Densímetro. Balanza de Seeligmann

Sebastian Seeligmann 2015 Página 1



COMENTARIOS ACERCA DEL PROTOTIPO

Voy a describir un densímetro de bajo costo que mide con el método de cero. Lo diseñé

en el año 1985 para presentarlo en el Congreso de la Asociación de Profesores de Física

de la Argentina. Por ese entonces, ya era un problema presupuestario conseguir

instrumentos de calidad o sus repuestos, y en el laboratorio docente de física que yo

trabajaba las balanzas de Mhor se estaban deteriorando.

Me surgió la idea de construir un densímetro económico con la condición de que en

primer lugar, no se pierda la genialidad básica de Mhor en lo que respecta al principio de

funcionamiento de su instrumento, y en segundo lugar, tratar de mantener la precisión.

Al prototipo lo construí con elementos de soportes de cortinas, que en ese tiempo eran de

bronce y baratos. Hoy este material se puede reemplazar por muchos otros, incluso

madera, que es otro aspecto de este nuevo instrumento, su versatilidad. El sistema buzo-

resorte se puede colgar prácticamente en cualquier soporte.

Quizás el elemento más engorroso de construir sea el buzo. Pero puedo asegurar que no

se necesita ser un vidriero experto como para que, con un tubo de ensayo y un mechero

de Bunsen, un estudiante no lo pueda hacer. Una opción es ponerle al tubo de ensayo

una tapa con un gancho. Recordar que al tubo se lo debe llenar con municiones de plomo

hasta que su densidad sobrepase el valor de la suma de todos los jinetes (2,65 g/cm3).

Para obtener la densidad del buzo se divide la masa del buzo en gramos sobre la masa

del jinete unidad también en gramos, que es numéricamente igual al volumen del buzo

debido el proceso de calibración.

El resorte se puede reemplazar por otro elemento elástico. La única condición es que el

fiel vuelva a cero, es decir que no presente deformación permanente.

Los jinetes están fabricados con ojales de cortina que, obviamente, eran de bronce.

Creo que este instrumento sigue teniendo vigencia para laboratorios docente de física y,

por qué no, para mediciones profesionales.

A continuación muestro las fotos actuales del prototipo con ejemplos, y los detalles

teóricos y constructivos de la balanza tal como los presenté en el congreso mencionado

hace treinta años.


Figura 3

Figura 2

En la figura 1 tenemos una vista panorámica de la balanza

con todos sus componentes.

En la base de madera está atornillado el soporte de bronce

principal, apoyados los nueve jinetillos, la pinza para

manejarlos y el vaso para líquidos.

Desde el soporte de bronce secundario, que desliza sobre

el principal, se suspende el resorte (ver detalle del tornillo

giratorio en la figura 3) y de este el platillo porta jinetes con

fiel de referencia y el buzo (detalles en la figura 2).

También sobre el soporte secundario se coloca el espejo

deslizante con tornillo prisionero, que será la referencia de

equilibrio del sistema junto con el fiel del platillo (ver

detalles en las figuras 4 y 5).

Figura 1


En la figura 4 se ve el procedimiento general de puesta

a cero del instrumento para medir una densidad, en

este caso la del agua.

Al soporte secundario se lo deslizó hacia arriba para

mantener al buzo fuera del vaso, y lo sostiene en esta

posición el tornillo prisionero inferior.

Deslizando el espejo se hace coincidir una marca sobre

este con el fiel del platillo, y se lo ajusta con el tornillo

prisionero correspondiente.

Luego se sumerge el buzo en el agua y por efecto del

empuje se “desequilibra” el sistema. Para volver a cero

se carga con jinetes el platillo que en este caso (agua)

basta con la unidad. Observar en la figura 5 el jinete

unidad en el platillo y el fiel coincidente con la marca en

el espejo.

Figura 4 Figura 5


Como ejemplo de una medición en general muestro una experiencia con detergente.

En la figura 6 se observa el buzo sumergido en el detergente, la coincidencia del fiel con

la marca del espejo y que faltan en la base además del jinete unidad los dos más chicos

(0,02 y 0,01 del unidad).

En la figura 7 se pueden ver los tres jinetes sobre el platillo. La suma del valor de los tres

jinetes da como resultado 1,03 g/cm3.

Figura 7

Figura 6

Cuando fabriqué el prototipo realicé una prueba de sensibilidad con un jinete de valor

0,005 respecto del unidad. El sistema acusó desviación respecto al cero, pero nunca lo

puse a este jinete por la incomodidad de su manipuleo.

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