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Diferencia entre dinamómetro y balanza

Experimento con dinamómetro
Experimento con dinamómetro © Kalipedia

Varias palabras usadas en la rama de la física se derivan de otras lenguas. Este es el caso de la palabra dinamómetro, que es originaria del griego, dinamo (fuerza) y metro (medida). En una definición común, un dinamómetro nada más que es un aparato que mide la intensidad de fuerzas.

Estos instrumentos de medición están presentes en diferentes momentos de nuestra vida cotidiana. Por ejemplo, podía verse hace tiempo en las ferias de feriantes el uso de un dinamómetro calibrado en gramos o kilogramos (que son unidades de masa y no de fuerza) para medir la masa de los productos. Podemos determinar la masa de un objeto haciéndose el cociente de su peso por la gravedad local donde fue calibrado el dinamómetro.

¿Qué pasa con este instrumento, calibrado en gramos aquí en la Tierra, si fuera llevado para la Luna? Si pudiésemos vender algo en la Luna usando un dinamómetro calibrado en la Tierra para determinar su masa, tendríamos una gran pérdida. Un objeto cualquiera pesa seis veces menos en la Luna que aquí en la Tierra, por tanto, la deformación que su peso provocaría en el resorte sería seis veces menor.

Como el dinamómetro fue calibrado aquí en la Tierra, erróneamente marcaría una masa también seis veces menor. Para indicar el valor correcto, él tendría que ser recalibrado en la Luna.

En las ferias, la balanza de dos platos, también conocida como balanza de brazos iguales, todavía es utilizada para medir masa. En ella, la medida es obtenida por comparación: el objeto de masa desconocida es colocado en uno de los platos y objetos-patrón, de masas conocidas, son colocados en otro plato hasta alcanzarse el equilibrio estático.

¿Qué sucedería si midiéramos con la balanza de brazos iguales la masa de ese mismo objeto en la Luna? Ese instrumento puede ser usado en la Luna sin mayores dificultades. La disminución de la fuerza gravitatoria es la misma para todos los objetos, y los platos, como en la Tierra, continuarían en equilibrio en la Luna.

El dinamómetro que fue calibrado en la Tierra y llevado para la Luna llevaría a un comerciante a la quiebra financiera por el hecho de él no comprar dos fuerzas gravitatorias (como hace la balanza de dos brazos), sino una fuerza gravitatoria con una fuerza elástica. Con ese cambio de lugar, la fuerza gravitatoria disminuye. El resorte no cambia, pero pasa a equilibrarse en una nueva posición con deformación menor que la deformación equilibrada en la Tierra.

De esa forma, concluimos que un dinamómetro siempre indicará el valor de la tracción o de la fuerza normal a la que está sometido. Así, tenemos:

  • Si la normal (o la tracción) tuviera módulo igual al peso del cuerpo utilizado en el experimento, el dinamómetro estará indicando el valor del peso del objeto.
  • Si la normal (o la tracción) tuviera módulo diferente del peso del cuerpo, la indicación del dinamómetro representa lo que suele llamarse de peso aparente del objeto, es decir, su irreal sensación de peso en aquel momento.

En las balanzas de farmacia, la escala de medición está graduada para medir masas. Valen los razonamientos de los dos objetos anteriores, pero se debe pensar que fue realizada una transformación por medio de la ecuación P = mg o su correspondiente m = P/g.

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