Balança (instrument)

De Viquipèdia
Dreceres ràpides: navegació, cerca
Balança de precisió per al pesatge de plata i d'or a l'Arxiu Històric i Museu de Mineria a Pachuca, Mèxic

Una balança (del llatí bis, «2 vegades», i lanx, «plat, safata») és un instrument de mesura que serveix per avaluar el pes o la massa d'un objecte. Les balances s'usen per amidar el pes, o la massa, en la ciència, i la tècnica de diferents objectes materials, àdhuc d'una persona, i a la indústria i el comerç les balances serveixen per moltes aplicacions diferents, i segons molts diferents ordres de magnitud, des de petites quantitats de materials en el laboratori, fins a transports pesants. Un balancer (femení: balancera) és la persona que fa o fabrica balances, i també, a vegades, aquell que té l'ofici de pesar, segons el DIEC. La balança és el símbol de la justícia, que calibra els arguments a favor i en contra de cada cas (sovint està subjecta per una dona amb els ulls embenats).

Història[modifica | modifica el codi]

Si bé les balances apareixen ja en els jeroglífics egipcis representades en nombroses pintures murals i papirs —en el Llibre dels morts (qualsevol mòmia d'una persona de classe alta en solia tenir un) apareix sovint la balança de la deessa Maat en la que es pesa el cor del difunt, fent de pes la ploma de la deessa— no fou fins al segle XIX quan esdevingueren vertaders instruments de precisió.

En l'antiguitat, els funcionaris verificaven la justesa del pes dels negociants i dels comerciants amb l'ajuda de patrons de mesura. Els primers patrons, realitzats eren de coure o bronze, foren realitzats a Àsia i a Egipte abans de la invenció de la moneda.

A la Roma antiga hi havia ja diversos tipus d'instruments de pes. Els nostres en són descendents. La trutina era utilitzada per a les pesades grosses, la moneta per a les petites. La statera és la balança que diem avui romana. Permet utilitzar un sol instrument per pesar. La libra és la unitat de mesura (lliura) i correspon al pes de la moneda as, aproximadament 327 grams. Aquest pes es divideix en 12 unces d'aproximadament 27,29 g.

Una balança romana moderna, feta seguint el model de la statera.

Al final del segle XII, Felip II de França (Felip August), reemplaçà la unitat de pes (la lliura) pel marc, que continuarà sent la unitat de pes fins a 1795. El marc serà utilitzat a tots els països Europa, però desgraciadament amb valors diferents de pes.

Diferents tipus de balança.

El segle XVI és el període del desenvolupament de les capses de pesos utilitzades per les petites pesades. Aquestes petites capses de fusta, d'aproximadament 15 cm de longitud, contenien una balança amb braços iguals sobre una columna desmuntable, així com els seus pesos. Molt escampades pels comerciants, servien per verificar la massa de les peces d'or i de plata en circulació. Els pesos continguts en aquestes capses s'anomenaven dits «pesos monetaris». Cadascun d'aquests pesos era ajustat sobre el pes legal d'una moneda determinada i sovint a la seva efígie.

En el segle XVII la invenció de Roberval (vegeu més baix) revolucionà el pes. És la primera vegada que es té la idea de posar les safates sobre la plaga i no a sota.

En el segle XVIII Lavoisier perfeccionà la balança i els principis del pes. En generalitzà l'ús als laboratoris, després haver-ne concebuda una de molt sensible (prop del mil·ligram).

En el segle XIX el sistema arcaic dels pesos i mesures pròpies de cada ciutat o de cada regió és qüestionat en el moment de la revolució francesa. Els beneficis del sistema mètric, establert a França el 1795 i declarat obligatori l'1 de gener de 1840, i l'ús d'un patró únic per a tot el país, s'estenen a tots els països progressivament. Les formes dels pesos són d'altra banda reglamentades:

  • un model cilíndric amb un mànec de coure,
  • un model hexagonal o rectangular en fosa de ferro, proveït d'un anell.

Els diferents tipus de balança no han evolucionat des del segle XXII. Caldrà esperar les millores degudes a Louis Poinsot el 1821 perquè la balança anomenada de Roberval s'estengui molt àmpliament. Un decret ministerial autoritza «l'admissió, la comprovació i l'encunyament de la balança Roberval».

La balança Roberval és perfeccionada per Béranger que aconsegueix reduir les forces laterals i els fregaments utilitzant petits braços secundaris que reemplacen les tiges de força.

És igualment en aquesta època que apareix el pont-bàscula que permet, gràcies a la «palanca compensada» inventada a Anglaterra, realitzar grans pesades sense utilitzar dinamòmetres massa gruixuts.

En el segle XX les balances «Roberval» i «Béranger» són a tots els mostradors dels comerciants quan apareix, al final del segle XIX, la «balança automàtica» constituïda per una esfera graduada, circular o en forma de vano on es pot llegir directament el pes de l'objecte pesat.

Més recentment, aquestes balances seran reemplaçades per les «balances electròniques» que imprimeixen directament el pes i el preu corresponent.

Funcionament de la balança[modifica | modifica el codi]

Primer s'ha de distingir entre pes i massa magnituds físiques fonamentalment diferents:

  • La primera és una força, és a dir, una magnitud vectorial definida per una magnitud escalar (la intensitat de la força) i la direcció (la del sentit en què fa moure la força al seu objecte, en el cas del pes la vertical).
  • La segona és una magnitud escalar definida per un nombre i per la seva "dimensió física".

Aquestes dues magnitud estan relacionades per l'equació fonamental de la dinàmica:


F = m \cdot a

Segons les lleis descobertes per Isaac Newton la força es igual a la massa multiplicada per l'acceleració. En el cas del pes (una força) es pot escriure:


F = m \cdot g

Mentre la massa és una qualitat intrínseca de la matèria, el pes depèn del valor de g, l'acceleració de la gravitació, terrestre, per la qual cosa pot canviar d'un lloc a l'altre.

Des del punt de vista científic, encara que s'expressi amb el mateix nombre, el pes i la massa són entitats diferents.

La balança és un instrument de mesura basat en les lleis de la mecànica, i funciona cercant l'equilibri entre dues forces, que poden ser de natura diferent. De fet hi ha dos tipus de balances: les que comparen dos pesos: el resultat de la seva mesura és, doncs, una massa. En canvi si es compara el pes amb la força de torsió —con fan els dinamòmetres, les balances pneumàtiques i les balances elèctriques— el resultat de la mesura és un pes.

Vegeu també[modifica | modifica el codi]

Enllaços externs[modifica | modifica el codi]

A Wikimedia Commons hi ha contingut multimèdia relatiu a: Balança (instrument) Modifica l'enllaç a Wikidata