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La balanza (del latín: bis, dos, lanx, plato) es una palanca de primer género de brazos iguales que mediante el establecimiento de una situación de equilibrio entre los pesos de dos cuerpos permite medir torques. Al igual que una romana, o una báscula, es un instrumento de medición que permite medir pesos e indirectamente, la masa de un objeto dado que si bien las fuerzas de gravedad pueden variar en distintas partes de la Tierra y consecuentemente sus torques, éstos varían para los dos platos de la balanza y es por ello que en definitiva comparan masas en forma indirecta. Pero debe quedar claro que las balanzas de platillos miden torques. El torque es el resultado de la multiplicación de una fuerza por una distancia. para mayor explicación consultar mecánica rotacional.

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Para realizar las mediciones se utilizan patrones de masa cuyo grado de exactitud depende de la precisión del instrumento. Al igual que en una romana, pero a diferencia de una báscula o un dinamómetro o balanza de resortes, los resultados de las mediciones no varían con la magnitud de la aceleración de la gravedad. En una balanza de resortes o dinamómetro ya no hay medición de torques, ni de masas, sino que de la magnitud FUERZA. Un objeto (de masa determinada) colocado en una balanza de resortes medirá diferente pesos, según el lugar de la tierra donde se realice la medición. Si la medición se hiciese en la Luna, el peso será el equivalente a 1/6 de lo que pese en la tierra, y por ser la masa constante en uno y otro lugar, la balanza de resortes mide pesos, no masas. Por otra parte, el hecho de que la balanza de platillos mida, indirectamente masas, es conceptualmente circunstancial dado que si pudiésemos fabricar una balanza de platillos tan grande como para que uno de los platillos estuviese por sobre la luna y el otro por sobre la tierra, ante la colocación de iguales objetos en cada platillo con iguales masas, dicha balanza ya no mediría igual y se inclinaría más hacia el platillo ubicado por sobre el planeta Tierra, entónces ya no mediría masas, sino que pesos. Esta experiencia demostraría que, conceptual-mente, las balanzas miden o mejor aún , comparan torques, y por extensión fuerzas y no masas. El hecho de que una balanza de platillos en distintos lugares de la Tierra, donde haya distintas aceleraciones de la gravedad, marque igual la comparación de dos objetos no es porque esté midiendo masas, sino más bien porque está comparando fuerzas. Si por otra parte una balanza de platillos de dimensiones suficientes como para que uno de sus platillos estuviese en un lugar de la Tierra con una aceleración de la gravedad distinta de donde se ubicase el otro platillo, otra vez se vería que la balanza ya no vuelve a marcar igual. Quedaría así demostrado que la balanza de platillos no mide masas, sino fuerzas o en todo caso Torques (calculado como el producto de la extensión del brazo por el peso (fuerza) del objeto.

El rango de medida y precisión de una balanza puede variar desde varios kilos (con precisión de gramos), en balanzas industriales y comerciales; hasta unos gramos (con precisión de miligramos) en balanzas de laboratorio.

Historia

La evolución de las balanzas en los últimos tiempos ha sido radical, pues se ha pasado de utilizar las balanzas tradicionales, de funcionamiento mecánico, a balanzas electrónicas de lectura directa y precisa.

La balanza ya aparece representada en el Antiguo Egipto en numerosos bajorrelieves y papiros. En el Libro de los muertos, que data del segundo milenio a. C., aparece la balanza de platillos, colgados de los extremos del brazo, suspendido de un soporte central, para comparar el peso del corazón del difunto, símbolo de sus actos, con el de la pluma de la diosa Maat, símbolo de la Justicia y Orden Universal.

Entre las balanzas que se hallan en el Museo de Nápoles, descubiertas en Pompeya, se observan de cuatro diferentes clases:

de dos platillos, con un peso que puede correr por uno de los brazos,
de un platillo, pendiendo del brazo de palanca un peso móvil,
de ganchos, sin platillos, que se conoce con el nombre de romana. En Roma se popularizó esta balanza. Sus dos brazos tienen distinta longitud y el objeto que se quiere pesar se cuelga del más corto. A lo largo del brazo largo se desliza un peso o pilón, hasta que los brazos quedan en equilibrio. Las marcas situadas en el brazo del pilón indican el peso del objeto. Al utilizar el principio de la palanca, tiene la ventaja que el pilón puede ser de mucho menor masa que el objeto a medir;
la balanza para líquidos a modo de cacerola de mango prolongado que hace las veces de brazo de romana.

Las pesas suelen llevar grabado algún número o escala numérica; y están fabricadas generalmente de alguno de los siguientes materiales: bronce, plomo, piedra e incluso barro cocido. Cuando no llevan señal de ninguna clase, denuncian mayor antigüedad pues hasta el imperio de Octavio Augusto no se estableció en Roma ni en sus provincias la magistratura encargada de señalar y vigilar la medida de los pesos, aunque anteriormente algunas pesas sí estuvieron señaladas.

Uso de la balanza

La principal utilidad de las balanzas es pesar los alimentos que se venden a granel, al peso: carne, pescado, frutas, etc. Estas balanzas llevan incorporado una máquina calculadora donde el vendedor introduce el precio de la materia que pesa y realiza automáticamente el cálculo del coste, que el cliente puede ver en una pantalla, y al final de la compra emite una factura de todas las mercancías pesadas.

Otro uso importante de las balanzas es para pesar pequeñas cantidades de masa que se utiliza en los laboratorios para hacer pruebas o análisis de determinados materiales. Estas balanzas destacan por su gran precisión.

