¿Cuántas veces pesas las cosas a lo largo del día? Si estás a dieta, lo más probable es que te subas a la báscula cada mañana para revisar tus progresos. Si desayunarás, es posible que sopeses lo que comerás llenando un cuenco de cereales. Si vas a mandar una carta o bien un bulto, probablemente lo lleves a una oficina de correos para que lo pesen. Cuando compras cosas en una tienda de comestibles, el precio que pagas por la mayor parte de los productos se basa en su peso. En ciertos países, aun el dinero que tienes en el bolsillo se basa en un sistema de peso. (Las libras esterlinas y también irlandesas, por servirnos de un ejemplo, originalmente pesaban precisamente una libra). Puesto que gran parte de nuestro planeta se rige por el peso, es fundamental contar con métodos de pesaje precisos. Mas, ¿qué es exactamente el peso y cómo se mide en la práctica? Veámoslo más de cerca.
Foto: La forma más fácil de pesar: un juego de pesas de latón a la antigua usanza y una balanza para medir las cartas antes de mandarlas por correo. La balanza funciona como un balancín, oscilando de un lado a otro hasta que el peso del platillo izquierdo es igual al del platillo derecho. Se pone la carta en un platillo y se ponen unas pesas en el otro hasta que la aguja del centro se equilibra precisamente (apunta hacia abajo). Estas balanzas están expuestas en la histórica Saltram House del National Trust, en Devon (Inglaterra).
Contenido
Peso y masa
¿Cuánto pesarías en Marte?
¿Cómo se puede medir el peso?
De qué manera marchan las balanzas
¿Las libras no son una medida de fuerza y no de masa?
Más información
Peso y masa
Ya antes de seguir adelante, aclaremos la diferencia entre peso y masa. La mayoría de las veces, cuando hablamos de peso, nos referimos a la masa. Los kilos, las libras, las piedras, las onzas y los gramos son unidades de masa, no de peso. Entonces, ¿cuál es la diferencia?
Obra de arte que muestra cómo una persona con masa es atraída por la gravedad de la Tierra (peso).
Obra de arte: La masa (azul) es la cantidad de "materia" de la que estás hecho. El peso (rojo) es la fuerza que actúa sobre tu masa.
La masa es la cantidad de materia de la que está hecho algo. Las cosas grandes suelen tener más masa que las pequeñas. Si tienes un pedazo de hierro o bien cobre y lo llevas a diferentes lugares de la Tierra (o aun a la Luna) para medir su masa, siempre y en todo momento conseguirás el mismo resultado.
El peso es una medida de la fuerza de gravedad que actúa sobre una determinada cantidad de masa. La fuerza de gravedad cambia levemente en toda la Tierra, por lo que, aunque el trozo de hierro tenga la misma masa, su peso varía: puede pesar un tanto más en Bangladesh que en el Tíbet. ¿Y en la Luna? En la Luna, la fuerza de la gravedad es aproximadamente https://b3.zcubes.com/v.aspx?mid=5912554&title=te-recomendamos-bascula-carrefour-pesa-mal-opinin-sobre-las-caractersticas-que-presenta una sexta parte de la que existe en la Tierra. Por consiguiente, las cosas pesan solo una sexta parte en la Luna que en la Tierra, aunque su masa sea exactamente la misma en los dos lugares. ¿Por qué las cosas son más pesadas en la Tierra? Fundamentalmente porque la Tierra es mucho más masiva que la Luna. Atrae los objetos con más fuerza y eso les da más peso.
Si se utilizan unidades métricas (y del SI), se mide la masa en kilos (kg) y el peso en newtons (N) y se convierte la masa en peso multiplicando por diez aproximadamente (porque la fuerza de la gravedad en la Tierra es de unos 10 newtons/kg). La mayoría de las veces, es admisible referirse a los pesos en unidades de masa (como kilogramos o libras) porque cualquier masa en la Tierra se transforma en un peso prácticamente de la misma forma. Nunca se oye a la gente decir cosas como "peso 700 newtons", si bien -científicamente hablando- deberían hacerlo.
¿Cuánto pesarías en Marte?
Astronautas de la NASA practican la flotación en ingravidez en el aeroplano simulador del cometa KC-ciento treinta y cinco.
Foto: Lo que pesas depende de dónde te encuentres, como están comprobando estos astronautas en un avión de entrenamiento. Simula la ingravidez haciendo inmersiones profundas hacia la Tierra. Fotografía cortesía de la NASA en The Commons.
