Massa e Peso Massa Segundo a 2ª lei de Newton, a massa é igual à razão entre a força aplicada num corpo e a respectiva aceleração, podendo ser determinada.

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1 Massa e Peso Massa Segundo a 2ª lei de Newton, a massa é igual à razão entre a força aplicada num corpo e a respectiva aceleração, podendo ser determinada pela medida de sua inércia É definida como a quantidade de matéria contida em um objeto ou corpo, o número total de partículas subatômicas (elétrons, prótons e nêutrons) de um objeto sendo uma propriedade intrínseca da matéria A massa é independente de sua posição no espaço. É uma característica intrínseca do corpo, não variando conforme o local onde ele se encontre É escalar e sua unidade no Sistema Internacional de Unidades (SI) é o quilograma (Kg)

2 Massa e Peso Peso É a força gravitacional sofrida por um corpo na vizinhança de um planeta ou outro corpo de grandes dimensões e depende das massas dos corpos e da distância entre eles Também pode ser definido como a medida da aceleração que um corpo exerce sobre outro, através da força gravitacional É uma grandeza vetorial e portanto, apresenta intensidade, direção e sentido. A direção é a linha que passa pelo objeto e pelo centro da Terra e o sentido é o que aponta para o centro da Terra Sua unidade no Sistema Internacional de Unidades (SI) é o Newton (N)

3 P = m . g Astro Múltiplo de “g” Sol 27,9 Mercúrio 0,378 Vênus 0,907
Massa e Peso P = m . g Astro Múltiplo de “g” Sol 27,9 Mercúrio 0,378 Vênus 0,907 Terra 1 Lua 0,166 Marte 0,377

4 Dinamômetro Dinamômetros - Peso

5 Balanças Balanças São um instrumentos que medem a massa de um determinado corpo, sendo empregadas em uma operação chamada pesagem Este procedimento é obtido mediante a comparação direta entre dois objetos, um de massa conhecida e outro, o objeto a ser pesado, de massa desconhecida Sendo a massa de um objeto proporcional ao seu peso, uma balança pode ser calibrada para mostrar o peso ou a massa do objeto a ser pesado, conforme a sua escala própria Qualquer mudança na no campo gravitacional do local de pesagem não irá alterar a medida da massa. O “Momento” final não será alterado, permanecendo igual para as massas conhecidas ou não

6 Balanças Momento = F . d F (P) = m . g d1 d2 M1 M2 g1 g2

7 Balanças F (P) = m . g g2 g1 M1 M2

8 Balanças Analíticas

9 Balanças Analíticas - modelo de “Dois Pratos”
A balança analítica é ferramenta fundamental dentro do arsenal químico e farmacêutico devido ao seu uso e elevadas precisão e exatidão É um instrumento que trabalha por comparação direta, onde comparam-se as massas de padrões conhecidos com a massa de amostras ou objetos desconhecidos Baseia-se no princípio de funcionamento da alavanca interfixa, onde o ponto de apoio situa-se entre a força motriz e a resistência, e do equilíbrio Atinge-se o equilíbrio quando a resultante das forças que agem sobre o corpo são nulas e os momentos resultantes destas forças são, também, nulos

10 Balanças Analíticas - modelo de “Dois Pratos”
Alavanca Interfixa Balança de Dois Pratos

11 Balanças Analíticas

12 Balanças Analíticas - modelo de “Carga Constante”
São conhecidas também como balanças de um prato e dois cutelos ou eletromecânicas, e tornaram-se conhecidas somente a partir de 1946 Neste arranjo, um dos pratos foi substituído por um contrapeso, correspondendo a carga total (máxima) da balança Ao se colocar um objeto sobre o prato da balança, os pesos são removidos do eixo para compensar a massa do objeto Portanto, a pesagem é feita por substituição (método de Borda) das massas excedentes até o sistema atingir novamente o equilíbrio do travessão

13 Balanças Analíticas - modelo de “Carga Constante”
1 = Travessão 2 = Cutelos  3 = Suporte de Apoio  4 = Prato de Pesagem  5 = Suporte  6 = Contrapeso  7 = Pesos de compensação  

