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¿Cuántas veces pesas las cosas durante el día? Si estás a dieta, lo más probable es que te subas a la báscula cada mañana para revisar tus progresos. Si vas a desayunar, es posible que ponderes lo que comerás llenando un cuenco de cereales. Si vas a enviar una carta o un bulto, seguramente lo lleves a una oficina de correos a fin de 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, incluso el dinero que tienes en el bolsillo se fundamenta en un sistema de peso. (Las libras esterlinas e irlandesas, por poner un ejemplo, originalmente pesaban precisamente una libra). Dado que una gran parte de nuestro planeta se rige por el peso, es muy importante contar con métodos de pesaje precisos. Mas, ¿qué es precisamente el peso y de qué forma se mide en la práctica? Veámoslo más de cerca.
Foto: La manera más fácil de pesar: un juego de pesas de latón a la antigua usanza y una balanza para medir las cartas ya antes de mandarlas por correo. La balanza marcha como un balancín, fluctuando de un lado a otro hasta el momento en 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 el momento en 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 forma funcionan 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 charlamos 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 de qué manera 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 incluso a la Luna) para medir su masa, siempre y en todo momento obtendrás 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 varía ligeramente en toda la Tierra, con lo que, aunque el pedazo de hierro tenga exactamente 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 aproximadamente una sexta parte de la que existe en la Tierra. En consecuencia, las cosas pesan sólo una sexta parte en la Luna que en la Tierra, aunque su masa sea la misma en ambos lugares. ¿Por qué razón las cosas son más pesadas en la Tierra? Esencialmente pues la Tierra es mucho más masiva que la Luna. Atrae los objetos con más fuerza y eso les da más peso.
Si se emplean unidades métricas (y del SI), se mide la masa en kilos (kg) y el peso en newtons (N) y se transforma la masa en peso multiplicando por diez aproximadamente (porque la fuerza de la gravedad en la Tierra es de unos diez newtons/kg). La mayor parte de las veces, es admisible referirse a los pesos en unidades de masa (como kilogramos o bien libras) pues cualquier masa en la Tierra se convierte en un peso prácticamente de igual manera. Jamás se oye a la gente decir cosas como "peso setecientos 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 halles, como están verificando estos astronautas en un aeroplano de entrenamiento. Simula la ingravidez haciendo inmersiones profundas cara la Tierra. Foto cortesía de la NASA en The Commons.
El sitio web 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 esperar, un planeta más masivo, como Júpiter, te atraerá con considerablemente más fuerza que la Tierra, simplemente por el hecho de que hay más "cosas" que tiran de tu cuerpo. Mas no es tan sencillo, pues hay que rememorar que Júpiter es asimismo un planeta más grande que la Tierra (tiene un radio mayor). Esto tenderá a hacer que te atraiga menos, porque 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 en cuenta estos dos factores opuestos, conseguimos la fuerza de la gravedad en la superficie de cada planeta (o estrella). Acá tienes ciertos para iniciar.
¿De qué manera se puede medir el peso?
El peso de un objeto se puede determinar con un instrumento llamado báscula.
Las balanzas de platillo viejas (a veces 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 parecida a un balancín, hasta localizar un punto de equilibrio. Las balanzas de acero se inventaron en la época romana, pero todavía se usan actualmente. Los médicos y las enfermeras todavía los utilizan para pesar a los bebés pequeños.
Un pequeño timbal utilizado para medir cartas en una oficina de correos.
Foto: Formas de pesar: empleo 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 después se lee el peso en la balanza. Fotografía de Tiffini M. Jones, cortesía de la Marina de los U.S.A..
Muchos cocineros utilizan balanzas de muelle en vez de balanzas de plato y pesas. Se coloca el objeto a pesar en la parte superior de una plataforma móvil y ésta empuja cara abajo, estirando o comprimiendo un muelle en su interior y haciendo virar una aguja cerca de un dial (puede ver precisamente de qué forma marcha en el cuadro de abajo).
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 convierte de manera instantánea en onzas.
Cómo marchan las básculas
Las básculas miden cuánto pesa algo, y lo hacen midiendo la fuerza que existe entre el objeto que se pesa
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 utiliza para pesarse suelen funcionar de esta manera. 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 produce una corriente eléctrica cuando se aprieta: cuanto más se empuja, más corriente produce. Por ende, 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.
Los objetos grandes (como los camiones) son, evidentemente, demasiado grandes para pesarlos con básculas o bien balanzas normales, mas prosigue siendo esencial pesarlos para revisar, por 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 cilindros hidráulicos. Cuanto más pesado es el camión, mayor es la fuerza que ejercitan los tubos y más deben empujar hacia arriba para compensar el peso del camión con precisión. Puedes calcular el peso del camión a partir de la presión hidráulica de los cilindros. 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.