El sitio del Exploratorium tiene una pequeña página en la que puedes calcular tu peso en otros mundos. Funciona tomando tu peso en la Tierra y ajustándolo conforme la fuerza de gravedad de cada planeta (o bien estrella), que podemos calcular a partir de la masa del planeta y su tamaño (su radio). Como es de esperar, un planeta más masivo, como Júpiter, te atraerá con considerablemente más fuerza que la Tierra, simplemente pues hay más "cosas" que tiran de tu cuerpo. Mas no es tan sencillo, porque hay que rememorar que Júpiter es también un planeta más grande que la Tierra (tiene un radio mayor). Esto tenderá a hacer que te atraiga menos, por el hecho de que si te sitúas en la superficie de Júpiter, hay una mayor distancia entre tu cuerpo y el centro del planeta: estás más lejos, con lo que la gravedad de Júpiter tira menos de ti. Teniendo presente estos dos factores opuestos, conseguimos la fuerza de la gravedad en la superficie de cada planeta (o bien estrella). Aquí tienes algunos para iniciar.
¿De qué forma se puede medir el peso?
El peso de un objeto se puede determinar con un instrumento llamado báscula.
Las balanzas de platillo viejas (en ocasiones llamadas balanzas) consisten literalmente en equilibrar dos platillos de balanza con pesos conocidos en un platillo y el objeto que se desea pesar en el otro. En un género de balanza sutilmente diferente, llamada balanza de acero, se cuelga un platillo de un extremo de un brazo metálico y se mueve un peso a lo largo del otro extremo, de forma similar a un balancín, hasta hallar un punto de equilibrio. Las balanzas de acero se inventaron en la época romana, mas aún se usan actualmente. Los médicos y las enfermeras todavía los utilizan para pesar a los bebés pequeños.
Un pequeño timbal empleado para medir cartas en una oficina de correos.
Foto: Formas de pesar: uso de un acerico para medir el peso de las cartas. Se ponen las cartas en el platillo, se mueve la pesa deslizante hasta que el brazo esté horizontal y luego se lee el peso en la balanza. Fotografía de Tiffini M. Jones, cortesía de la Marina de los E.U..
Muchos cocineros utilizan balanzas de muelle en vez de balanzas de plato y pesas. Se coloca el objeto a pesares en la parte superior de una plataforma móvil y esta empuja hacia abajo, estirando o comprimiendo un muelle en su interior y haciendo girar una aguja cerca de un dial (puede ver exactamente de qué forma funciona en el cuadro de abajo).
Aún más cómodas que las balanzas de muelle son las balanzas electrónicas, que dan el peso al momento en forma de lectura digital. Las balanzas que la gente usa para pesarse suelen funcionar de esta forma. Te pones de pie en una plataforma y tu peso, empujando hacia abajo, comprime un sensor de presión llamado transductor piezoeléctrico. Se trata de una suerte de cristal que genera una corriente eléctrica cuando se aprieta: cuanto más se empuja, más corriente produce. Por tanto, cuanto más pesas, más corriente fluye en el transductor. Un circuito electrónico conectado al transductor mide la corriente y la transforma en una medida de "peso" (en realidad una medida de masa) en kilos, libras, piedras o cualquier otra unidad que escojas.
Una manzana pesada en una balanza electrónica de precisión.
Foto: Más formas de pesar: una balanza electrónica como ésta mide con precisión con un sensor piezoeléctrico y muestra el resultado en una pantalla digital. Puede ver que esta manzana pesa setenta y tres con cinco gramos. Al pulsar uno de los botones, esa medida se transforma de forma instantánea en onzas.
Los objetos grandes (como los camiones) son, obviamente, demasiado grandes para pesarlos con básculas o balanzas normales, pero sigue siendo esencial pesarlos para comprobar, por poner un ejemplo, que no son demasiado pesados para transportarlos en aeroplanos o bien barcos. Los camiones se pesan conduciéndolos sobre unas pasarelas metálicas llamadas básculas puente, que se apoyan en unos tubos hidráulicos. Cuanto más pesado es el camión, mayor es la fuerza que ejercen los tubos y más tienen que empujar cara arriba para compensar el peso del camión con precisión. Puedes calcular el peso del camión desde la presión hidráulica de los tubos. Si conoces el peso en orden de marcha del camión (peso en orden de marcha o bien peso en vacío), que suele estar pintado en el lateral del vehículo, puedes calcular de forma fácil el peso de su carga por sustracción.
