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Dinamometro

Cuando empiezas un trabajo de construcción o de investigación científica y quieres tener cálculos exactos de fuerzas y pesos de objetos, recurrirás a uno de los objetos más utilizados en el mundo científico actual: El Dinamómetro.

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¿Qué es un dinamómetro?

Un dinamómetro es un dispositivo capaz de medir la fuerza, torque (fuerza necesaria para que una pieza gire), velocidad o la potencia de rotación de algún objeto y, en base a esto, calcular el peso de un objeto.  

Como otras herramientas de prueba, el dinamómetro ayuda a aislar y cuantificar un parámetro en particular de la función completa de un objeto, en la mayoría de los casos la potencia de un motor o el peso de un objeto en concreto.

Por ejemplo, los dinamómetros miden la potencia producida por un motor primario giratorio mediante un cálculo matemático al medir simultáneamente el torque y la velocidad de esa rotación (en revoluciones por minuto o rpm).

¿Cómo funciona un dinamómetro?

Existen muchos modelos de dinamómetros en la actualidad pero todos funcionan basados en el modelo clásico diseñado hace ya algunos siglos.

La ley de Hooke

Sin embargo, todos se basan en la Ley de Elasticidad de Hooke que dicta que el grado de estiramiento que tenga un material elástico o flexible será directamente proporcional a la fuerza que se ejerció sobre este para estirarlo.

Bajo este principio funcionan todos los dinamómetros actuales, incluso aquellos digitalizados y modernos.  

El aparato para medir fuerza

El dispositivo debe ser anclado a una superficie fija o semi-fija (como el soporte de una mano) y en su parte inferior posee un resorte calibrado con un gancho para facilitar su unión con el instrumento que se desea pesar o al cual se desea medir la fuerza de tracción.  

De esta manera, al accionarse el instrumento o colocarse este en el gancho de sujeción, este estira el resorte con la fuerza de gravedad hacia abajo o con fuerza de tracción en caso de tratarse de un motor o dispositivo de torque. Esa fuerza generada es medida en una escala graduada (en Newtons) y, si se desea medir el peso del objeto, luego se realiza la conversión a libras o kilogramos.

Partes de un dinamómetro

Un dinamómetro tradicional, tanto su versión mecánica como la versión eléctrica cuentan con las siguientes partes:

  • Gancho superior de sujeción a superficie fija para anclar el dispositivo y permitir que el resorte pueda estirarse.
  • Cilindro que alberga el muelle (o resorte elástico) encargado de estirarse y medir la fuerza o peso.
  • Una escala de medición visible (en caso de la versión mecánica tradicional) o una pantalla digital, que suele expresarse tanto en Newtons como en kilogramos o libras.
  • Un gancho en la porción inferior para sujetar el objeto en cuestión, donde se ejercerá la fuerza o el peso.

Como verás se trata de un dispositivo muy sencillo en funcionamiento, que no requiere de partes complicadas o sofisticadas. Además, se trata de un objeto compacto y pequeño que incluso puede ser trasladado en una mochila para su uso en diferentes lugares.

Diferencias entre dinamómetro y la balanza

Ambos dispositivos, si bien podrían funcionar para lo mismo (calcular el peso de un objeto) funcionan de manera diferente y por lo tanto deben ser diferenciados en cuanto a funcionamiento y usos.

La principal diferencia es que el dinamómetro mide fuerzas y en base a ello es capaz de calcular el peso, mientras que la balanza mide la masa de un objeto. Pareciera que no habría diferencia entre la función de ambos, ¿cierto? Es allí cuando la física se encarga de aclararnos la fundamental diferencia entre los dos objetos.

La masa de un objeto se refiere a la cantidad de materia que posee un objeto mientras que su peso se refiere a la fuerza con la que la gravedad del planeta lo atrae hacia el centro de la Tierra.

En teoría, la masa es relativa al peso siempre que nos encontremos en el planeta Tierra pero, por ejemplo, un objeto en la Luna mantendría la misma masa, pero su peso será 6 veces menor ya que la fuerza de gravedad de la Luna es menor a la de nuestro planeta.

Por ello, el peso debe ser medido en base a la fuerza de tracción que genera la gravedad sobre el resorte de un dinamómetro y por lo tanto, debe ser recalibrado cada vez que se mueve de lugar ya que el campo gravitatorio varía en diferentes zonas.

De manera más sencilla, los dinamómetros miden el peso basado en resortes elásticos y la fuerza aplicada a ellos, mientras que las balanzas miden masas en función a comparaciones.

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