Las balanzas y las básculas son instrumentos de medición que sirven respectivamente para determinar la masa y el peso de un objeto. Aunque es común emplear los términos balanzas y básculas de forma indistinta, se trata de aparatos diferentes, ya que las balanzas miden la masa de un cuerpo y las básculas miden el peso, que es la fuerza gravitatoria que corresponde a esa masa. Ambas magnitudes, masa y peso, son directamente proporcionales, por lo que conocer una nos permite calcular la otra, pero son conceptos diferentes.
Balanza y báscula
Los términos balanza y báscula se suelen emplear indistintamente, pero son aparatos diferentes:
- Balanza: una balanza (en inglés “balance”) permite determinar la masa de un objeto comparándola con un baremo conocido. La medición se basa en compensar el momento del cuerpo a pesar y el momento antagonista del patrón de masa, de manera que la balanza compara masas equilibrando ambos momentos. Por ello, los resultados de las mediciones no varían con la gravedad y no dependen de la intensidad gravitatoria en el lugar de la pesada. Se emplean para pesar objetos pequeños, de hasta 30 kg.
- Báscula: una báscula (en inglés “scale”) permite determinar el peso de un objeto. Una báscula mide fuerzas, por lo que la pesada varía con la gravedad. Debido a las diferencias en la gravedad en diferentes lugares, las básculas se tienen que calibrar donde se vayan a utilizar mediante la comparación con un patrón. Normalmente cuentan con una plataforma horizontal, que en ocasiones se encuentra a ras de suelo, y se emplean tanto para pesar objetos pequeños como grandes, de más de 30 kg.
Masa y peso
Para aclarar conceptos, diremos que la masa (m) es la cantidad de materia de un cuerpo y el peso (P) es el efecto de la gravedad sobre esa materia. Ambas magnitudes son directamente proporcionales y están relacionadas por la siguiente ecuación:
P = m x g
Esta relación permite calcular una de las magnitudes conociendo la otra, ya que la intensidad del campo gravitatorio o gravedad (g) es conocida (9,8 m/s²).
Tipos de balanzas y básculas
Veamos algunos tipos de balanzas:
- Balanza de cruz o balanza clásica de dos platillos: es la balanza clásica, tiene dos brazos iguales, pendiendo de cada brazo un platillo. El objeto a pesar se coloca en uno de los platillos, mientras que en el otro se colocan suficientes pesas patrones para restablecer la varilla a su posición de equilibrio. La pesada se realiza comparando masas, ya que equilibra los pesos de ambos cuerpos. Pesar con estas balanzas resulta largo y tedioso.
- Balanza granataria de un platillo: funciona ajustando unos pesos móviles hasta lograr el equilibrio con el cuerpo a pesar. Son muy comunes en los laboratorios por ser más rápidas de operar que las balanzas de dos platillos. Hay diferentes modelos, como de plato superior, de plato suspendido, de doble brazo o de triple brazo.
- Balanza romana: tiene dos brazos de distinta longitud, con ganchos en vez de platillos. Del brazo corto se cuelga el objeto a pesar, mientras que por el brazo largo se desliza un peso hasta que los brazos quedan en equilibrio. Las marcas situadas en el brazo largo indican el peso del objeto.
- Balanza de Roberval: es una balanza granataria de dos platillos.
Respecto a las básculas, básicamente hay dos clases:
- Báscula mecánica: su funcionamiento se basa en la deformación elástica de un resorte o muelle que soporta el objeto a pesar. Un ejemplo de báscula de resorte es el dinamómetro.
- Báscula electrónica: su funcionamiento está basado en sistemas electrónicos, o bien en galgas extensiométricas que miden la deformación elástica que experimenta una pieza de metal bajo la acción del peso, o bien en una fotocelda que detecta la posición del platillo y un electroimán que equilibra la fuerza ejercida por la carga, como es el caso de las básculas de precisión electrónicas (denominadas popularmente balanzas de precisión electrónicas).