Balança de Watt
No final do ano de 2018, o mundo científico foi surpreendido com a nova definição do quilograma padrão, que desde 1889 era definido a partir da massa de um cilindro produzido com irídio e platina. Agora, passará a ser definido com base na constante de Planck, uma das constante fundamentais da física. Esta nova determinação, tem como ponto crucial um equipamento conhecido como balança de Watt, a qual pode ser definida resumidamente como “um equipamento eletromecânico que mede, com elevada precisão, o peso de uma massa de ensaio” (RAU, M. HAYES, E. 2012). Esta balança funciona, basicamente, como uma balança de braços iguais, onde se compara o peso de dois objetos equilibrando-os. No entanto, em um dos braços, o objeto é substituído por uma bobina imersa em campo magnético horizontal, a qual também é alimentada com uma corrente elétrica. A interação entre o campo magnético e a corrente elétrica da bobina, resulta em uma força vertical que se opõe a força peso do objeto que se encontra no outro braço da balança, mantendo assim, o equilíbrio entre eles. A pesagem é feita em duas etapas: a primeira é chamada de pesagem estática, que como o nome sugere, é mantido o equilíbrio entre os dois braços da balança, como descrito anteriormente. A segunda, é a etapa feita em movimento. Nesta, o objeto é retirado e a bobina passa a ser deslocada com velocidade constante na direção vertical. A passagem da bobina pelo campo magnético gera uma tensão elétrica. Como são necessárias algumas manipulações algébricas para a determinação da massa do objeto que está sendo pesado, é necessário eliminar as variáveis do campo magnético e do comprimento do fio que constitui a bobina, pois estes, são inerentemente imprecisos[1]. Por isso é determinada a tensão elétrica por meio do movimento da bobina. Esta balança foi usada por volta de 1980 para determinar com precisão a constante de Planck, e agora que esta constante possui valores mais precisos, ela foi usada, juntamente com a balança de Watt, para determinar o novo quilograma padrão. Texto por: Felipe Leria Imagem: Balança de Watt. Créditos/Fonte: ANDREW BROOKES, NATIONAL PHYSICAL LABORATORY / SCIENCE PHOTO LIBRARY Referências: [1] RAU, M. HAYES, E. O princípio da balança de Watt. Science in School. 2012. Disponível em: <https://www.scienceinschool.org/sites/default/files/teaserMaterial/issue25_metrology_balance_portuguese.pdf> Acesso em: 04 dez 2018. [2] Ponderando as evidências: o que é um quilo? Science in School. Disponível em: <https://www.scienceinschool.org/pt/2012/issue25/metrology> Acesso em: 04 dez 2018. [3] Para manter o peso. Pesquisa FAPESP. Disponível em: <http://revistapesquisa.fapesp.br/2017/06/20/para-manter-o-peso/>. Acesso em: 04 dez 2018. [4] Science Photo Library. Disponível em: <https://www.sciencephoto.com/search?q=watt&media_type=images>. Acesso em: 04 dez 2018.
