Balança

Johannes Vermeer

Balança (do latim bis - dois e linx - prato) é um instrumento que mede a massa de um corpo. A unidade usual para massa é o kg, por se tratar de uma unidade do SI. Portanto, o correto é dizer que as balanças medem as massas dos corpos e objetos, não o peso deles.. Contudo, embora a função primária da balança seja medir a massa, há balanças que, por meio de relações matemáticas simples, podem informar o valor aproximado do peso de um corpo.

O peso é uma grandeza de força física, e duas unidades comumente utilizadas para representá-la são o N e o kgf. Quando calculado em Newtons (a partir de uma massa dada em quilogramas), o peso corresponde à massa do corpo multiplicada pelo valor da aceleração da gravidade, que é de aproximadamente 9,80665 m/s² (a gravidade também precisa estar em unidades do SI). Desta forma, uma pessoa que possua massa de 55 kg terá um peso aproximado de 539,36575N.

Usos



Classificação

Existem diversas maneiras de se classificar as balanças, de acordo com o critério adotado.

Pelo tipo

Uma balança analítica com um béquer de 50 ml em seu interior. O béquer contém ca. 1 mol de NaCl (58,44 g).

Quanto ao tipo, uma balança pode ser:

  1. Analítica - quando se destina à análise de determinada grandeza sob certas condições ambientais;
  2. De precisão - quando seu mecanismo possui elevada sensibilidade de leitura e indicação;
  3. Industrial - quando se destina a medições de cargas muito pesadas;
  4. Contagem - quando se trata de uma balança de contagem, ela permite contar e pesar peças individuais de um lote de forma rápida e precisa.
  5. Rodoviária - quando se destina à medição do peso de veículos em trânsito.

As balanças analíticas e de precisão são mais frequentemente utilizadas em laboratórios e na indústria farmacêutica.

Pelo dispositivo de funcionamento

Uma balança pode ser dotada de um dos seguintes dispositivos internos de funcionamento:

  1. Mecânico - quando o dispositivo é composto por elementos mecânicos tais como molas, cabos tensores, hastes rígidas, componentes hidráulicos, pneumáticos etc.;
  2. Eletrônico - quando o dispositivo é composto por elementos eletrônicos, tais como células de carga, circuitos integrados, microprocessadores etc.;
  3. Híbrido - quando o dispositivo é composto por elementos mecânicos e por elementos eletrônicos.
Balança Eletrônica

Nas balanças eletrônicas, a massa é obtida da seguinte maneira:

  1. O corpo é colocado sobre um prato ou bandeja (geralmente fabricada em aço inoxidável);
  2. Por estar posicionado sobre uma célula de carga, o prato exerce uma compressão sobre a mesma;
  3. Funcionando como um transdutor, a célula de carga capta a intensidade da compressão e a converte em um sinal elétrico de intensidade diretamente proporcional à da compressão sofrida;
  4. O sinal elétrico é enviado a um microprocessador que então interpreta o sinal. Quanto mais intenso for o sinal elétrico recebido, maior será a leitura feita pelo microprocessador e, consequentemente, maior a massa calculada por ele;
  5. O microprocessador envia sua leitura para um mostrador, que exibe a massa calculada.

Balança de dois pratos e pesagens de valores inteiros

Uma balança de dois pratos é aquela onde se colocam pesos (confeccionados geralmente de metal) de um lado e no outro lado se coloca o que se deseja pesar. É possível também colocar pesos nos dois pratos. Para valores inteiros, é possível representar os números usando-se pesos cujos valores são potências de 3, de 1 até 3 n {\displaystyle 3^{n}} .

Balança de dois pratos e respectivos objetos com massas pré-determinadas para realizar a medição por comparação.

Por exemplo, usando-se os pesos 1 ( = 3 0 ) {\displaystyle 1(=3^{0})} , 3 {\displaystyle 3} e 3 2 {\displaystyle 3^{2}} unidades (apenas um peso de cada valor!), é possível representar os valores inteiros de 1 até 13 (as somas correspondem aos pesos colocados no mesmo prato da balança que o objeto a ser pesado, enquanto as diferenças são os contrapesos, ou seja, os pesos colocados no outro prato).

Assim:

Número Representação
1 1
2 3-1
3 3
4 3+1
5 9-(3+1)
6 9-3
7 9-3+1
8 9-1
9 9
10 9+1
11 9+3-1
12 9+3
13 9+3+1

De um modo geral, usando-se pesos de 1 {\displaystyle 1} , 3 {\displaystyle 3} , 3 2 {\displaystyle 3^{2}} , ⋯ {\displaystyle \cdots } , 3 n {\displaystyle 3^{n}} , podemos pesar em uma balança valores inteiros de 1 {\displaystyle 1} até ∑ p = 0 n 3 p = 3 n + 1 − 1 2 {\displaystyle \sum _{p=0}^{n}3^{p}={\frac {3^{n+1}-1}{2}}} . Naturalmente que, para pesagens mais precisas, podemos usar valores maiores expressando-se as quantidades em unidades submúltiplas de peso. Por exemplo, 1 Kg pode ser expresso como 1000 gramas.

Ver também

Notas e referências

  1. ↑ OPS. Manual de Mantenimento para Equipo de Laboratorio. Washington, DC.:OPS, 2005. ISBN 92-75-32590-1
  2. ↑ Ensino Fundamental.  
  3. ↑ a b «Balança mede massa, peso, força ou carga?». Brasil Assistência Técnica. Consultado em 8 de junho de 2018 
  4. ↑ MARIM, Luiz Roberto. Livraria da Física, ed. OLIMPIADA PAULISTA DE FISICA: ENSINO FUNDAMENTAL 2001 - 2003.  
  5. ↑ ARAUJO, CARLOS ALBERTO SOUZA (2022). «ENSINO DE EQUAÇÃO POLINOMIAL DO PRIMEIRO GRAU POR MEIO DO USO DA BALANÇA DE DOIS PRATOS». scholar.googleusercontent.com. Consultado em 6 de setembro de 2022 
  6. ↑ Noguera, Renato (dezembro de 2013). «A ética da serenidade: O caminho da barca e a medida da balança na filosofia de Amen-em-ope» (PDF). scholar.googleusercontent.com. Consultado em 11 de setembro de 2022 
  7. ↑ «Industrial rental scales ▶ Counting scales from 0,006 g to 6 t» (em inglês). 4 de novembro de 2021. Consultado em 5 de fevereiro de 2023 
  8. ↑ Martins, Roberto de Andrade (1984). «Os elementos apriorísticos do processo de medição» (PDF). Revista de Ensino de Física. 6 (2): 35. Consultado em 10 de setembro de 2022 

Ligações externas

Artigos históricos

Artigos didáticos