Для чего используют весы в биологии
Оборудование и приборы для изучения природы
Сейчас трудно представить, чтобы человек исследовал природу только с помощью собственных органов чувств. Во время проведения наблюдений, измерений и экспериментов используется разнообразное оборудование — приборы и устройства. Они помогают человеку не только в научных исследованиях, но и в повседневной жизни.
Изучая различные темы, ты сможешь ознакомиться со многими подобными устройствами. О некоторых из приборов ты уже знаешь с начальной школы.
Увеличительные приборы
Возможности органов чувств человека ограничены. Ведь если рассматривать листок растения невооруженным глазом, то можно заметить жилки листа, но не разглядеть на его поверхности волоски. На звездном небе видна Луна, на которой без увеличительных приборов можно увидеть только темные и светлые участки поверхности. Однако чтобы выяснить, что они собой представляют, требуется специальное оборудование.
Итак, чтобы расширить свои возможности вести наблюдение за природой, человек создал различные увеличительные приборы. К ним относятся бинокль, лупа, телескоп, микроскоп.

С помощью микроскопа изучают тела наименьших размеров. Лупа увеличивает изображение тел природы в несколько раз, а мощный микроскоп — в сотни тысяч раз. Телескоп дает возможность рассматривать небесные тела, которые находятся на очень больших расстояниях от человека. Так, с помощью телескопа рассматривают Луну, звезды и их скопления.
Измерительные приборы
К измерительным приборам относятся весы, часы, секундомер, термометр, линейка и другие. С начальной школы ты уже знаешь, что такие приборы имеют шкалу с определенной ценой деления. Ее следует обязательно учитывать, выполняя измерения. Например, рассмотри линейку, которой ты пользуешься на уроках, и выясни цену деления на ней.

Для измерения массы тел используют весы. Рассмотри рисунок и ты увидишь, насколько они бывают разные.
Линейные размеры тел — длину, высоту, ширину — измеряют линейкой и угольником или метром или рулеткой.
Температуру воздуха, тела человека, воды измеряют термометрами. Цена деления на них обычно равна 1 °С (один градус Цельсия).
Измерить время помогают такие измерительные приборы, как часы и секундомер. Часами измеряют время в часах, минутах, секундах.
Лабораторное оборудование и работа с ним
Лабораторное оборудование используют для проведения опытов по физике, химии, биологии.
Внимательно рассмотри рисунок.
На нем изображено лабораторное химическое оборудование, а именно: мерный цилиндр, мерный стакан, колба, химический стакан, пробирка, воронка, стеклянная палочка, фарфоровая чашка, лабораторный штатив. Как видишь, преобладает среди этого стеклянное оборудование. Поэтому по правилам безопасности следует работать с ним осторожно, внимательно, не сильно нагревать, ставить на привычное для него место, например пробирку — в штатив для пробирок. Таким оборудованием удобно пользоваться при проведении химических, физических и биологических опытов.
Мерный цилиндр или мерный стакан имеют деления, поэтому ими отмеряют нужный объем жидкости. Химические стаканы, колбы, пробирки делений не имеют. Их используют для хранения жидкостей, приготовления растворов веществ в воде, выполнения опытов с веществами. Пипетками набирают небольшие объемы жидкости. Назначение воронки — наливать жидкость аккуратно без разбрызгивания. Стеклянной палочкой перемешивают вещества в сосуде. В фарфоровой чашке осуществляют выпаривания жидкости из растворов.
Помни! При работе с любыми приборами или устройствами нужно соблюдать правила пользования ими и правила безопасности. Поэтому внимательно слушай объяснения учителя, как правильно пользоваться оборудованием.
Итоги
Для изучения живой и неживой природы используют различные приборы и устройства, лабораторное оборудование.
К увеличительным приборам относятся лупа, бинокль, микроскоп, телескоп.
Массу измеряют с помощью весов, время — с помощью часов и секундомера, а температуру — термометром.
Для определения линейных размеров тел используют линейки, угольники, метры, рулетки.
Лабораторное оборудование используют для проведения опытов по физике, химии, биологии.
