¿Cómo usamos la gravedad para medir materiales? ¿Cuáles son dos sistemas comunes de ponderación de materiales?
El peso es una propiedad importante de todos los materiales. Si quieres saber cuánta materia hay en algo, lo pesas. Cuando pesas algo, realmente mides la fuerza con que la gravedad lo empuja. Para hacer esto, compare el tirón de la gravedad sobre lo que esté pesando con el tirón de la gravedad sobre algo cuyo peso ya se conoce. En otras palabras, para pesar cualquier cosa, primero debe tener un estándar de peso para compararlo.
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Hace mucho tiempo, la gente usaba muchos estándares diferentes para pesar materiales. Un estándar de peso era una piedra de tamaño conveniente. Si un hombre vendía trigo, lo vertía en una canasta hasta que el trigo pesaba tanto como la piedra. Podía decir esto comparando el tirón de la gravedad sobre el trigo con el tirón de la gravedad sobre la piedra. Cuando un tirón era igual que el otro, la canasta contenía una piedra de trigo. En Inglaterra, la gente todavía dice que una persona o un animal pesan tantas piedras. Una piedra ahora significa exactamente 14 libras.
Esto no siempre ha sido así. La piedra utilizada en un lugar a menudo era muy diferente de la piedra utilizada en otro lugar. De hecho, su peso variaba desde tan solo 4 libras hasta tanto como 26 libras. La mayoría de los otros antiguos estándares de peso también diferían de un lugar a otro. Por fin, la gente se dio cuenta de que necesitaban un estándar que siempre tuviera la misma cantidad de materia. Hoy en día, existen dos sistemas de pesos que se utilizan comúnmente en nuestro mundo. Pero se basan en el mismo estándar.
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Este estándar de peso es un cilindro sólido de platino e iridio, que son metales que no se oxidan. Se conserva en la Oficina Internacional de Pesas y Medidas en Sevres, Francia, cerca de París. También se guardan dos copias muy precisas en la Oficina de Estándares en Washington, D.C. Todos los países importantes del mundo han acordado que este peso será el estándar para medir la cantidad de materia en las cosas. Este estándar de peso se llama kilogramo. Una libra es .45359 de un kilogramo, o un poco menos de medio kilogramo. Un kilogramo es un poco más de 2,2 libras.
El sistema de pesos que tiene la libra como unidad principal se denomina sistema inglés, y se utiliza principalmente en países de habla inglesa. Además de la libra, otras unidades son la onza y la tonelada. Los pesos pequeños se miden en onzas y los grandes en toneladas. Usted sabe que 16 onzas hacen 1 libra y 2000 libras hacen 1 tonelada. Pero como ha descubierto, cambiar de una unidad de peso a otra es bastante inconveniente en el sistema inglés. Debe dividir el número de onzas por 16 para encontrar el número de libras. Para encontrar el número de toneladas, debe dividir el número de libras por 2000.
Hace unos 170 años se elaboró en Francia un sistema mucho más conveniente. Se llama sistema métrico y ahora los científicos lo utilizan en todas partes. También se utiliza en la mayoría de los países donde no se utiliza el sistema inglés. El sistema métrico es un sistema decimal, como nuestro sistema monetario. Entonces, cambiar de una unidad a otra es tan fácil como cambiar de dólares a centavos. Todo lo que hace es mover el punto decimal el número correcto de lugares.
En el sistema métrico de pesos, la unidad principal es el kilogramo. Otras unidades son el miligramo, el gramo y la tonelada métrica. Al estudiar la tabla en esta página, puede ver cómo se relacionan estas unidades métricas y también encontrar sus equivalentes en inglés. Si desea convertir gramos a kilogramos, divida el número de gramos entre 1000. Para hacer esto, simplemente mueva el punto decimal tres lugares a la izquierda. Por ejemplo, 1263 gramos son 1,263 kilogramos.
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Cualquiera que sea el sistema de pesos que usemos, todavía estamos comparando el tirón de la gravedad sobre lo que estamos pesando con el tirón de la gravedad sobre una cantidad conocida de peso. Esta comparación se realiza utilizando algún tipo de escala. Los científicos a menudo usan una especie de escala llamada balanza de plataforma, que tiene brazos iguales en los dos lados de un pivote, como se muestra en la imagen. El material a pesar se coloca en un lado y se agregan pesos en el otro lado hasta que los dos lados se equilibren. Entonces, la cantidad de material es la misma que la cantidad de pesos, porque la fuerza de gravedad en cada lado es la misma.
Otro tipo de escala se utiliza en experimentos científicos. Este tipo se llama balance de resorte. Contiene un resorte que se estira dos veces más para 2 libras de tracción que para 1 libra, tres veces más para 3 libras, y así sucesivamente. Un puntero unido al resorte se mueve a lo largo de una escala marcada, que muestra la cantidad de peso o la cantidad de libras de tracción. Sin embargo, si el resorte se carga demasiado, se puede estirar demasiado y no pesará con precisión. Los cambios de temperatura también pueden hacer que el equilibrio del resorte sea inexacto, porque el resorte se expande o contrae. Por tanto, cuando se necesita una gran precisión, normalmente se utiliza algún tipo de balanza de plataforma para pesar materiales.