14 Balanças Analíticas Balança Analítica, Prato Único, Princípio de Substituição, Modelo Mettler H5 (1962) Balança Analítica, Prato Único, Princípio de Substituição, Modelo Christian Becker/Torbal EA-1 (1982)

15 Balanças

16 Balanças Analíticas - modelos Eletrônicos
Esta balança elimina as operações de seleção e remoção de pesos, de liberação lenta do travessão e do suporte do prato, de anotação das leituras das escalas de pesos e da escala ótica, de retorno do travessão ao repouso e de recolocação dos pesos que foram removidos A operação, em uma única etapa, permite a leitura em um visor digital do objeto colocado no prato A maior parte das balanças possui o recurso da tara, que permite compensar a massa do recipiente, permitindo compensar a massa do recipiente e, desta forma, a leitura direta da massa do material adicionado

17 Balanças Analíticas

18 Balanças Analíticas - modelos Eletrônicos
São instrumentos utilizados para medir massas com um alto grau de exatidão e precisão, aplicando-se a massas de baixo valor O princípio de funcionamento baseia-se na compensação de forças, onde uma força eletromagnétia restauradora contrária ao peso do objeto de massa a ser medida é aplicada diretamente ao prato da balança Assim sendo, quando um objeto é colocado no prato da balança, o deslocamento do prato da balança para baixo é compensado, e a intensidade da força restauradora, convertida em termos de massa do objeto por um processador

19 Balanças Analíticas Balanças Analíticas - modelos Eletrônicos P1 Fc2

20 F = I . L . B Balanças Analíticas - modelos Eletrônicos
O sensor de compensação eletromagnética, ou transdutor, pode ser descrito como um motor linear, ou seja, um conjunto de bobinas e ímãs que geram uma força linear a partir da corrente elétrica A corrente necessária para manter o prato e o objeto na posição nula é diretamente proporcional a massa do objeto, ou seja, mede miligramas a partir de miliampéres, sendo definida pela equação F = I . L . B Onde I = Corrente elétrica L = comprimento total da bobina B = Densidade de fluxo magnético

21 Balanças Analíticas - modelos Eletrônicos
A força eletromagnética corresponde a força que um campo eletromagnético exerce sobre partículas carregadas Força Condutor Fluxo Magnético Corrente

22 Balanças Analíticas - Leituras
É a medida da habilidade de um instrumento em perceber mudanças no valor de leitura indicado Em balanças compreende a menor diferença em massa que uma balança pode mostrar Por exemplo, uma balança com capacidade de leitura de 1 mg não irá mostrar qualquer diferença entre objetos com massas entre 0,6 mg a 1,4 mg porque os possíveis valores indicados no display poderiam ser apenas 1, 2, 3… mg De forma semelhante, uma balança com capacidade de leitura de 0,1 mg não irá mostrar qualquer diferença entre objetos com massa entre 0,06 e 0,14 mg

23 1,0 mg Balanças Analíticas
Balanças Analíticas - Leituras 0,001 mg 1,0 mg Balanças Analíticas

24 Balanças Analíticas – Escalas Macro e Semi-micro
São muito mais comuns em laboratórios e possuem capacidade mínima de pesagem de 1 mg a 0,1 mg Alguns modelos podem alternar sua sensibilidade entre quatro casas (macro) a cinco casa decimais (semi-micro)

25 Balanças Analíticas – Escalas Micro e Ultramicro
Possuem capacidade mínima de pesagem de 1 µg a 0,1 µg Trabalham com calibração e linearização automáticas, abertura e fechamento também automáticos além de amplificadores de sinais que melhoram a resposta Alguns modelos são compostos por dois módulos distintos a fim de manter o compartimento de pesagem afastado do módulo eletrônico que produz calor Possuem um valor de incerteza associado a pesagem muito menor que as balanças de escala macro e semi-micro

26 Balanças Analíticas – Escalas Micro e Ultramicro

27 Fim Fim