Лабораторные весы — что собой представляют
Статья посвящена весам для лабораторий: что они собой представляют, какие бывают, их функции. Рассмотрим лабораторные весы подробно. Узнаем их преимущества, правила эксплуатации, на что стоит обратить внимание при выборе и приобретении.
Лабораторные весы — высокоточный прибор, предназначенный для определения веса вещества в твердом, жидком, или сыпучем состояниях. Применяют их в областях науки и производства. Без таких весов крайне трудно представить серьезные научные изыскания, получение веществ с определенными параметрами. Цена деления соответствует тысячной доле грамма, что позволяет достичь максимальной точности при вычислениях.
Лабораторные весы предназначены для высокоточных операций
Весы лабораторные используют там, где требуется высокая точность взвешивания образцов с минимальной массой. Здесь недопустимы серьезные погрешности. Весы такого вида применяют в испытательных, медицинских, фармацевтических лабораторных центрах. Востребованы они в ювелирной, пищевой, химической промышленности и некоторых других отраслях. Составные части механизма:
Панель управления (содержит кнопки и ЖК экран для вывода информации).
Измерительная платформа (как правило, сделана из нержавеющей стали) — именно на нее кладут взвешиваемое вещество.
Отдельные модели имеют Wi-Fi блок и специальную защитную камеру, для предотвращения воздействий пыли, воздушных потоков на итоги измерений.
Лабораторные весы: принципы работы и функционал
Изначально лабораторные весы являлись механическими приборами. Подобные механизмы представляли собой пару чаш, закрепленных по краям дуги-коромысла. В одну из чаш помещали предмет, масса которого была неизвестна, в другую клались гирьки-эталоны определенного веса. Стрелкой на шкале фиксировалась разница между предметом взвешивания и весом используемых гирек.
Со временем, стали появляться электронные весы. Такие приборы измеряют массу с помощью тензометрических датчиков. Механизм их действия таков: под давлением груза, у материала датчика меняется показатель электрического сопротивления. Величина такого изменения прямо пропорциональна весу объекта. Информация фиксируется особыми преобразователями и выводится на цифровой экран. Помимо определения веса, весы лабораторные электронные могут выполнять и другие задачи:
Контрольное взвешивание. Перед подобной операцией задаются требуемые пределы взвешивания от и до, и отмеряется масса вещества, соответственно заданным значениям.
Усреднение веса. Операция применяется, если необходимо взвешивать вещество в переменчивой среде, или объект измерений отличается нестабильностью. Чем больше раз взвешивать предмет, тем точнее будет финальный итог.
Процентное взвешивание. Прикладное действие, помогающее формированию смесей по заданной рецептуре. Вычисляется вес отдельных компонентов субстанции и общая масса. При взвешивании нужное соотношение ингредиентов указывают в процентных долях.
Счетная функция. Подсчитывает число однородных составляющих, их общий вес и массу отдельных единиц.
Лабораторные весы способны фиксировать вес в различных единицах измерения. Некоторые известные единицы: миллиграммы, граммы, унции, караты, граны. Существуют варианты весов с расширенным набором измеряемых единиц.
Механические весы для лаборатории в наше время не популярны. Вместо них предпочитают использовать современное оборудование на цифровой основе.
Электронные лабораторные весы – какие бывают разновидности
Весы лабораторные электронные классифицируют по точности измерения. Согласно Государственному стандарту 24104-2001 «Весы лабораторные. Общие технические требования» подобное оборудование подразделяют на:
В ГОСТе 24104-2001 зафиксированы нормативные выкладки, касающиеся всех перечисленных классов: типы весов, интервалы взвешивания, предельно допустимая погрешность, общетехнические нормы, параметры безопасности.
Преимущества электронных лабораторных весов
Электронные лабораторные весы по функционалу приближаются к персональному компьютеру и по абсолютному большинству характеристик выигрывают у механических приборов. Главные достоинства:
Мультифункциональность. Не только взвешивание, но и выполнение многих расчетных функций: определение количественного состава, сложение итогов нескольких измерений и т.д.
Хранение информации о произведенных вычислениях, обработка, синхронизация информации.
«Софт» электронных весов позволяет назначить пароль, чтобы посторонние не имели доступа к прибору. Возможна регистрация нескольких пользователей для работы на устройстве.