De qué manera funcionan las básculas
Las básculas miden cuánto pesa algo, y lo hacen midiendo la fuerza que existe entre el objeto que se pesa y el planeta Tierra. Si bien las balanzas miden la fuerza, dan medidas de masa en kilos, gramos, libras o lo que sea. Esto puede ser un tanto confuso, pero es admisible por el hecho de que (como se ha explicado anteriormente) el peso y la masa están conectados de manera sencilla y de forma frecuente se utilizan indistintamente en la vida cotidiana.
Supongamos que tienes una fácil báscula de cocina como esta. Si eres un curioso apremiante (como ) y quitas el puntero y la esfera (sin romperlos en pedazos y destruír la balanza en el proceso), verás el mecanismo que se esconde en el interior. Al cargar el platillo (o bien empujarlo con la mano), una plataforma oculta dentro de la balanza se desliza hacia abajo, estirando un potente muelle al hacerlo. Cuanto más pesado es el objeto, más lo empuja la gravedad hacia abajo y más se estira el muelle. Hasta aquí todo bien, mas ¿de qué manera transformamos ese estiramiento del muelle en una medida numérica?
Una naranja en la parte superior de una simple balanza de cocina. Mecanismo en la balanza de cocina simple.
La plataforma móvil de la parte delantera es realmente una especie de engranaje de cremallera. La plataforma es la cremallera y el puntero de la balanza es el piñón. Conforme la plataforma (cremallera) se mueve hacia abajo, el piñón (el pequeño engranaje al que está unido el puntero) vira. En la foto de la izquierda se puede ver cómo ocurre esto. En la fotografía de la derecha, en la parte posterior de la balanza, se puede ver el potente y grueso muelle que se estira a medida que la plataforma desciende. El mecanismo es de manera perfecta lineal: si se pone el doble de peso en la balanza, el muelle se estira el doble, la cremallera se mueve el doble y el piñón y la aguja viran alrededor del dial el doble.
Puntero y piñón de cremallera en una balanza de cocina fácil. Muelle dentro de una simple báscula electrónica.
¿No son las libras una medida de fuerza y no de masa?
De cuando en cuando recibo correos de personas (generalmente de USA) que leen este artículo y se quejan de que he definido las libras como una medida de masa; para ellos, las libras son una medida de fuerza. Oficialmente, esto es un error: las principales organizaciones encargadas de mantener los estándares de medición definen las libras como medidas de masa: el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología de EE.UU. (ya antes Oficina Nacional de Estándares de EE.UU.) ha definido la libra como una medida de masa (1 libra = 0,453 kg) durante más de medio siglo y su actual Manual (44-dos mil trece) incluye onzas, libras bascula ikea pesa mal y piedras como unidades de masa, al igual que el Laboratorio Nacional de Física del R. Unido. Todas las básculas que fotografié para este artículo tienen escalas marcadas en kilos y gramos (por una parte) y piedras, libras y onzas (por el otro), mostrando la equivalencia entre ellas: todas son unidades de masa.
Grandes balanzas mecánicas en una estación de ferrocarril.
Foto: Estas básculas tradicionales se encuentran en una estación de tren en Bath, Inglaterra. Pueden pesar objetos de hasta 192 kg (veinticuatro piedras), lo bastante como para que quepan 2 adultos medios. Como la mayoría de las básculas, tienen 2 diales que pueden dar una medida en unidades métricas (como los kilogramos) o imperiales (libras y piedras).
Es cierto que en las viejas mediciones imperiales la libra podía usarse para medir la fuerza, y ciertas personas hacen en ocasiones la diferencia utilizando los términos "libra (masa)" (lb-m/lbm) o bien "libra avoirdupois" y "libra-fuerza" (lb-f/lbf). A los ingenieros, en particular, les agrada hablar de libras como unidades de fuerza. No obstante, si es un científico, es mejor no entrar en este juego; la libra es una unidad muy confusa con un bagaje histórico innecesariamente confuso y, como todas las unidades imperiales, es mejor evitarla en la ciencia moderna. Si se utilizan las unidades métricas del SI (kilos para la masa y newtons para la fuerza), todo tendrá considerablemente más sentido.
Para saber más, le recomiendo que lea los artículos de Wikipedia sobre la libra (masa) y la libra (fuerza). Fíjate en lo confuso que resulta el trasnochado sistema de la libra (fuerza) en el momento en que comienzas a utilizarlo.