Instrumentos para medir masa

Instrumento utilizado para medir la masa y el peso

La palabra científica para designar lo que pesa un objeto en una balanza es “masa”. En este libro utilizaremos las palabras “peso” y “masa” indistintamente, porque ambas se utilizan en el lenguaje cotidiano. Por ejemplo, “peso \(\text{60}\) \(\text{kg}\)” o “la masa del coche es \(\text{1}\) tonelada”.

La mayoría de las balanzas analógicas pueden ser inexactas cuando se mueven, porque tienen piezas móviles en su interior que pueden desplazarse si la balanza se golpea o se cae. Por lo tanto, antes de utilizar una báscula analógica debemos ajustarla para asegurarnos de que ofrece las lecturas más precisas posibles. Este proceso de ajuste de la balanza se denomina recalibración.

Las básculas digitales se calibran (ajustan su precisión) en la fábrica cuando se fabrican y no se vuelven inexactas cuando se mueven. Otras básculas más grandes, como una báscula puente, se calibran in situ (normalmente por un ingeniero o técnico profesional).

En un ascensor de un centro comercial hay un cartel que indica que puede transportar \(\text{2,2}) toneladas o un máximo de \(\text{20}} personas. Convierte la medida de la tonelada a kilogramos y calcula cuál es el peso máximo que el ingeniero que construyó el ascensor estimó para una persona.

Qué es la masa

La balanza tradicional consiste en dos platos o cuencos suspendidos a igual distancia de un punto de apoyo. Un plato sostiene un objeto de masa (o peso) desconocida, mientras que en el otro plato se añaden masas conocidas hasta que se alcanza el equilibrio estático y los platos se nivelan, lo que ocurre cuando las masas de los dos platos son iguales. La balanza perfecta descansa en el punto muerto. Una balanza de muelle utilizará un muelle de rigidez conocida para determinar la masa (o el peso). Al suspender una determinada masa, el muelle se extenderá una determinada cantidad en función de la rigidez del muelle (o constante del muelle). Cuanto más pesado es el objeto, más se estira el muelle, como se describe en la ley de Hooke. También existen otros tipos de balanzas que utilizan diferentes principios físicos.

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Algunas balanzas pueden calibrarse para leer en unidades de fuerza (peso) como los newtons en lugar de unidades de masa como los kilogramos. Las balanzas y básculas se utilizan mucho en el comercio, ya que muchos productos se venden y envasan por su masa.

La balanza es un dispositivo tan sencillo que su uso es probablemente muy anterior a las pruebas. Lo que ha permitido a los arqueólogos relacionar los artefactos con las balanzas son las piedras para determinar la masa absoluta. La propia balanza se utilizaba probablemente para determinar la masa relativa mucho antes que la masa absoluta[1].

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jonathansloane/E+/Getty Images Las balanzas son el instrumento más adecuado para medir la masa en la Tierra. La masa y el peso no son necesariamente lo mismo, aunque a veces los términos se utilicen indistintamente. Las balanzas tienen una gran variedad de estilos. Por ejemplo, algunas básculas están diseñadas para que un objeto pesado tire de un muelle que mueve un indicador, el cual indica al operador cuánto pesa el objeto. Otras balanzas, como las de baño, funcionan mediante un pequeño ordenador que calcula la cantidad de fuerza que empuja la balanza hacia abajo. En los laboratorios, la mayoría de los científicos utilizan balanzas que les permiten comparar un objeto con un peso conocido con otro de peso desconocido. Este tipo de balanzas suelen tener tres brazos diferentes que sostienen contrapesos de distintos tamaños y se denominan balanzas de triple viga.La masa se refiere a la cantidad de material de un objeto, mientras que el peso se refiere a la gravedad que afecta al objeto. Por ejemplo, un objeto con 100 gramos de masa no cambia su masa, sin importar dónde esté. Sin embargo, la gravedad de la Tierra tira del objeto hacia abajo lo suficiente como para que pese 100 gramos, pero si el objeto estuviera en la Luna, pesaría mucho menos porque la gravedad de la Luna no es tan fuerte como la de la Tierra.

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La medición de la masa en el laboratorio se realiza mediante balanzas. Aunque hay una gran variedad de tipos de balanzas, todas son instrumentos caros y delicados que deben tratarse con respeto. La mayoría de las balanzas que se utilizan actualmente son electrónicas. Si este no es el caso en su escuela, tendrá que consultar a su instructor para obtener instrucciones sobre cómo utilizar sus balanzas.

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El pesaje directo significa que se coloca un objeto directamente en una balanza y se lee la masa. El pesaje directo requiere que la balanza se ponga a cero con cuidado (lee el cero sin nada en el platillo de la balanza) para obtener resultados precisos.

Se coloca un trozo de papel de pesaje limpio en la balanza y se pesa. Esta es la primera lectura. A continuación, se coloca la sustancia que se va a pesar sobre el papel de pesaje y se pesa. Esta es la segunda lectura. La masa de la sustancia se determina restando la primera lectura de la segunda.

Se coloca un recipiente con la sustancia de interés en la balanza y se pesa. Esta es la primera lectura. Se retira del recipiente la sustancia que se va a utilizar y se vuelve a pesar el recipiente. Esta es la segunda lectura. La masa de la sustancia tomada se determina restando la segunda lectura de la primera.

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