Механические весы и сейчас встречаются в продаже. Такие устройства проигрывают электронным приборам по всем пунктам, кроме цены.
Правила эксплуатации лабораторных электронных весов
Точность измерений напрямую зависит от корректности эксплуатации весов. Размещать прибор и работать с ним нужно по определенным правилам. Список норм по установке и размещению электронных весов для лаборатории:
Нужна стабильная, без перепадов, температура в помещении, она может составлять от +18 до +22 ºC, относительная влажность воздуха — 45-60 %. Минимальная влажность составляет 20 %, максимум по влажности воздуха — 80 %.
Устанавливать прибор следует на устойчивой поверхности, в горизонтальной плоскости, без перекосов (рекомендуется на закреплённой подставке). Возможно зафиксировать весы при помощи кронштейнов.
Не стоит устанавливать весы в местах движения воздушных потоков – рядом с тепловым оборудованием. Стоит избегать осветительных приборов, компьютерной техники, химических реактивов, производящих испарения.
При взвешивании важно следовать заданным правилам, чтобы избежать погрешности. Правила эксплуатации лабораторных весов:
Запрещается размещать на весах грузы тяжелее максимально допустимого норматива.
Взвешиваемый образец помещается в середине измерительной платформы. Не допускаются толчки и удары по устройству.
До начала вычислений стоит провести несколько тестовых взвешиваний.
Рекомендуется не допускать непосредственного взаимодействия вещества и прибора. Помещайте сыпучие материалы на бумагу или блюдце, затем на платформу. Для геля, или жидкости можно пользоваться специально предназначенными сосудами. Подбирайте тару минимально допустимого размера.
Температурный режим комнаты, контейнера и объекта взвешивания не должен отличаться. Если субстанция будет сохнуть, или впитывать влагу, это повлечёт за собой изменение её массы. Чтобы подобного не случилось, закрывайте емкости и контейнеры крышкой. Рекомендуется пользоваться тарой с узким горлышком.
Лабораторные весы являются высокотехнологичным устройством, поэтому необходимо соблюдать весь ряд эксплуатационных требований. Это обеспечит вам максимальную точность конечных результатов.
На что обратить внимание при выборе электронных лабораторных весов
Чем точнее механизм измерений, тем дороже его стоимость. Но не стоит покупать весы высочайшего класса точности, если в них нет острой необходимости. Высокотехнологичные приборы очень восприимчивы к воздействиям окружающей среды, и в месте, где весы находятся, придется поддерживать идеальные условия эксплуатации. Далеко не всегда такое возможно. Моменты, которые заслуживают внимания:
Дополнительные возможности прибора, которые нужны конкретно для вашей деятельности. Это может быть, автокалибровка, устранение статики, вычисление веса фильтров, нестандартной тары, калибровка пипеток. Различные модификации обладают разным функционалом.
В некоторых ситуациях автономное питание прибора может сыграть решающую роль.
Насколько удобно работать с устройством. К примеру, есть ли воможность бесконтактного открывания дверцы т. п.
К лабораторным весам, как правило, прилагается подробное руководство по их эксплуатации. Внимательно ознакомьтесь с информацией, соблюдайте правила и рекомендации. Так прибор дольше вам прослужит, и будет радовать точными результатами измерений.
Лабораторные весы. Функции, возможности и особенности эксплуатации

Основные функции лабораторных весов:
1. Процентное взвешивание. С помощью данной функции измеряется вес как единичных составляющих смеси, так и совокупная масса готовящейся смеси. Для использования функции процентного взвешивания необходимо указать (в процентах) требуемое соотношение ингредиентов, входящих в состав смеси.
2. Функция усреднения эффективна, если необходимо произвести взвешивание в изменчивых условиях, или сам предмет взвешивания отличается непостоянством. Использование функции усреднения позволяет достаточно точно определить вес. Увеличение количества проб повышает результативность исследования.
3. Функция определения массы группы аналогичных предметов существенно сокращает время, затрачиваемое на детальный подсчет количества экземпляров. Осуществив взвешивание сразу нескольких предметов, можно узнать их суммарный вес и вес каждой единицы подсчета. Взвесив после этого неизвестное количество аналогичных предметов, вы имеете возможность не только определить их общую массу, но и вычислить точное количество взвешиваемых единиц.
