Voiman suuruuden mittaaminen

Asetetaan jouseen yksitellen 25 gramman punnuksia. Painon määritelmän perusteella paino ja massa ovat suoraan verrannollisia suureita, eli ne kasvavat samassa suhteessa. Mitä suurempi massa on, sitä suurempi on paino. Punnusten paino on voima, josta seuraa jousen venyminen. Kun jouseen lisätään punnuksia, suurenee jouseen kohdistuva voima ja edelleen jousen venymä. Mitä suurempi jouseen kohdistuva voima on, sitä suurempi on jousen muodon muutos.

Mittaustulokset: voiman suuruuden mittaaminen

Sijoitetaan mittaustulokset [[$(m,x)$]] -koordinaatistoon. Kuvaajasta huomataan, että jousen venymä on suoraan verrannollinen punnuksen massaan m. Koska massa on suoraan verrannollinen jousta venyttävään voimaan F, on myös jousen venymä Δx suoraan verrannollinen siihen kohdistuvaan voimaan.

[[$\quad F\sim m\sim \Delta x$]]

Voiman ja pituuden muutoksen välistä yhteyttä käytetään hyödyksi voiman mittaamisessa. Jousen venymästä saadaan mittari, koska tietty venymä vastaa tiettyä voimaa.

Voiman suuruutta voidaan mitata myös digitaalisten voima-anturien avulla. Kun kappale asetetaan voima-anturin päälle, tapahtuu voima-anturin mittaosasissa muutos, vaikka se ei olisikaan silmin havaittavaa. Muutos voi olla mekaanista tai sähköistä. Digitaalisissa antureissa elektroniikka muuntaa anturissa tapahtuneen muutoksen voiman suuruudeksi.