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Medición de masa, volumen y densidad
La masa y sus unidades
La masa es la cantidad de materia que contiene un
cuerpo. Todo cuerpo tiene masa. A mayor cantidad de materia, mayor
cantidad de masa. Las rocas, las pelotas, los automóviles,
el aire, las montañas, el agua y todo lo que compone el
planeta y el Universo tienen masa.
La cantidad de masa de un objeto sólido,
líquido o gaseoso se determina con las balanzas. En la
Tierra la masa y el peso de los objetos son iguales. Una balanza
permite comparar el peso conocido de un cuerpo contra el de uno
de peso desconocido. El tipo de balanza que se utiliza depende
del tipo de objeto o material cuyo peso se quiere medir. Por ejemplo,
para medir el peso de las tortillas se usa la balanza granataria,
mientras que para determinar el peso de una persona se usan las
básculas.
Generalmente las personas confunden el concepto
de masa con el de peso, pero éstos son diferentes; por
ejemplo, si se midiera el peso de una persona, la báscula
indicaría una cantidad determinada de kilogramos. Si esa
persona y la báscula se pudieran transportar instantáneamente
a la Luna, la báscula marcaría un peso menor, aproximadamente
la mitad que en la Tierra; si además se pudiera llevar
la balanza al espacio exterior y se trata de medir el peso de
dicha persona, éste sería igual que cero.
La fuerza de gravedad es la responsable de las variaciones
de peso observadas en este viaje imaginario.
El peso se define como la fuerza de atracción
que ejerce la Tierra o cualquier astro sobre un cuerpo, es decir,
es la interacción entre la masa y la fuerza de gravedad.
Cuanto mayor es la fuerza con que un objeto es atraído
por otro, mayor es el peso del primero.
En cambio la masa es una medida absoluta de la materia,
no depende de la gravedad y no cambia en ninguna condición.
La masa de 1 kg de plata es igual aquí que en cualquier
otra parte del mundo, en Marte y en la galaxia más lejana.
La unidad para medir la masa establecida por el
Sistema Internacional de Unidades (SI), organización que
determina las medidas y unidades estándar, es el kilogramo
(kg). Otras unidades de masa son el gramo (g), que equivale a
1/1 000 kg; es decir, un kilogramo dividido entre 1 000 partes
iguales, y la tonelada (t), que es igual que 1 000 kg.
El volumen y sus unidades
La materia ocupa un lugar en el espacio, el cual
se mide en tres dimensiones. Este espacio tridimensional ocupado
por una cantidad de materia se conoce como volumen. Un simple
grano de arena tiene volumen, lo mismo que una manzana, un ladrillo,
una persona, una montaña y un planeta. Tambien el aire
y cualquier gas ocupan volumen. Cuando se respira, se inhala aire
y a medida que se llenan los pulmones, se siente y se ve cómo
el volumen del pecho aumenta.
La unidad del Sistema Internacional de Unidades
para medir el volumen es el metro cúbico (m3).
Un metro cúbico es el espacio ocupado por una caja de un
metro de largo, por un metro de ancho, por un metro de alto (1
m x 1 m x 1 m). Para medir volúmenes más pequeños
resulta conveniente usar el centímetro cúbico (cm3)
que es 1/1 000 000 m3.
Recipientes volumétricos
Los recipientes volumétricos están
graduados para medir volúmenes en el laboratorio químico,
pueden ser de vidrio o de plástico y tienen grabada una
escala, casi siempre en mililitros (ml) o centímetros cúbicos
(cm3). Ambas unidades corresponden a la milésima
parte de un litro. En algunos instrumentos de medición
volumétrica, el cm3 se expresa como cc.
El recipiente volumétrico más común
es la probeta, que consiste en un cilindro de vidrio graduado
con una base. Para medir el volumen de líquido con ese
instrumento, se vierte con cuidado el líquido dentro del
tubo y se observa dónde llega el líquido hasta alcanzar
la marca del volumen.
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