Conceptos físicos relacionados con la actividad
Con esta experiencia se pueden trabajar los siguientes conceptos relacionados con las corrientes inducidas y las fuerzas magnéticas
Momento de una fuerza. Brazo de palanca.
Condiciones de equilibrio de un sólido rígido.
Enlaces o ligaduras: articulación y tensión.
Precisión y error de medida. Calibrado.
Para la construcción de la balanza romana necesitaremos (Fig. 1):
Un varilla o una tabla de madera
Un taladro y unos alicates
Bolsas con cierre
Rotulador permanente
Anillas y arandelas
Lentejas, tornillos, etc.
Un objeto que pesar: botella con agua
Empezaremos por hacer con un taladro un agujero pequeño en la tabla de madera donde van a ir enganchadas las argollas para colgar el peso y la que nos permitirá sujetar la balanza. Deben situarse más cerca de uno de los extremos de la tabla. Posteriormente podemos enroscar a mano la argolla en su sitio. Para que la balanza pueda girar respecto de la argolla, en vez de sujetarla directamente, utilizaremos una arandela.
Inicialmente el brazo largo es más pesado, y la balanza queda desequilibrada incluso aunque no pongamos el pilón (Figura 2).
Debemos usar un contrapeso fijo en el brazo corto de forma que la balanza quede equilibrada cuando el pilón está sobre el punto de apoyo o ligeramente desplazado (Figuras 3a y 3b). Marcaremos esta posición del pilón con un rotulador permanente como m=0. Resulta sencillo ajustar la masa del contrapeso si se construye a base de objetos pequeños como una bolsa de lentejas, por ejemplo.
La masa del pilón se debe de ajustar de forma que la longitud del brazo largo nos permita medir el peso máximo deseado (Figura 4). En este caso hemos utilizado una bolsa con tornillos. Marcaremos esta posición con un rotulador permanente con el valor correspondiente, en nuestro caso m=1.00 kg.
La escala deberá rotularse entre las dos marcas anteriores, teniendo en cuenta que la masa será proporcional a la distancia desde donde hemos marcado 0 kg.
Una vez que la báscula romana está construida, se pueden medir diferentes objetos y determinar el error de medida de la báscula, si tenemos otra báscula electrónica para comprobar nuestras medidas.