INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN

El mesolabio es un instrumento o aparato, creado por Eratóstenes. Se trata de una especie de ábaco que sirve para establecer medias y proporciones; permitía insertar dos medios proporcionales entre dos valores dados. Puede considerarse como una de las primeras calculadoras de la historia.¹​²​³​⁴​⁵​

El propio Eratóstenes consideró muy importante esta invención, hasta el punto de regalar un ejemplar de él, con un texto adjunto en el que se explicaba su uso, a un templo como ofrenda votiva.⁶​ Además informó personalmente, mediante una carta, de este descubrimiento al rey Ptolomeo III.³​

Uso y descripción[editar]

Se podía utilizar, por ejemplo, para duplicar un cubo.⁶​

El aparato se manipula manualmente, y por tanteo, lo que hace que siempre haya un cierto error en su uso, por ello se considera que el resultado tiene carácter aproximado.⁷​

El instrumento está formado por un armazón de dos barras paralelas (AB y SD, siendo SA=2a) dónde se ubican tres triángulos rectángulos congruentes (AET, MZK y NHL) que se deslizan hacia los lados por ambas barras, que actúan como guías.⁷​

La posición inicial es:

Ahora, mantenemos AET quieto, mientras deslizamos los triángulos MZK y NHL a las nuevas posiciones. Vamos a llamar R la intersección entre (KM) y (TE) y O la intersección entre (LN) y (KZ).

Marcamos el punto G tal que, LG=a. Se traza ahora la línea (AR). Deslizamos los triángulos de manera que los puntos A, R, O y G estén alineados, entonces se cumple que:

donde la línea KO coincidirá con la arista del cubo doble.⁸​⁹​

A nivel práctico, en el ámbito de la música, fue utilizado por primera vez por Zarlino para la división de la coma sintónica en siete partes. Más tarde, Salinas lo menciona para la división de la octava en las doce partes del temperamento igual. Pero, para otros autores, como Mersenne, no existe ningún método, o instrumento, este instrumento, válidos para dividir un intervalo musical en más de tres partes iguales.

método de oposición de Poggendorff es utilizado para medir el potencial (voltaje) en un circuito. El método fue descrito por Johann Christian Poggendorff alrededor de 1841 y se ha convertido en una técnica de medición común en el laboratorio.¹​

En este dispositivo, una fracción de un voltaje constante y conocido se opone con un voltaje desconocido conectado en serie con un galvanómetro. El potenciómetro es ajustado de forma tal que el galvanómetro no acuse pasaje de corriente, indicando que el potencial es igual y opuesto al voltaje desconocido. En este punto, la magnitud del potencial puede ser calculada a partir de la posición del potenciómetro, el cual ha sido calibrado previamente con una pila estándar o patrón .²​

Debido a que las celdas o pilas tienen una resistencia interna, hace que la medida de la FEM con métodos donde se produce circulación de corriente en el circuito, como por ejemplo los voltímetros, genere una lectura incorrecta en el valor del potencial. Este efecto se hace aún más importante en aquellas pilas que son afectadas por la polarización. Esta es la razón por la cual el uso del método de oposición, donde la medida se realiza con circulación de corriente nula, sea todavía importante en trabajos de medición eléctrica y estandarización en áreas como la Electroquímica.

En este circuito, las terminales de una resistencia constante R₁ se conectan a un suministro de corriente continua V_S que va a suministrar un voltaje externo constante. El potenciómetro es primero calibrado, seleccionando una resistencia R₂ de modo de coincidir con el voltaje de una celda o pila estándar E_n. Se utiliza una celda estándar cuya FEM es conocida (p. ej. 1.0183 V para la celda estándar de Weston) y no varía con el tiempo.

El voltaje V_S es entonces ajustado hasta que el galvanómetro no muestra pasaje de corriente, indicando que el voltaje en R₂ es igual al voltaje de celda estándar E_n. Así ${\displaystyle {R_{2} \over R_{1}}={E_{n} \over V_{\mathrm {S} }}}$

Luego, un voltaje desconocido E_x se conecta en serie con el galvanómetro, variando el potenciómetro para obtener una resistencia R₃ hasta igualar al voltaje desconocido E_n. En este caso, ${\displaystyle {R_{3} \over R_{1}}={E_{x} \over V_{\mathrm {S} }}}$.

El último paso consiste en calcular el voltaje desconocido a partir de las resistencias aplicadas, ${\displaystyle {R_{3} \over R_{2}}={E_{x} \over E_{n}}}$. De esta forma, se independiza la medida del valor de V_S.

Cabe aclarar que el galvanómetro no necesita ser calibrado, ya que su única función es leer cero (sin pasaje de corriente) o distinto de cero (con pasaje de corriente). En algunos equipos, en vez de leer valores de resistencia, se regula una cantidad determinada de corriente para así leer directamente el valor del potencial en volts.

metro plegable, metro de carpintero o metro de albañil es un instrumento de medida de precisión media, que se utiliza en la construcción, carpintería y bricolaje.

