Un dinamómetro es una herramienta inventada por Isaac Newton que permite medir fuerzas o pesar objetos a través de los cambios en la elasticidad de un muelle calibrado. Al aplicar una fuerza, el muelle se estira y una aguja indica el valor de la fuerza en una escala. Los dinamómetros se usan para aplicaciones como medir el peso de objetos, probar materiales y medir fuerzas en tratamientos ortodóncicos.

1. El dinamómetro
Es un instrumento utilizado para medir fuerzas o para pesar objetos. El
dinamómetro tradicional, inventado por Isaac Newton, basa su funcionamiento en
el estiramiento de un resorte que sigue la ley de elasticidad de Hooke en el rango
de medición. Al igual que una báscula con muelle elástico, es una balanza de
resorte, pero no debe confundirse con una balanza de platillos (instrumento
utilizado para comparar masas).
Estos instrumentos constan de un muelle, generalmente contenido en un
cilindro que a su vez puede estar introducido en otro cilindro. El dispositivo tiene
dos ganchos o anillas, uno en cada extremo. Los dinamómetros llevan marcada
una escala en el cilindro hueco que rodea el muelle. Al colgar pesos o ejercer una
fuerza sobre el gancho exterior, el cursor de ese extremo se mueve sobre la
escala exterior, indicando el valor de la fuerza.
El dinamómetro funciona gracias a un resorte o espiral que tiene en el interior, el
cual puede alargarse cuando se aplica una fuerza sobre él. Una aguja o indicador
suele mostrar, paralelamente, la fuerza.
Aplicaciones
Existen dinamómetros diseñados para diversas aplicaciones. Una de ellas
es la de pesar, es decir, para medir el peso de algo y por equivalencia determinar
su masa.
Esto conlleva la necesidad de calibrar el instrumento cada vez que se
cambia de ubicación, especialmente en medidas de precisión, debido a la
variación de la relación entre la masa y el peso, que es la aceleración de la
gravedad y depende del emplazamiento.
Donde
• P es el peso, cuya unidad básica en el Sistema Internacional es el newton;

2. • m es la masa, cuya unidad básica es el kilogramo;
• g es la aceleración de la gravedad, cuya unidad básica es el m/s².
Algunas máquinas de ensayo de materiales someten las probetas a
esfuerzos que pueden ser medidos con dinamómetros u otros instrumentos de
medición de fuerzas, como una célula de carga. Además miden otras magnitudes
como de la formación de la probeta en un ensayo de tracción, la penetración en un
ensayo de dureza o el número de ciclos en un ensayo de fatiga.
Isaac Newton nació en las primeras horas del 25 de diciembre de
1642 (4 de enero de 1643, según el calendario gregoriano) fue un físico,
filósofo, teólogo, inventor, alquimista y matemático inglés. Donde describe la ley
de la gravitación universal y estableció las bases de la mecánica clásica mediante
las leyes que llevan su nombre. Entre sus otros descubrimientos científicos
destacan los trabajos sobre la naturaleza de la luz y la óptica y el desarrollo del
cálculo matemático.
Newton comparte con Gottfried Leibniz el crédito por el desarrollo del
cálculo integral y diferencial, que utilizó para formular sus leyes de la física.
También contribuyó en otras áreas de la matemática, desarrollando el teorema del
binomio y las fórmulas de Newton-Cotes.
Entre sus hallazgos científicos se encuentran el descubrimiento de que el
espectro de color que se observa cuando la luz blanca pasa por un prisma es
inherente a esa luz, en lugar de provenir del prisma (como había sido postulado
por Roger Bacon en el siglo XIII); su argumentación sobre la posibilidad de que la
luz estuviera compuesta por partículas; su desarrollo de una ley de convección
térmica, que describe la tasa de enfriamiento de los objetos expuestos al aire; sus
estudios sobre la velocidad del sonido en el aire; y su propuesta de una teoría
sobre el origen de las estrellas. Fue también un pionero de la mecánica de fluidos,
estableciendo una ley sobre la viscosidad.