4. Функция контрольного взвешивания помогает выявить соответствие веса предмета необходимым пределам. Погрешность измерения должна находиться в рамках допустимых значений.
В лабораторных весах добросовестных производителей имеется функция оперативного изменения единицы измерения веса. Она нужна, чтобы после проведения процедуры взвешивания не нужно было переводить результат в требуемые единицы измерения.
Классность – показатель точности

Точность электронных лабораторных весов определяется классом от Ι до ΙV класса. Аналитические весы (к ним относятся весы Ι и ΙΙ классов) имеют погрешность в один миллиграмм.
Модели весов Ι, ΙΙ и ΙΙΙ классов могут быть дополнительно оснащены специальным прибором, помогающим определять плотность материалов. Отдельные модели весов Ι, ΙΙ и ΙΙΙ класса имеют автоматическую калибровку в соответствие с температурой окружающей среды, благодаря которой устанавливается высокая точность метрологических показателей. Иными словами, наличие автоматической калибровки в весах гарантирует безошибочность работы прибора.
Высокоточные гири, которыми оснащены лабораторные весы, не нуждаются в регулярных поверках, что существенно экономит время и средства обладателей электронных лабораторных весов.
Правила работы с лабораторными весами

Правильное расположение прибора обеспечивает точность результатов взвешивания. Подставка для весов должна быть установлена таким образом, чтобы исключить раскачивание и перекос. Материал, из которого изготовлена подставка, должен минимизировать передачу вибрации.
В качестве подставки для лабораторных весов нельзя применять плиты из стали: материал должен быть немагнитным. Не рекомендуется использование пластика и стекла – подставка весов должна быть защищена от электростатического заряда.
Фиксация подставки для лабораторных весов осуществляется путем крепления к полу или стене. Следует помнить, что одновременное крепление к двум стенам или стене и полу усиливает передачу вибрации.
Правильное взвешивание на электронных лабораторных весах
Влажность воздуха в помещении также имеет немаловажное значение. Её уровень должен составлять 45-60%. Взвешивание за пределами показателей влажности воздуха от 20 до 80% не допускается.
Соблюдайте режим освещения: весы должны находиться возле глухих стен без окон и быть расположенными на удалении от приборов освещения.
Избегайте установки лабораторных весов в зоне движения воздушных потоков (сквозняков, вентиляторов, кондиционеров).
ВЕС ТЕЛА
Вес тела — один из важнейших показателей физического развития человека. Вес тела зависит от возраста (табл. 1), морфологических и физиологических свойств организма и позволяет относительно судить о состоянии здоровья.
Отмечены различные изменения Веса тела у людей разного телосложения. У долихоморфных мужчин максимальный вес наблюдается в 26 — 35 лет, затем происходит снижение веса. У брахиморфных и мезоморфных мужчин вес увеличивается до 45—55 лет и лишь потом снижается. Максимум веса у долихо- и брахиморфных женщин достигается в 41 — 50 лет — позже, чем у мезоморфных женщин, приобретающих максимальный вес к 36—40 годам. В пожилом возрасте В. т. снижается.
Те или иные изменения В. т. происходят также в зависимости от физ. нагрузок и патологических процессов в организме. Напр., увеличение В. т. наблюдается при неумеренном питании, некоторых видах нарушения обмена веществ или деятельности желез внутренней секреции (ожирение, синдром Иценко — Кушинга и др.)- Понижение В. т. может быть обусловлено недостаточным питанием, расстройством функций органов пищеварения, нек-рыми эндокринно-обменными заболеваниями, тяжелыми инфекциями, злокачественными новообразованиями, заболеваниями ц. н. с.
От средней арифметической величины, получаемой при обследовании определенной возрастной группы населения и характеризующей так наз. нормальный вес, следует отличать так наз. идеальный, или оптимальный, вес, при к-ром ожидается наибольшая продолжительность жизни. Считается, что оптимальный вес всегда ниже нормального; согласно Отту (H. Ott), оптимальному весу в наибольшей степени соответствует средний вес 25-летних.
