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Instrumentos utilizados en la física




Partes: 1, 2

  1. Instrumentos de Medición
  2. Instrumentos ópticos
  3. Conclusión
  4. Bibliografía

INTRODUCCIÓN

La física es una ciencia que tiene por objeto el descubrimiento y estudio de los fenómenos de la naturaleza, para esto se apoya en el uso de instrumentos que facilitan su labor.

Estos instrumentos podemos clasificarlos en:

  • Instrumentos de Medición
  • Instrumentos Ópticos

…Ambos cumplen tareas específicas en el proceso que lleva el conocer del porqué de un fenómeno.

En la física e ingeniería, medir es la actividad de comparar magnitudes físicas de objetos y sucesos del mundo real. Como unidades se utilizan objetos y sucesos previamente establecidos como estándares, y la medición da como resultado un número que es la relación entre el objeto de estudio y la unidad de referencia. Los instrumentos de medición son el medio por el que se hace esta conversión.

Además de éstos también aportan al estudio los llamados instrumentos ópticos, que no son más que combinaciones de lentes, espejos y prismas utilizados con el fin de apreciar los objetos con mayor nitidez, revelando detalles que no logran ser vistos a simple vista.

Instrumentos de Medición

Los físicos utilizan una gran variedad de instrumentos para llevar a cabo sus mediciones. Desde objetos sencillos como reglas y cronómetros hasta microscopios electrónicos y aceleradores de partículas.

Existe gran variedad de instrumentos de medición; podemos clasificarlos comúnmente en instrumentos para medir masa, temperatura, propiedades eléctricas, longitud, entre otros.

Para medir masa

La balanza es uno de los instrumentos u operadores técnicos que se han inventado para medir la masa de un cuerpo. Sin embargo, el uso más frecuente es utilizarlas en la superficie terrestre asociando la masa al peso correspondiente, por lo cual suele referirse a esta magnitud.

La balanza se utiliza para pesar masas pequeñas de solo unos kilos y a nivel de laboratorio.

La evolución de las balanzas en los últimos tiempos ha sido muy acusada, porque se ha pasado de utilizar las balanzas tradicionales de funcionamiento mecánico a balanzas electrónicas de lectura directa y precisa.

Los principales usos de las balanzas actualmente son para pesar los alimentos que se venden a granel al peso: carne, pescado, frutas, etc.

Entre otros usos uno de los más importantes es para pesar pequeñas cantidades de masa en los laboratorios para hacer pruebas o análisis de determinados materiales. Estas balanzas destacan por su gran precisión.

Balanza de Laboratorio 

La báscula junto con la balanza son instrumentos u operadores técnicos que se han diseñado e inventado para determinar el peso de masas.

La báscula fue el operador que se inventó para pesar las masas que no se podían pesar en otros instrumentos, bien porque fuesen demasiado pesadas o bien porque no se pudiesen colgar de ganchos. Así que lo característico de las básculas es que tienen una plataforma al ras con el suelo, donde resulta fácil colocar la masa que se quiere pesar.

El sistema original de funcionamiento estaba basado en un juego de palancas que se activaban al colocar la masa en la plataforma y que luego se equilibraba con el desplazamiento de un pilón a lo largo de una barra graduada donde se leía el peso de la masa.

Esta facilidad para poner masas grandes y pesadas encima de la plataforma es lo que ha hecho posible construir básculas con una capacidad de peso muy grande que son utilizadas para pesar camiones de gran tonelaje.

Las básculas miden la fuerza ejercida por un objeto sujeto a la fuerza de gravedad. Gracias a la relación F = m x a, siendo a: la gravedad, es posible calcular la masa.

Las básculas se tienen que "calibrar" en donde se vayan a utilizar, debido a las diferencias en la fuerza de gravedad en diferentes partes del planeta. El método utilizado para calibrar es por comparación a estándares o patrones internacionales definidos de masa (el kilogramo, la libra, etc.).

El espectrómetro de masas es un instrumento que permite analizar con una gran precisión la composición de diferentes elementos químicos e isótopos atómicos, separando los núcleos atómicos en función de su relación masa-carga (m/z).

Puede utilizarse para identificar los diferentes elementos químicos que forman un compuesto o determinar el contenido isotópico de diferentes elementos en un mismo compuesto.

El espectrómetro de masas mide razones carga/masa de iones, calentando un haz de material del compuesto a analizar hasta vaporizarlo y ionizar los diferentes átomos. El haz de iones produce un patrón específico en el detector que permite analizar el compuesto químico.

El primer instrumento similar a un espectrómetro de masas fue descrito en 1899 por el científico inglés J. J. Thomson quien estaba interesado en medir la relación masa-carga del electrón. En 1918 y 1919 A. J. Dempster y F. W. Aston construyeron los primeros instrumentos capaces de actuar como un espectrómetro de masas.


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