balança automàtica

f
Física

Esquema de funcionament d’una balança automàtica

© Fototeca.cat

Balança d’un sol plat que dóna directament la massa mesurada, havent-ne equilibrat ella mateixa la càrrega.

És la balança típica de les transaccions del comerç i la indústria. Inicialment de base mecànica, avui les balances electròniques calculen el pes, el preu de la mercaderia un cop fixat el preu de la unitat, i sovint donen una nota impresa que conté els detalls de la pesada. L’esquema simplificat d’una balança automàtica consisteix en una palanca colzada AOB, amb fulcre en O, massa m i centre de gravetat G. En situar a A una càrrega de massa M, el conjunt girarà un angle α, i en l’equilibri la igualtat de moments respecte a O permetrà d’escriure: Mgl cos α = mg d sin α, essent g l’acceleració de la gravetat i l i d les longituds dels braços de la balança. D’aquesta expressió hom pot deduir que M = (md/l) tgα, és a dir, la massa pesada depèn de l’angle girat en afegir-hi la massa a determinar. Per tal d’aconseguir que les desviacions variïn linealment amb les càrregues, hom substitueix la palanca colzada per dues lleves: una de radi fix l, sobre la qual hom aplica tangencialment la càrrega Mg mitjançant una cinta metàl·lica, i l’altra, solidària a la primera, d’un perfil tal que el moment respecte a O del contrapès mg, que també penja d’una cinta metàl·lica, sigui només funció de l’angle girat. Hom aconsegueix aquesta condició fent que el punt de tangència del contrapès sobre la lleva determini amb la vertical que passa per O una distància AB = r α, de manera que l’anterior igualtat esdevé Mgl = mgr α, d’on resulta que M = (mr/l)α.

Elements i funcionament d’una balança automàtica; les distàncies AB i AC són sempre iguals

© Fototeca.cat