С помощью различных биохимических методов можно точно судить об абсолютных количествах различных тканей тела у живого человека и их соотношении. В обычной антропометрии используются теоретические формулы фракционирования В. т., хотя последние позволяют выделить лишь два компонента: жир и обезжиренную массу тела.
Определяют Вес тела (взвешивают) на медицинских весах стоя. Для исчисления нормального веса предложено много формул; особенно широко применяют так наз. росто-весовые индексы, характеризующие нормальный вес тела относительно длины тела. К ним относится индекс Брока: из роста (см.) вычитают 100, т. e. P=L—100, где P — вес (кг), L — рост. Для людей более высокого роста предложены коррекции этой формы: так, по Бругшу, нормальный вес равен L — 100 при росте 155—165 см, L — 105 при росте 165—175 см и L — 110 при росте более 175 см. По Беккерту, нормальный вес равен L — 103 при росте до 165 см, L — 106 при росте от 166 до 175 см и L — 110 при росте более 175 см.
Согласно В. С. Шугаеву и А. Д. Островскому (1930), нормальный вес равен 0,308 длины тела стоя +0,346 длины тела сидя +0,838 окружности грудной клетки — 93,419. По М. Я. Брейтману (1932), оптимальный вес равен 0,35 длины тела стоя +1,4 окружности грудной клетки — 115. Согласно формуле Хебса для расчета нормального веса к 55 кг добавляется 4/5 кг на каждый сантиметр роста св. 150 см, т. е. Р=55+4/5(L — 150) кг, где P — нормальный вес, L — рост.
Вес тела ребенка является достаточно объективным и удобным показателем его физического развития (см.) и степени упитанности, т. к. нарастание массы тела у здоровых детей идет преимущественно за счет нежирового компонента, что соответствует увеличению количества клеток и цитоплазматической массы в развивающихся органах и тканях. В. т. как антропометрический показатель имеет наибольший диапазон изменений в периоде детства (за период активного роста В. т. увеличивается более чем в 20 раз), что позволяет использовать измерения веса у детей для контроля за их здоровьем и развитием даже за небольшие интервалы времени. Так, в практике наблюдения за детьми грудного возраста широко используют ежемесячное, еженедельное и даже ежедневное взвешивание. При таком контроле особое внимание должно быть уделено технике взвешивания и подготовке ребенка к нему.
Взвешивают грудного ребенка на специальных чашечных (детских) весах, которые должны быть тщательно отрегулированы и выверены (см. Весы). Ребенка взвешивают утром, до первого кормления, всегда в одни и те же часы; в предварительно взвешенную пеленку заворачивают совершенно раздетого ребенка и кладут (до 7—8 мес.) или сажают на среднюю часть весового лотка; из полученного веса вычитают вес пеленки. Детей старше 2 лет взвешивают на мед. рычажных весах типа Фербенкс также раздетыми. в утренние часы до приема пищи.
Вес тела у детей увеличивается неравномерно по отдельным возрастным периодам. В первый месяц жизни весовая прибавка составляет всего 400—600 г, т. е. значительно меньше, чем в последующие несколько месяцев, что частично отражает несовершенство физиологических функций новорожденного, частично же является следствием объемного торможения увеличения В. т. во внутриутробном периоде. Наиболее нарастает вес за 2-й месяц жизни — до 900—1200 г. В последующие месяцы и годы (до периода полового созревания) происходит снижение весовых прибавок.
Увеличение веса относительно роста ребенка минимально в возрасте 1—4 лет, когда на каждый сантиметр роста вес тела увеличивается только на 200—250 г. В последующие годы прибавка веса на сантиметр роста постепенно увеличивается и доходит до 800—900 г.
Диагностическое значение оценки веса ребенка очень велико. Избыточный или недостаточный вес может указывать как на нарушения питания количественного или качественного характера, так и на эндокринные заболевания. Существенное снижение веса может наблюдаться у детей, страдающих заболеваниями жел.-киш. тракта, почек, печени и др., а также при злокачественных новообразованиях. Особенно велико значение весовых стандартов для выявления детей, страдающих тучностью.
