Casi todos han estado en una balanza; algunas personas controlan su peso diariamente por motivos de salud o deportivos, mientras que otras utilizan más los dispositivos de pesaje en el supermercado, en el trabajo o como parte de una educación científica integral.

A menudo, las balanzas son acusadas de ser incorrecto, y con razón; Estos dispositivos están sujetos a una tensión mecánica considerable en relación con su tamaño, especialmente en el caso de las llamadas básculas de baño o domésticas, y no lleva mucho tiempo desarmar las piezas de la balanza, incluso si están construidas y calibrado.

¿Alguna vez has pensado cómo una báscula incluso "sabe" cuánta masa se le ha agregado? ¿Cómo estos dispositivos, cualesquiera que sean sus funciones internas, siguen siendo precisos con el tiempo? ¿Y qué pasa con la afirmación de que "el peso no es la misma masa" cuando queda claro, al mirar al mundo comercial, que los kilogramos y las libras a menudo se tratan como unidades diferentes de la misma cantidad física?
Peso y masa definidos

Mass
es una medida de la materia per se, la cantidad de "cosas" presentes en una muestra. Una forma de concebir la masa es que tiene intertia, lo que significa que si no se está moviendo, se debe agregar energía al sistema para que se mueva, mientras que si ya se está moviendo, se debe agregar energía para ralentizarla o detenerla por completo. La intuición te dice que cuanto más masivo es un objeto, más difícil es engatusarse al movimiento desde el reposo o detenerse cuando está en movimiento.

El peso
se multiplica por g
, la aceleración producida por la gravedad. En la Tierra, el valor g de uso general es de 9,8 metros por segundo al cuadrado (m /s ^{2), mientras que en la luna es considerablemente menor y en Júpiter es mucho mayor porque estos cuerpos tienen menor tamaño. y masas más grandes que la Tierra respectivamente. El resultado es que la misma masa tendrá un peso diferente cuando se coloque en un campo gravitacional más fuerte o más débil.}

En el sistema de unidades del SI (el sistema métrico o internacional), la unidad de masa base es el kilogramo
(kg), mientras que la unidad de peso, o más ampliamente, es el newton (N). Por lo tanto, una persona con una masa de 70 kg (aproximadamente 154 libras o lb; 1 kg \u003d 2.204 lb) tendrá un peso de (70) (9.8) \u003d 686 N en la Tierra.
Masa versus peso en la vida cotidiana

La libra es en realidad una unidad de peso, no masa. La unidad de masa raíz en el sistema de unidades imperial o británico correspondiente es la babosa , que ha caído en gran medida en desuso. Como la mayoría de los humanos usan sus balanzas en la Tierra y los estadounidenses quieren saber su "masa" en libras, la gravedad en efecto se incorpora a las balanzas en la Tierra.

Por lo tanto, no es científicamente correcto decir "100 kilogramos equivalen a 220.4 libras ", pero es correcto decir" Una masa de 100 kilogramos tiene un peso de 220.4 libras en la Tierra ". ¡Tenga en cuenta que la mayoría de las cantidades se inventaron hace siglos, en un momento en que no valía la pena tener en cuenta la gravedad además de la Tierra!
Una breve historia de las máquinas de pesaje

Gottfried Wilhelm Leibniz (1646-1716), quien es Acreditado con la co-invención del campo matemático del cálculo junto con Isaac Newton, también se cree que concibió los primeros dispositivos de pesaje. Su construcción se parecía mucho al signo astrológico que Libra suele representar: un poste vertical con una barra horizontal fijada en la parte superior por una articulación móvil. Desde los extremos de esta barra horizontal se suspendieron dos placas de masa relativa suficiente para mantener el ensamblaje en equilibrio.

El genio del dispositivo de Leibniz, llamado equilibrio de haz central , es que podría determinar masas relativas de objetos etiquetados a través de una serie de sumas y restas de guijarros o similares. A partir de este esquema, era inevitable que las posiciones se marcaran y se les asignaran valores numéricos, y se puso en juego un sistema completamente nuevo de mantener un seguimiento preciso de las cantidades.

