Balanças Romana

 

 

 

 

Esta página é dirigida a alunos do ensino médio. A nossa intenção é relacionar algumas informações a respeito de balanças, bem como a sua utilização no desenvolvimento e estudo de conceitos físicos.

As balanças tiveram origem na antiga civilização egípcia, em torno de 5000 a.C. Desenvolveu-se desde então tipos cada vez mais aperfeiçoados, até as modernas balanças eletrônicas.

A Balança é um dispositivo mecânico ou eletrônico usado em residência, laboratório, empresa e industria, para fornecer a medida da massa de um corpo. Nas balanças, estão envolvidos princípios da estática, torque e equilíbrio estático.

Os seguintes requisitos devem ser observados na construção de uma balança:

 

Precisão: Diz-se que uma balança é precisa quando essa consegue  fornecer com rigorosa exatidão o valor do peso ou da massa que esta sendo medido.

 

Fidelidade: É a qualidade que tem a balança de acusar sempre o mesmo resultado para pesagens repetidas de um mesmo corpo, é indispensável que o equilíbrio não dependa da posição dos corpos, o travessão deve assumir sempre a mesma posição quando igualmente carregada.

 

Justeza: Toda balança após a medição deverá voltar à posição inicial, não havendo modificação em seu estado de equilíbrio, esta condição exige rigorosa igualdade dos braços do travessão.

 

Estabilidade: Consiste no equilíbrio do travessão sempre na horizontal quando a balança não estiver com massas em seus pratos. Para que isto ocorra, é essencial que o centro de gravidade do sistema móvel esteja abaixo do ponto de suspensão.

 

Sensibilidade: Uma balança é sensível quando se inclina consideravelmente de sua posição de equilíbrio quando houver uma pequena diferença de massa entre as cargas colocadas nos dois pratos.

 
 

 

Materiais

 

 

Você precisará dos seguintes materiais para a confecção desta balança:

 

·        Uma ripa de madeira de +/- 31cm;

·        Uma ripa de madeira medindo 5,5cm;

·        Uma ripa de madeira medindo 2cm:

·        Um palito grande (palito de churrasco);

·        Dois parafusos com porcas;

·        Um pedaço de fio de cobre;

·        Dois alfinetes;

·        lixa para madeira;

·        Serra;

·        Papel milimetrado;

·        Cola para madeira ou papel;

·        Pesos padronizados.

 

 

 

Montagem

 

 

 

Corta-se a ripa com comprimento de 31 cm;

 


       

 


Abra um furo de 0,5 cm de largura e 0,5 cm de profundidade á 10,5cm de uma das extremidades e 20,5 cm da outra;

 

Em seguida corta-se mais 5,5cm de ripa e abra um furo de 0,5 cm de largura com 0,5 cm de profundidade á 2,5 cm das extremidades

Corta-se 2,0 cm de ripa;

 

 


 

 

 


 

 


Corta-se uma das extremidades do palito de churrasco;

 

 

Fure uma das extremidades da peça de 5,5 cm, lado superior e inferior, e cole o palito de churrasco em um dos lados e o parafuso no outro lado;

Cole a peça de 31 cm na peca de 5,5 cm usando para isso o encaixe dos seus respectivos furos;

Fure uma das extremidades da peça de 2 cm e encaixe o parafuso com cola, deixando 2 cm do parafuso para fora, com sua porca livre para girar;

Cole a peça 2cm na parte superior do conjunto montado na direção da peça de 31 cm perpendicular á peça de 5,5 cm;

Fure na extremidade do lado menor da peça de 31 cm e encaixe um gancho;

Monte um gancho, adaptando no mesmo o prato da balança;

Cole uma tira de papel milimetrado no lado maior da peça de 31 cm, com suas divisões marcadas;

Monte um gancho de maneira a ser desloca no braço maior da peça de 31 cm, com a massa padrão (valor conhecido);

        Enrole no lado menor da peça de 31cm o fio sem capa de maneira que ele possa se deslocar sem muito atrito;

Teste sua balança agora, você verá que ela penderá para um dos lados, arrume um contra peso e fixe do outro lado, de modo a equilibrar sua balança;

A utilidade dos parafusos é para que sua balança tenha um ajuste mais apurado;

No palito de pirulito enrole um arame de modo que possa movimenta-lo, podendo ajustar assim a sensibilidade da sua balança;

Lembre de que sua balança tem que ter uma ótima geometria, caso contrária ficará com erro de medida.

 

 

 

 

 

Ilustrações:

 

 

 


 

 

 

 


Analise

 

 

Antes de se iniciar qualquer medição, deve-se atentar para o perfeito ajuste da balança, ou seja, “ zerar a balança”. Para isso, deve-se ajustar com as porcas contidas nos parafusos a posição na qual o travessão da balança permanecerá exatamente na posição horizontal do plano.

Devemos ajustar, com um contrapeso, fio enrolado no fiel, a precisão da balança, que se caracteriza por uma oscilação maior ou menor.

Coloca-se uma massa desconhecida no prato da balança para que se possa medi-la, pois o que se quer aqui é medir uma massa tomando-se como referência uma outra que servirá como padrão. Para isso, coloca-se contrapesos de massa conhecidas na outra extremidade do travessão e em posições diferentes de acordo com a escala milimetrada que se encontra na parte lateral do mesmo.

Pode-se verificar o equilíbrio quando o fiel estiver na posição vertical.

Para se determinar a massa que está sendo determinada, deve-se observar a distância indicada na escala que se encontra no travessão, assim, verifica-se que a massa a ser determinada tem o mesmo valor do contrapeso quando estiver a mesma distância do ponto de apoio.

Se o prato da balança estiver a dez centímetros, distância fixa, do ponto de apoio e o contrapeso estiver a vinte centímetro desse mesmo ponto, deve-se concluir que a massa desconhecida terá “duas vezes o valor da massa conhecida”, mas, se o contrapeso estiver a cinco centímetros do ponto de suspensão, então o valor da massa a ser determinado tem “ a metade do valor do contrapeso que é conhecido, isto ocorre devido ao cálculo do torque.