En los hogares también hay, a menudo, pequeñas balanzas para pesar los alimentos que se van a cocinar según las indicaciones de las recetas culinarias.

Teoría

Balanza antigua. Parque de las Ciencias de Granada.

Consideremos una barra AB homogénea y rígida de cuyos extremos se hallan suspendidos dos cuerpos, A y B, de masas respectivas $m_{\text{A}}\,$ y $m_{\text{B}}\,$ , a los que corresponden unos pesos $\mathbf {P} _{\text{A}}\,$ y $\mathbf {P} _{\text{B}}\,$ resultado de la acción del campo gravitatorio terrestre sobre ellos. Si la barra se encuentra apoyada en su punto medio, O (apoyo que permite el giro de barra en torno a un eje horizontal que pase por O), la segunda condición de equilibrio, que expresa que el momento dinámico es nulo, tomando momentos en O, se escribe en la forma

$P_{\text{A}}\times {\text{OA}}=P_{\text{B}}\times {\text{OB}}$

de donde, al ser OA = OB, se sigue la igualdad de los pesos de los dos cuerpos

$P_{\text{A}}=P_{\text{B}}\,$

para el caso que la aceleración de la gravedad no varía bajo un platillo de la balanza, con relación a la del otro platillo de la misma, se cumplirá que: de estos la igualdad de las masas ya que

$m_{\text{A}}g=m_{\text{B}}g\quad \Rightarrow \quad m_{\text{A}}=m_{\text{B}}$

de modo que con la balanza, aunque se comparan pesos, se equilibran y miden masas.

Pero si se construyese una balaza de tamaño suficiente como para que un platillo se ubicase en una zona donde la aceleracion de la gravedad fuese distinta a la de la zona del otro platillo, entónces la balanza ya no mediría masas sino pesos.

Balanza analítica

La balanza analítica es un instrumento utilizado en Química, que sirve para medir la masa. Su característica más importante es que poseen muy poca incertidumbre, lo que las hace ideales para utilizarse en mediciones muy precisas.

Las balanzas analíticas generalmente son digitales, y algunas pueden desplegar la información en distintos sistemas de unidades. Por ejemplo, se puede mostrar la masa de una sustancia en gramos, con una incertidumbre de 0,00001g. (0,01 mg)

Simbolismo

La balanza se ha utilizado desde la antigüedad como símbolo de la justicia y del derecho, dado que representaba la medición a través de la cual se podía dar a cada uno lo que es justo y necesario.

Véase también

Enlaces externos

Wikimedia Commons alberga una categoría multimedia sobre balanzas.
Wikcionario tiene definiciones y otra información sobre balanza.
Información histórica y actual sobre básculas y balanzas

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 La '''balanza''' (del latín: ''bis'', dos, ''lanx'', plato) es una  [[palanca]] de primer género de brazos iguales que mediante el establecimiento de una situación de equilibrio entre los [[peso]]s de dos cuerpos permite medir [[torque]]s. Al igual que una [[romana (instrumento)|romana]], o una [[báscula]], es un [[instrumento de medición]] que permite medir [[pesos]] e indirectamente, la [[masa]] de un objeto dado que si bien las fuerzas de gravedad pueden variar en distintas partes de la Tierra y consecuentemente sus torques, éstos varían para los dos platos de la balanza y es por ello que en definitiva comparan masas en forma indirecta. Pero debe quedar claro que las balanzas de platillos miden torques. El torque es el resultado de la multiplicación de una fuerza por una distancia. para mayor explicación consultar '''mecánica rotacional'''.
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 Para realizar las mediciones se utilizan patrones de masa cuyo grado de exactitud depende de la precisión del instrumento. Al igual que en una romana, pero a diferencia de una báscula o un [[dinamómetro]] o balanza de resortes, los resultados de las mediciones no varían con la magnitud de la [[aceleración]] de la [[gravedad]]. En una balanza de resortes o dinamómetro ya no hay medición de torques, ni de masas, sino que de la magnitud FUERZA. Un objeto (de masa determinada) colocado en una balanza de resortes medirá diferente pesos, según el lugar de la tierra donde se realice la medición. Si la medición se hiciese en la Luna, el peso será el equivalente a 1/6 de lo que pese en la tierra, y por ser la masa constante en uno y otro lugar, la balanza de resortes mide pesos, no masas. Por otra parte, el hecho de que la balanza de platillos mida, indirectamente masas, es conceptualmente circunstancial dado que si pudiésemos fabricar una balanza de platillos tan grande como para que uno de los platillos estuviese por sobre la luna y el otro por sobre la tierra, ante la colocación de iguales objetos en cada platillo con iguales masas, dicha balanza ya no mediría igual y se inclinaría más hacia el platillo ubicado por sobre el planeta Tierra, entónces ya no mediría masas, sino que pesos. Esta experiencia demostraría que, conceptual-mente, las balanzas miden o mejor aún , comparan torques, y por extensión '''fuerzas''' y no masas. El hecho de que una balanza de platillos en distintos lugares de la Tierra, donde haya distintas aceleraciones de la gravedad, marque igual la comparación de dos objetos no es porque esté midiendo masas, sino más bien porque está comparando fuerzas. Si por otra parte una balanza de platillos de dimensiones suficientes como para que uno de sus platillos estuviese en un lugar de la Tierra con una aceleración de la gravedad distinta de donde se ubicase el otro platillo, otra vez se vería que la balanza ya no vuelve a marcar igual. Quedaría así demostrado que la balanza de platillos no mide masas, sino fuerzas o en todo caso Torques (calculado como el producto de la extensión del brazo por el '''peso''' (fuerza) del objeto.