Veszünk a piacon két kiló krumplit, és ha régimódi a kofa, akkor kétkarú mérlegen, ütött-kopott súlyokat pakolgatva méri le a kiszemelt portéka tömegét (*). Ha hiteles és jól kalibrált a mérleg és a súlyokkal sem babrált senki, akkor szerencsénk van, és pontosan annyi krumplit kapunk a pénzünkért, amennyit a kijelző mutat. Ez egy teljesen hétköznapi módja a súlyok használatának, kisebb mennyiségek méréséhez. De mi van, ha ennél sokkal, de sokkal nagyobb súlyra van szükségünk? Mondjuk szeretnénk pontosan megmérni az űrsiklónk hajtóműveinek tolóerejét? Hol találunk olyan piaci mérleget?

Aki igazán nagy súlyú dolgokat szeretne méricskélni, annak segít az amerikai kereskedelmi minisztérium fennhatósága alá tartozó mérésügyi intézet, a NIST (National Institute of Standards and Technology), annak is a "Tömeg és Erő" csoportja. A Washington DC-ben székelő intézetet az teszi igazán különlegessé, hogy az övék a világ legnagyobb súlya, legalábbis ez derül ki a Veritasium videójából.

A szerkezet teljesen egyedülálló, nincs máshol a világon ennél nagyobb kalibrált súly, és ez a legnagyobb ilyen gép a Földön. 20 darab 50 ezer fontos (kb 25 tonna), korong alakú súly alkotja a gép 4,45 meganewtonos lelkét, mindegyik rozsdamentes acélból készült korong nagyjából annyit nyom mint tíz kisbusz. Ezek összeadódva 1 millió font, vagy SI-mértékegységben kifejezve 4 448 222 N erőt képesek kifejteni, ha beindítják a mindenestül 13 emeletnyi gépet.

A súly maga egy föld alatti, nagyjából 27 méter mély csőben helyezkedik el. Segítségével kalibrálják a fölötte lévő laborban az erőmérő, erőátalakító szenzorokat, amiket aztán különféle cégeknek adnak, hogy azok saját felszereléseiket, az általuk gyártott gépeket tesztelhessék (például repülőgép- vagy rakétahajtóműveket gyártó cégek veszik ezeknek hasznát).

Az erőátalakító szenzort a gép tetején kialakított terhelőkeretbe helyezik, és egy hidraulikus munkagép elkezdi emelni azt. Az egymillió fontos súly a megadott programnak megfelelően apránként fejti ki függőelegesen lefelé húzó erejét a szenzorra, amiből a kimenő jel ennek megfelelően pontosan kalibrálható a laborban.

A folyamat persze nem ilyen egyszerű, a mérésügyi mérnököknek számításba kell venni például a súlyok által kiszorított levegő felhajtóerejét (ami elég kicsi, de nem elhanyagolható mértékű), vagy a helyi gravitációs erőtér mértékét, ami függ a tengerszint szerinti magasságtól, de ezzel együtt is 0,0005 százalékos pontossággal tudják a súlyt belőni. A végül így beállított szenzor aztán elkerül a megrendelőhöz, hogy az a saját méréseihez felhasználhassa.

Hogy nagyjából érzékelhessük, mekkora súlyt is jelent a 4,45 meganewton, íme két példa: az űrsiklók fő hajtóművei egyenként 1,6 MN tolóerőt fejtettek ki felszálláskor, a valaha mért legnagyobb kék bálna pedig 1,9 MN-t nyomott. Tehát egy jó nagy mérlegen az egyik serpenyőbe több mint két megtermett kék bálnát kellene rakni, hogy le tudjuk nyomni a NIST földalatti bunkerében lévő súlyt.

* Gyors korrepetálás fizikából:

A hétköznapokban gyakran összekeverjük, szinonimaként használjuk a tömeg és a súly fizikai mennyiségeit, ami a hétvégi piacozás során nem is akkora baj, mivel a Földön maradva igazából meg is feleltethető egymásnak egy kosár krumpli tömege és súlya (a fizikusok persze mindig felszisszennek ilyenkor). Mint arra a középiskolai fizikaórákról emlékezhetünk, a tömeg a testek tehetetlenségét méri, értéke állandó, függetlenül a helyétől, a rá ható gravitációs gyorsulástól. A súly viszont két test között fellépő erőhatás, az az erő, amellyel a test az alátámasztást nyomja vagy a felfüggesztést húzza. A súly SI-mértékegysége a newton (N), ami azzal az erővel egyenlő, amely egy 1 kilogramm tömegű testet 1 másodperc alatt, másodpercenként 1 méteres sebességre gyorsít fel, értéke pedig függ a gravitációs gyorsulástól is. Azaz két kilogramm tömegű krumpli jóval nagyobb súlyú a Fény utcai piacon, mint a Nemzetközi Űrállomáson.