Balança

 Nota: Para outros significados, veja Balança (desambiguação).

Balança (do latim bis - dois e linx - prato) é um instrumento que mede a massa de um corpo. A unidade usual para massa é o kg, por se tratar de uma unidade do SI. Portanto, o correto é dizer que as balanças medem as massas dos corpos e objetos, não o peso deles.. Contudo, embora a função primária da balança seja medir a massa, há balanças que, por meio de relações matemáticas simples, podem informar o valor aproximado do peso de um corpo.

Johannes Vermeer

O peso é uma grandeza de força física, e duas unidades comumente utilizadas para representá-la são o N e o kgf. Quando calculado em Newtons (a partir de uma massa dada em quilogramas), o peso corresponde à massa do corpo multiplicada pelo valor da aceleração da gravidade, que é de aproximadamente 9,80665 m/s² (a gravidade também precisa estar em unidades do SI). Desta forma, uma pessoa que possua massa de 55 kg terá um peso aproximado de 539,36575N.

Usos

• Biólogo - Pesagem de meios de cultura, substâncias, organismos, etc;
• Biomédico - pesagem de pessoas em clínicas, hospitais etc.;
• Farmacêutico - pesagem de medicamentos e diversas drogas utilizadas como fármaco;
• Alimentício - pesagem de alimentos tais como frutas, grãos e carnes;
• Comercial - pesagem de pessoas (como em academias de ginástica, em centros desportivos etc.) e de bens em pequena escala (tais como materiais de construção, alimentos vendidos em mercados etc.);
• Industrial - pesagem de bens em maior escala, tais como veículos e grandes lotes de madeiras, metais, alimentos enlatados, carregamentos de minério etc.;
• Metrológico - verificação de rastreabilidade em massas-padrão e calibração de balanças menos precisas.
• Nutricionista - pesagem de pessoas em clínicas, hospitais, pesagem de alimentos em restaurantes etc.;

  

  Julgamento de Hunefer, detalhe da balança de Maat ao centro.

  

  Balança construída com estudantes em aulas de ciências da natureza na Guiné-Bissau.

• Educacional - Balanças rústicas construídas por estudantes no processo de ensino-aprendizagem em aulas de ciência.
• Simbólico - Como signo da medida da justiça para no Egito Antigo.

Classificação

Existem diversas maneiras de se classificar as balanças, de acordo com o critério adotado.

Pelo tipo

Uma balança analítica com um béquer de 50 ml em seu interior. O béquer contém ca. 1 mol de NaCl (58,44 g).

Quanto ao tipo, uma balança pode ser:

1. Analítica - quando se destina à análise de determinada grandeza sob certas condições ambientais;
2. De precisão - quando seu mecanismo possui elevada sensibilidade de leitura e indicação;
3. Industrial - quando se destina a medições de cargas muito pesadas;
4. Contagem - quando se trata de uma balança de contagem, ela permite contar e pesar peças individuais de um lote de forma rápida e precisa.
5. Rodoviária - quando se destina à medição do peso de veículos em trânsito.

As balanças analíticas e de precisão são mais frequentemente utilizadas em laboratórios e na indústria farmacêutica.

Pelo dispositivo de funcionamento

Uma balança pode ser dotada de um dos seguintes dispositivos internos de funcionamento:

1. Mecânico - quando o dispositivo é composto por elementos mecânicos tais como molas, cabos tensores, hastes rígidas, componentes hidráulicos, pneumáticos etc.;
2. Eletrônico - quando o dispositivo é composto por elementos eletrônicos, tais como células de carga, circuitos integrados, microprocessadores etc.;
3. Híbrido - quando o dispositivo é composto por elementos mecânicos e por elementos eletrônicos.

Balança Eletrônica

Nas balanças eletrônicas, a massa é obtida da seguinte maneira:

1. O corpo é colocado sobre um prato ou bandeja (geralmente fabricada em aço inoxidável);
2. Por estar posicionado sobre uma célula de carga, o prato exerce uma compressão sobre a mesma;
3. Funcionando como um transdutor, a célula de carga capta a intensidade da compressão e a converte em um sinal elétrico de intensidade diretamente proporcional à da compressão sofrida;
4. O sinal elétrico é enviado a um microprocessador que então interpreta o sinal. Quanto mais intenso for o sinal elétrico recebido, maior será a leitura feita pelo microprocessador e, consequentemente, maior a massa calculada por ele;
5. O microprocessador envia sua leitura para um mostrador, que exibe a massa calculada.

Balança de dois pratos e pesagens de valores inteiros

Uma balança de dois pratos é aquela onde se colocam pesos (confeccionados geralmente de metal) de um lado e no outro lado se coloca o que se deseja pesar. É possível também colocar pesos nos dois pratos. Para valores inteiros, é possível representar os números usando-se pesos cujos valores são potências de 3, de 1 até $3^{n}$.^{[carece de fontes]}

Balança de dois pratos e respectivos objetos com massas pré-determinadas para realizar a medição por comparação.

Por exemplo, usando-se os pesos $1(=3^{0})$, $3$ e $3^{2}$ unidades (apenas um peso de cada valor!), é possível representar os valores inteiros de 1 até 13 (as somas correspondem aos pesos colocados no mesmo prato da balança que o objeto a ser pesado, enquanto as diferenças são os contrapesos, ou seja, os pesos colocados no outro prato). ^{[carece de fontes]}

Assim:

Número	Representação
1	1
2	3-1
3	3
4	3+1
5	9-(3+1)
6	9-3
7	9-3+1
8	9-1
9	9
10	9+1
11	9+3-1
12	9+3
13	9+3+1

De um modo geral, usando-se pesos de $1$, $3$, $3^{2}$,$\cdots$, $3^{n}$, podemos pesar em uma balança valores inteiros de $1$ até $\sum _{p=0}^{n}3^{p}={\frac {3^{n+1}-1}{2}}$. Naturalmente que, para pesagens mais precisas, podemos usar valores maiores expressando-se as quantidades em unidades submúltiplas de peso. Por exemplo, 1 Kg pode ser expresso como 1000 gramas.

Ver também

• Dinamômetro

Ligações externas

Artigos históricos

• «O Colar Precioso Sobre Balanças de Pesagem, um manuscrito árabe do século 18 sobre a "concepção e funcionamento" das balanças.» 

Artigos didáticos

• Como funciona uma balança de braços iguais (simulador). Acesso em 25/03/2011.
• Como construir uma balança com canudos de refresco (aula). Acesso em 25/03/2011.
• Como construir uma balança analítica (aula). Acesso em 25/03/2011.
• Balança tríplice escala virtual, simulador didático (simulador). Acesso em 15/05/2011.