A mediados de la década de 1750, el primer aparecieron escalas de péndulo, que se hicieron más elaboradas con el tiempo a medida que los desarrollos de ingeniería permitieron una mayor precisión en la fabricación. Las básculas de péndulo todavía se usan hoy en día en muchas formas, y muchas están equipadas con dispositivos electrónicos que permiten, por ejemplo, la conversión de un peso dado a un precio de compra dado.
Tipos de balanzas

La viga central El equilibrio, por razones que probablemente ya están claras, no es más parte de la ciencia o el comercio moderno que el Pony Express. Sin esta máquina ahora pintoresca, sin embargo, ninguna de las escalas en el uso moderno habría surgido. Una muestra de máquinas de pesaje modernas:

Balanza analítica: esto es lo que probablemente haya visto en el laboratorio. Simplemente coloca un objeto en un plato encima de la unidad y devuelve una masa (o, si el usuario lo prefiere, una "masa" en unidades imperiales como onzas o libras). Estos están construidos de manera que la placa está en reposo solo bajo la influencia de la gravedad, y la máquina equilibra esto mediante la determinación interna de la fuerza requerida para mantener la placa con precisión inmóvil.

Báscula de baño: los avances progresivos en tecnología tienen resultó en modelos que ya no se parecen en nada a una definición de báscula de baño uniforme. Actualmente, la mayoría son digitales, pero los modelos analógicos de la "vieja escuela" persisten.

Báscula contadora: se utiliza para pesar varios objetos que se sabe que tienen un peso uniforme (por ejemplo, rodamientos de bolas de precisión) y mostrar una pieza total. recuento basado en el resultado.

Por ejemplo, si tuviera una gran colección de bolas de goma de diferentes colores pero idénticas, podría determinar exactamente cuántas hay en su colección cargándolas en dicha escala y configuración El parámetro de entrada a la masa de una bola. Por lo tanto, para un juego de bolas de goma con un peso de 0.125 kg cada una y una masa total de 40 kg, la máquina respondería que tiene [40 kg /(0.125 kg /bola)] \u003d 320 bolas en su colección.

Báscula de grúa: estas básculas tienen una capacidad esperada de 5,000 libras (2,270 kg) o más, que es 2.5 toneladas, similar a la mayoría de los vehículos de motor. Estos están diseñados para pesar cargas al mismo tiempo que una grúa los suspende sobre el suelo. ¡Esto no sería un esfuerzo para los desatentos!

Microbalanza: se pueden leer con un valor de 1 microgramo (1 µg) o mejor. Un microgramo es la milmillonésima parte de un kilogramo, lo que significa que aunque probablemente no sea una unidad con la que se haya cruzado mucho a nivel consciente, es parte de la vida cotidiana de los químicos, microbiólogos, farmacólogos y muchos otros profesionales de la ciencia.

Báscula postal: este tipo de dispositivo de pesaje es un ejemplo de una báscula informática, que muestra los cambios de precios a medida que se agrega o elimina la masa para satisfacer las necesidades del cliente. Se utiliza para determinar el peso de envío o los gastos de envío de cartas o paquetes entregados por el Servicio Postal de los Estados Unidos (USPS) o compañías navieras privadas.

Báscula para vehículos: estas básculas están diseñadas para pesar camiones grandes, vehículos agrícolas y Otros grandes vehículos industriales. Probablemente haya visto letreros que dicen "Estación de pesaje adelante" si ha conducido en las autopistas interestatales de los Estados Unidos.

Se utilizan para hacer cumplir las normas de seguridad, como garantizar que los vehículos que usan ciertas carreteras no excedan los límites de peso publicados. esos caminos, algo, de nuevo, ¡la mayoría de la gente no tiene ocasión de mirar de cerca!