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¿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 comprobar tus progresos. Si desayunarás, es posible que ponderes lo que vas a comer llenando un cuenco de cereales. Si vas a enviar una carta o un paquete, seguramente lo lleves a una oficina de correos para que lo pesen. Cuando compras cosas en una tienda de comibles, el costo que pagas por la mayor parte de los productos se basa en su peso. En ciertos países, incluso el dinero que tienes en el bolsillo se basa en un sistema de peso. (Las libras esterlinas y también irlandesas, por ejemplo, originalmente pesaban precisamente una libra). Dado que gran parte de nuestro mundo se rige por el peso, es muy importante contar con métodos de pesaje precisos. Mas, ¿qué es exactamente el peso y de qué forma se mide en la práctica? Veámoslo más de cerca.
Foto: La manera más sencilla de pesar: un juego de pesas de latón a la vieja usanza y una balanza para medir las cartas ya antes de mandarlas por correo. La balanza marcha 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?
¿De qué manera se puede medir el peso?
Cómo funcionan las balanzas
¿Las libras no son una medida de fuerza y no de masa?
Más información
Peso y masa
Ya antes de proseguir adelante, aclaremos la diferencia entre peso y masa. La mayor parte de las veces, cuando charlamos de peso, nos referimos a la masa. Los kilogramos, 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 (colorado) 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 trozo 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 obtendrás exactamente 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 ligeramente en toda la Tierra, con lo que, si bien el trozo de hierro tenga la misma masa, su peso varía: puede pesar un poco más en Bangladesh que en el Tíbet. ¿Y en la Luna? En la Luna, la fuerza de la gravedad es más o menos una sexta una parte de la que existe en la Tierra. Por consiguiente, las cosas pesan solo una sexta parte en la Luna que en la Tierra, si bien su masa sea la misma en ambos lugares. ¿Por qué razón las cosas son más pesadas en la Tierra? Fundamentalmente por el hecho de que 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 kilogramos (kg) y el peso en newtons (N) y se transforma la masa en peso multiplicando por diez más o menos (por el hecho de que 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) pues cualquier masa en la Tierra se transforma en un peso prácticamente de igual manera. Jamás se oye a la gente decir cosas como "peso 700 newtons", si bien -a nivel científico hablando- deberían hacerlo.
¿Cuánto pesarías en Marte?
Astronautas de la NASA practican la flotación en ingravidez en el aeroplano simulador del cometa KC-135.
Foto: Lo que pesas depende de dónde te halles, como están verificando estos astronautas en un aeroplano de entrenamiento. Simula la ingravidez haciendo inmersiones profundas hacia la Tierra. Foto 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 estrella), que podemos calcular a partir de la masa del planeta y su tamaño (su radio). Como es de aguardar, un planeta más masivo, como Júpiter, te atraerá con mucha más fuerza que la Tierra, simplemente porque hay más "cosas" que tiran de tu cuerpo. Mas no es tan fácil, por el hecho de que 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, por lo que la gravedad de Júpiter tira menos de ti. Teniendo presente estos 2 factores opuestos, obtenemos la fuerza de la gravedad en la superficie de cada planeta (o estrella). Aquí tienes ciertos para iniciar.
¿De qué forma se puede medir el peso?
El peso de un objeto se puede determinar con un instrumento llamado báscula.
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 USA.
Todavía más cómodas que las balanzas de muelle son las balanzas electrónicas, que dan el peso al instante en forma de lectura digital. Las balanzas que la gente emplea para pesarse acostumbran a marchar así. 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 especie de cristal que genera una corriente eléctrica cuando se aprieta: cuanto más se empuja, más corriente genera. Por consiguiente, cuanto más pesas, más corriente fluye en el transductor. Un circuito electrónico conectado al transductor mide la corriente y la convierte en una medida de "peso" (en realidad una medida de masa) en kilos, libras, piedras o cualquier otra unidad que elijas.
Una manzana pesada en una balanza electrónica de precisión.
Foto: Más formas de pesar: una balanza electrónica como esta mide con precisión con un sensor piezoeléctrico y muestra el resultado en una pantalla digital. Puede ver que esta manzana pesa 73,5 gramos. Al pulsar uno de los botones, esa medida se convierte de forma instantánea en onzas.
Los objetos grandes (como los camiones) son, evidentemente, demasiado grandes para pesarlos con básculas o bien balanzas normales, pero sigue siendo esencial pesarlos para revisar, por servirnos de un ejemplo, que no son demasiado pesados para transportarlos en aviones o navíos. 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 ejercitan los tubos y más tienen que empujar cara arriba para equilibrar el peso del camión con precisión. Puedes calcular el peso del camión a partir de la presión hidráulica de los tubos. Si conoces el peso en orden de marcha del camión (peso en orden de marcha o peso en vacío), que suele estar pintado en el lateral del vehículo, puedes calcular fácilmente el peso de su carga por sustracción.
De qué forma marchan 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. Aunque las balanzas miden la fuerza, dan medidas de masa
Las balanzas de platillo viejas (a veces denominadas 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 tipo 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 semejante a un balancín, hasta hallar un punto de equilibrio. Las balanzas de acero se inventaron en la temporada romana, pero todavía se utilizan hoy en día. Los médicos y las enfermeras aún los usan para pesar a los bebés pequeños.
Muchos cocineros usan balanzas de muelle en lugar de balanzas de plato y pesas. Se pone el objeto a pesares en la parte superior de una plataforma móvil y esta empuja cara abajo, estirando o bien comprimiendo un muelle en su interior y haciendo virar una aguja cerca de un dial (puede ver precisamente de qué manera funciona en el cuadro de abajo).