Оценку веса ребенка производят по таблицам стандартных величин веса для данного возраста, отдельно для мальчиков и девочек (табл. 2, 3). Для оценки веса ребенка относительно его роста используют таблицы стандартов физ. развития, применяемые в нашей стране. Если у ребенка отмечено отклонение от стандарта на 1,5—2,0 величины среднего квадратического отклонения (σ), то несоответствие веса считается вероятным; оно считается убедительным, если оно превышает 2,0—2,5 отклонения.
В послевоенный период наблюдается отчетливая тенденция к уменьшению различий в характеристиках веса тела детей в отдельных странах и географических зонах. Это возникает в ходе акцелерации физического развития, к-рая отмечена во всех странах, но наиболее отчетливо видна там, где уже сравнительно давно проводятся массовые антропометрические измерения детей (см. Акселерация).
Таблица 1. Вес тела (в кг) у мужчин и женщин в зависимости от возраста (г. Москва)
Лабораторные весы. Функции, возможности и особенности эксплуатации

Основные функции лабораторных весов:
1. Процентное взвешивание. С помощью данной функции измеряется вес как единичных составляющих смеси, так и совокупная масса готовящейся смеси. Для использования функции процентного взвешивания необходимо указать (в процентах) требуемое соотношение ингредиентов, входящих в состав смеси.
2. Функция усреднения эффективна, если необходимо произвести взвешивание в изменчивых условиях, или сам предмет взвешивания отличается непостоянством. Использование функции усреднения позволяет достаточно точно определить вес. Увеличение количества проб повышает результативность исследования.
3. Функция определения массы группы аналогичных предметов существенно сокращает время, затрачиваемое на детальный подсчет количества экземпляров. Осуществив взвешивание сразу нескольких предметов, можно узнать их суммарный вес и вес каждой единицы подсчета. Взвесив после этого неизвестное количество аналогичных предметов, вы имеете возможность не только определить их общую массу, но и вычислить точное количество взвешиваемых единиц.
4. Функция контрольного взвешивания помогает выявить соответствие веса предмета необходимым пределам. Погрешность измерения должна находиться в рамках допустимых значений.
В лабораторных весах добросовестных производителей имеется функция оперативного изменения единицы измерения веса. Она нужна, чтобы после проведения процедуры взвешивания не нужно было переводить результат в требуемые единицы измерения.
Классность – показатель точности

Точность электронных лабораторных весов определяется классом от Ι до ΙV класса. Аналитические весы (к ним относятся весы Ι и ΙΙ классов) имеют погрешность в один миллиграмм.
Модели весов Ι, ΙΙ и ΙΙΙ классов могут быть дополнительно оснащены специальным прибором, помогающим определять плотность материалов. Отдельные модели весов Ι, ΙΙ и ΙΙΙ класса имеют автоматическую калибровку в соответствие с температурой окружающей среды, благодаря которой устанавливается высокая точность метрологических показателей. Иными словами, наличие автоматической калибровки в весах гарантирует безошибочность работы прибора.
Высокоточные гири, которыми оснащены лабораторные весы, не нуждаются в регулярных поверках, что существенно экономит время и средства обладателей электронных лабораторных весов.
Правила работы с лабораторными весами

Правильное расположение прибора обеспечивает точность результатов взвешивания. Подставка для весов должна быть установлена таким образом, чтобы исключить раскачивание и перекос. Материал, из которого изготовлена подставка, должен минимизировать передачу вибрации.
В качестве подставки для лабораторных весов нельзя применять плиты из стали: материал должен быть немагнитным. Не рекомендуется использование пластика и стекла – подставка весов должна быть защищена от электростатического заряда.
Фиксация подставки для лабораторных весов осуществляется путем крепления к полу или стене. Следует помнить, что одновременное крепление к двум стенам или стене и полу усиливает передачу вибрации.
Правильное взвешивание на электронных лабораторных весах
Влажность воздуха в помещении также имеет немаловажное значение. Её уровень должен составлять 45-60%. Взвешивание за пределами показателей влажности воздуха от 20 до 80% не допускается.
Соблюдайте режим освещения: весы должны находиться возле глухих стен без окон и быть расположенными на удалении от приборов освещения.
Избегайте установки лабораторных весов в зоне движения воздушных потоков (сквозняков, вентиляторов, кондиционеров).




