Capitulo 5. En su justa medida. Unidades de masa

Summary

Este video explora la historia y los conceptos fundamentales detrás de la masa y el peso, desde sus raíces en la antigüedad hasta la definición moderna del kilogramo. Se analiza cómo las distintas culturas han medido la masa a lo largo del tiempo, cómo las leyes de la física de Newton y Einstein transformaron nuestra comprensión, y cómo el sistema de medición precisa es crucial para la economía global. La importancia de la calibración y control de balanzas en metrología también se destaca, mostrando su impacto en transacciones cotidianas y comercio internacional.

Takeaways

• 😀 La balanza simboliza el equilibrio y la justicia, y tiene aplicaciones en la vida cotidiana, desde las compras hasta la economía nacional.
• 😀 La masa y el peso son conceptos relacionados pero diferentes: el peso es la fuerza de la gravedad sobre un cuerpo, mientras que la masa es la cantidad de materia en un objeto.
• 😀 La masa inercial es la resistencia de un objeto a un cambio en su movimiento, mientras que la masa gravitacional está relacionada con la fuerza de gravedad.
• 😀 El kilogramo fue establecido como unidad de medida estándar en 1875 durante la Convención del Metro, en base a un cilindro de platino-iridio, conocido como IPK.
• 😀 Aunque el IPK ha sido el patrón para el kilogramo, este patrón puede cambiar ligeramente con el tiempo debido a factores como el desgaste y las condiciones ambientales.
• 😀 La masa no cambia con la altitud, pero el peso sí lo hace, ya que depende de la gravedad, que disminuye con la altura.
• 😀 La calibración precisa de pesas es esencial para evitar errores comerciales y científicos. Un error del 1% en la medición de masa podría resultar en pérdidas millonarias.
• 😀 En metrología, las balanzas se clasifican según su resolución y exactitud. Las balanzas de clase 1 y 2 se utilizan en laboratorios donde la precisión es crítica, como en la fabricación de medicamentos.
• 😀 El principio de Arquímedes establece que un cuerpo sumergido en un fluido experimenta una fuerza de empuje igual al peso del fluido desplazado, lo que afecta la medición de masa en objetos con diferente volumen.
• 😀 A lo largo de la historia, diferentes culturas han creado sus propios sistemas de medición de masa, pero fue en el siglo XIX cuando se unificó el kilogramo como unidad internacional.

Q & A

¿Qué simboliza la balanza en la ciencia y la cultura?

La balanza simboliza la justicia y el equilibrio, representando la igualdad entre los pesos que se encuentran en sus platillos. A lo largo de la historia, ha sido un símbolo tanto de la equidad en la toma de decisiones como de la medición precisa de la masa.

¿Cuál es la diferencia entre masa y peso?

La masa es la cantidad de materia que tiene un objeto y se mide en kilogramos. El peso, por otro lado, es la fuerza que la gravedad ejerce sobre ese objeto. Mientras que la masa es constante, el peso puede variar dependiendo de la gravedad del lugar donde se mida.

¿Qué descubrimiento hizo Isaac Newton que está relacionado con el peso?

Isaac Newton descubrió la ley de la gravedad, que establece que la fuerza de gravedad actúa sobre los objetos y determina su peso. Según esta ley, un objeto pesará diferente dependiendo de la fuerza gravitacional en el lugar donde se encuentre.

¿Cómo afecta la altitud a la medición del peso?

A medida que aumentamos la altitud, la fuerza de gravedad disminuye, lo que hace que el peso de un objeto sea menor. Sin embargo, la masa del objeto sigue siendo la misma, independientemente de la altitud.

¿Qué es la masa inercial y cómo se relaciona con el movimiento?

La masa inercial es la resistencia de un objeto al cambio en su estado de movimiento. Cuanto mayor es la masa, mayor es la fuerza necesaria para cambiar su velocidad o dirección. Este concepto es esencial para comprender cómo se mueven los objetos cuando se les aplica una fuerza.

¿Qué aportación hizo Albert Einstein al concepto de masa?

Albert Einstein introdujo la teoría de la relatividad, que revolucionó la comprensión de la masa, mostrándola como una propiedad relativa que depende de las circunstancias, como la velocidad o el campo gravitacional. Esta visión unifica la masa inercial y la masa gravitacional.

¿Por qué un kilo de plomo pesa lo mismo que un kilo de plumas, pero se comportan diferente en la balanza?

Aunque ambos pesan un kilogramo, el kilo de plomo tiene un volumen mucho menor que el de las plumas, lo que hace que el plomo reciba un menor empuje del aire. Esto se debe al principio de Arquímedes, que establece que el peso del aire desplazado afecta el peso aparente de los objetos.

¿Cómo se definió el kilogramo como unidad de medida?

El kilogramo fue definido por primera vez en 1875 en la Convención del Metro, basándose en la masa de un cilindro de platino-iridio. Este cilindro, conocido como el prototipo internacional del kilogramo (IPK), fue considerado el patrón de masa hasta que más tarde se realizaron avances para definirlo de manera más precisa.

¿Qué es el IPK y cuál es su importancia?

El IPK, o Prototipo Internacional del Kilogramo, es un cilindro de platino-iridio que sirvió como referencia de la masa durante más de un siglo. Su precisión fue esencial para el comercio internacional y las ciencias. Su estabilidad ha sido vigilada constantemente para evitar alteraciones en la medición del kilogramo.

¿Por qué es importante la calibración de las balanzas y cómo se realiza?

La calibración de las balanzas es fundamental para garantizar mediciones precisas y evitar fraudes en el comercio. Se realiza comparando las balanzas con pesas patrón, para asegurar que los errores de medición estén dentro de los márgenes permitidos. En el caso de las pesas comerciales, se verifica su precisión utilizando métodos de comparación o diseminación.