Figura. Balanza de Arquímedes

La balanza de Arquímedes es un instrumento fundamental en la historia de la ciencia, que aplica el principio de flotación para determinar la densidad de un cuerpo de manera indirecta. Su invención se atribuye a Arquímedes de Siracusa, quien utilizó este principio para resolver problemas prácticos como la verificación de la pureza de metales preciosos, incluyendo la famosa historia de la corona del rey Hieron.

El funcionamiento de la balanza se basa en una palanca equilibrada sobre un punto de apoyo, con un objeto suspendido en uno de los extremos mediante un gancho. Primero se determina el peso del objeto en el aire, y luego se sumerge completamente en un líquido, generalmente agua. En ese momento, el objeto sufre una fuerza de empuje hacia arriba, que reduce su peso aparente. Esta fuerza es igual al peso del volumen de líquido desplazado, tal como enuncia el principio de Arquímedes.

La diferencia entre el peso en el aire y el peso en el líquido permite calcular el volumen del objeto. Si se conoce el peso y el volumen, se puede hallar la densidad dividiendo la masa entre el volumen. Este procedimiento revolucionó la física experimental, sentando bases para la metrología y la caracterización de materiales. La balanza de Arquímedes no solo demuestra una profunda comprensión del comportamiento de los cuerpos en los fluidos, sino que también ejemplifica la capacidad de la ciencia para resolver problemas mediante la observación y la experimentación sistemática, combinando principios mecánicos, hidrostáticos y matemáticos en un mismo instrumento.