Hay de diversos materiales, el más típico es el de madera o incluso de metal (plancha de aluminio o de acero), aunque hoy en día se hacen de plástico (nylon) o fibra de vidrio. Suele ser de un metro o dos metros de largo con segmentos plegables de 20cm. Tiene la ventaja de su rigidez y de que no se debe desenrollar.

El doble metro plegable de albañilería es generalmente de madera, amarillo, compuesto por diez segmentos de veinte centímetros unidos por remaches con un resorte para ajustar los distintos segmentos en la posición cerrada, abierta, o en ángulos según sus usos intermedios.

metrónomo (del griego μέτρον métron ‘medida’ y νόμος nómos ‘ley, norma’) es un aparato utilizado para indicar tiempo o pulso de las composiciones musicales. Produce regularmente una señal, visual o acústica, que permite a un músico mantener un pulso constante al ejecutar una obra musical.

Historia[editar]

Metrónomo de oscilaciones mudas de Étienne Loulié.

Metrónomo moderno en formato de tarjeta de crédito.

El metrónomo fue patentado en 1816 por el mecánico austriaco Johann Nepomuk Mälzel. Antes de este invento los compositores utilizaban como velocidad de referencia el pulso medio humano(unas 80 pulsaciones por minuto). Beethoven, tan meticuloso y exigente con sus obras, fue el primer compositor que empleo las indicaciones metronómicas. Sin embargo, otros compositores siguieron apostando por una interpretación musical más libre y expresiva, alejada de la precisión mecánica del metrónomo. De acuerdo con el historiador medieval Lynn White, el inventor andalusí Abbas Ibn Firnas (810–887), hizo el primer intento de crear «una especie de metrónomo».¹​ Galileo Galilei fue el primero que estudió y descubrió conceptos que conciernen al péndulo a finales del XVI y principio del XVII.

Partiendo del principio de que un hilo lastrado se balancea con movimientos aproximadamente isócronos (su duración no depende de la amplitud del movimiento), y después destacando que las oscilaciones dependen de la longitud del hilo (más corto = más rápido; más largo = más lento), en 1696, Étienne Loulié(ca.1637-1702) desarrolló el primer metrónomo graduado, de una altura de dos metros, y de batidas mudas.²​ Durante unos segundos, el vaivén de un peso atado a un hilo de una longitud definida va siempre a la misma velocidad. Para tomar el pulso con precisión en estos dispositivos visuales, hay que percatarse del momento exacto en que el hilo está en la vertical, y no en las amplitudes máximas a la izquierda y derecha, que por definición son variables, en constante disminución. Este péndulo mecánico y ajustable no producía ningún sonido y no incluía un mecanismo de escape con el que mantener el péndulo en movimiento.³​

El cronómetro musical mecánico ahora familiar fue inventado por Dietrich Nikolaus Winkel en Amsterdam en 1814. A través de prácticas cuestionables un compatriota suyo,⁴​ Johann Maelzel copió e incorporó las ideas de Winkel, añadiendo una escala, llamándolo metrónomo y comenzó a fabricarlo bajo su propio nombre en 1816: "Maelzel's Metronome." El texto original de la patente de Maelzel en Inglaterra (1815) puede ser descargado.⁵​ Inicialmente, los metrónomos consistían en un péndulo con una polea que se podía regular para marcar un tiempo más lento o más rápido según la velocidad requerida.

La creación de este dispositivo nació de la necesidad de contar con un instrumento que pudiera definir con precisión la velocidad de ejecución de una pieza musical. Antes de su invención, era habitual que los compositores usaran como velocidad de referencia el pulso medio humano, que en estado de reposo equivale aproximadamente a 80 pulsaciones por minuto. El primer compositor notable que estableció en sus composiciones indicaciones métricas fue en 1817 el alemán Ludwig van Beethoven,⁶​ en la época clasicista. Curiosamente el mismo Beethoven, ya en el Romanticismo, dijo que para la nueva música, más libre y llena de elementos que alteraban el tempo, el metrónomo era una abominación.

Pulsos por minuto[editar]

Para definir la velocidad a la cual debe ser ejecutada una pieza musical, se establece el tiempo de duración de una figura. Si quien escribe la composición desea que el tempo sea de una negra por segundo, escribirá en la parte superior de la partitura de la obra la indicación " = 60", indicando así el número de negras que deben sonar en un minuto. Esto servirá para ajustar el dispositivo a este valor.

La mayoría de los estudiantes de música, en la actualidad, usa un metrónomo para la práctica, con el fin de respetar un tempo estándar. Antiguamente, para establecer los tempos en una composición se usaban palabras en italiano como "allegro", "vivace", "andante" o "presto", pero esta práctica se ha abandonado en favor de valores más precisos para el tempo de ejecución.

La siguiente tabla establece los diferentes ajustes aproximados del metrónomo según las indicaciones del tempo en idioma italiano.

Negras por minuto	Expresión italiana
40-43	Grave
44-47	Largo
48-51	Larghetto
52-54	Adagio
55-65	Andante
66-69	Andantino
70-95	Moderato
96-112	Allegretto
113-120	Allegro
121-140	Vivace
141-175	Presto
176-208	Prestissimo