3. Newton fue el primero en demostrar que las leyes naturales que gobiernan
el movimiento en la Tierra y las que gobiernan el movimiento de los cuerpos
celestes son las mismas. Es, a menudo, calificado como el científico más grande
de todos los tiempos, y su obra como la culminación de la revolución científica. El
matemático y físico matemático Joseph Louis Lagrange (1736-1813), dijo que
«Newton fue el más grande genio que ha existido y también el más afortunado
dado que sólo se puede encontrar
Un dinamómetro es una herramienta que, a partir de los cambios en la
elasticidad de un muelle con una determinada calibración, permite calcular el peso
de un cuerpo o realizar la medición de una fuerza.
Dinamómetro y porque fue inventado
Este dispositivo fue inventado por Sir Isaac Newton (1643–1727) a partir de
la ley de Hooke, tomando los límites de medición a través de la capacidad de un
resorte para estirarse.
Con el muelle resguardado dentro de un cilindro, el dinamómetro suele
disponer de un par de ganchos (uno en cada uno de sus puntas). En el cilindro de
tipo hueco que se encuentra alrededor del muelle, por otra parte, aparece la
escala con las correspondientes unidades. Cuando se aplica una fuerza en el
gancho que se encuentra del lado exterior, el cursor de dicho extremo se moviliza
sobre la escala y señala el valor.
El dinamómetro puede tener un diseño específico de acuerdo a su
aplicación. Este instrumento puede emplearse para pesar una cosa y conocer su
masa. En este caso, el dinamómetro debe calibrarse cada vez que es cambiado
de lugar ante las modificaciones del vínculo entre la masa y el peso.
Los materiales sometidos a esfuerzos también pueden ser medidos a través
de los dinamómetros para descubrir cuánto se deforman. Incluso en el ámbito de

4. la ortodoncia pueden emplearse dinamómetros para establecer qué fuerzas se
aplican en el tratamiento.
Cabe mencionar que la escala en la que se realiza dicha medición se
encuentra señalada en Unidades de fuerza y el funcionamiento es bastante
sencillo. Al enganchar dos pesos o realizar una fuerza sobre el gancho exterior, la
aguja de ese lado se mueve hacia la escala exterior y señala el valor de la fuerza
que se ha ejercido.
Su funcionamiento se encuentra relacionado con la tercera ley de física
expuesta por Newton que dice que a toda acción le corresponde una reacción; por
tanto, siempre que dos cuerpos A y B interactúen, siendo el cuerpo A quien
experimente una fuerza ya sea por contacto, magnética o de interacción
gravitatoria, el cuerpo B experimentará en el mismo momento una fuerza de
similar magnitud pero en el sentido contrario.
El dinamómetro puede tener diversos usos, aquí presentamos algunos de
ellos:
* Medir el peso de un objeto y poder obtener también su masa. En este caso, cada
vez que se utilice, el dinamómetro deberá ser calibrado nuevamente porque la
relación entre masa y peso varía según el elemento que se desea pesar;
* Aplicar en las máquinas de ensayo de un laboratorio. Para medir las probetas o
la deformación de la misma en un ensayo de tracción o la penetración de un
ensayo de dureza;
* Medir fuerzas aplicadas durante un tratamiento especializado, utilizado
fundamentalmente en la ortodoncia.
Una de sus características fundamentales es que poseen rangos de
medición que van desde los pocos Newtons hasta cientos de kilonewtons.
Existen dos tipos de dinamómetros: mecánicos o electrónicos. Los primeros
son los más utilizados porque se estima que son los más precisos, presentando

5. una desviación máxima de ± 0,3 % de la carga. Por ejemplo los dinamómetros
mecánicos de Mecmesin son adecuados para resolver cuestiones prácticas sin
requerir para ello de corriente eléctrica. Son recomendables sobre todo para
ambientes donde puede haber chispas o lugares donde es necesario velar por la
seguridad.
Ley de elasticidad de Hooke
En física, la ley de elasticidad de Hooke o ley de Hooke, originalmente
formulada para casos de estiramiento longitudinal, establece que la deformación ε
de un material elástico es directamente proporcional a la fuerza aplicada F:
Donde ΔL: alargamiento longitudinal, L: Longitud original, E: módulo de
Young o módulo de elasticidad, A sección transversal de la pieza estirada. La ley
se aplica a materiales elásticos hasta un límite denominado límite de elasticidad.
Esta ley recibe su nombre de Robert Hooke, físico británico contemporáneo
de Isaac Newton. Ante el temor de que alguien se apoderara de su
descubrimiento, Hooke lo publicó en forma de un famoso
anagrama, ceiiinosssttuv, revelando su contenido un par de años más tarde. El
anagrama significa Ut tensio sic vis ("como la extensión, así la fuerza").
Ley de Hooke para los resortes
La forma más común de representar matemáticamente la Ley de Hooke es
mediante la ecuación del resorte, donde se relaciona la fuerza F ejercida por el
resorte con la distancia adicional x producida por alargamiento del siguiente modo:
, siendo

6. Donde k se llama constante del resorte (también constante de rigidez)
y Δx es la separación de su extremo respecto a su longitud natural. La energía de
deformación o energía potencial elástica Uk asociada al estiramiento del resorte
viene dada por la siguiente ecuación:

7. Uno más moderno:

8. República Bolivariana de Venezuela
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