Escala de resorte

Una báscula de resorte, una balanza de resorte o un newton metro es un tipo de dinamómetro mecánico o balanza. Consiste en un resorte fijado en un extremo con un gancho para sujetar un objeto en el otro. Funciona de acuerdo con la ley de Hooke, que establece que la fuerza necesaria para extender o comprimir un resorte una cierta distancia aumenta linealmente con respecto a esa distancia. Por lo tanto, las marcas de escala en la balanza de resorte están espaciadas equidistantemente.

Una balanza de resorte se puede calibrar para medir con precisión la masa en el lugar en el que se utiliza, pero muchas balanzas de resorte tienen la marca "No legal para el comercio" en su frente. o palabras de importancia similar debido a la naturaleza aproximada de la teoría utilizada para marcar la escala. Además, el resorte de la báscula puede estirarse permanentemente con el uso repetido.

Una báscula de resorte solo se leerá correctamente en un marco de referencia donde la aceleración en el eje del resorte sea constante (como en la Tierra, donde la aceleración se debe a la gravedad). Esto se puede demostrar colocando una báscula de resorte en un ascensor, donde el peso medido cambiará a medida que el ascensor suba y baje con velocidades variables.

Si dos o más balanzas de resorte se cuelgan una debajo de la otra en serie, cada una de las básculas leerá aproximadamente lo mismo, el peso total del cuerpo colgado en la báscula inferior. La báscula de arriba se leería un poco más pesada debido a que también soporta el peso de la báscula inferior.

Las balanzas de resorte vienen en diferentes tamaños. Generalmente, las escalas pequeñas que miden newtons tendrán un resorte menos firme (uno con una constante de resorte menor) que las más grandes que miden decenas, cientos o miles de newtons o incluso más dependiendo de la escala de newtons utilizada. La báscula de resorte más grande tenía unas medidas de entre 5.000 y 8.000 newtons.

Una balanza de resorte se puede etiquetar tanto en unidades de fuerza (libras, Newtons) como de masa (libras, kilogramos/gramos). En sentido estricto, sólo los valores de fuerza están correctamente etiquetados. Para inferir que los valores de masa etiquetados son correctos, se debe colgar un objeto de la balanza de resorte en reposo en un marco de referencia inercial, sin interactuar con otros objetos excepto la balanza misma.

Usos

Los usos principales de las balanzas de resorte son pesar cargas pesadas como camiones, silos de almacenamiento y material transportado en una cinta transportadora. También son comunes en la educación científica como aceleradores básicos. Se utilizan cuando la precisión que ofrecen otros tipos de básculas puede sacrificarse en favor de la simplicidad, el bajo costo y la robustez.

Una balanza de resorte mide el peso de un objeto oponiendo la fuerza de gravedad que actúa con la fuerza de un resorte extendido.

Historia

La primera balanza de resorte en Gran Bretaña fue fabricada alrededor de 1770 por Richard Salter de Bilston, cerca de Wolverhampton. Él y sus sobrinos John & George fundó la firma George Salter & Co., todavía notables fabricantes de básculas y balanzas, que en 1838 patentaron la balanza de resorte. También aplicaron el mismo principio de equilibrio de resorte a las válvulas de seguridad de las locomotoras de vapor, reemplazando las válvulas de peso muerto anteriores.