balance – instrument –

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Une balance est un instrument qui sert à mesurer des masses (dans le langage courant on dit poids, ce qui est un abus de langage, et en physique une confusion entre poids et masse).
On utilise aujourd’hui souvent des balances électroniques dont le principe est différent de celui des balances traditionnelles. Ces dernières comparent l’objet étudié avec des « masses marquées » dont les masses sont connues ou avec un objet dont la masse est connue.
Quel que soit le type de balance, elle doit posséder les qualités suivantes : justesse (équilibrée à vide, conserve l’équilibre si on inverse les charges), sensibilité (c’est la plus petite charge qui modifie l’équilibre), fidélité (si on réalise plusieurs fois la même pesée, le résultat doit être le même).
Les balances existent depuis l’Antiquité et, comme elles servaient à des opérations commerciales, il y a rapidement eu des réglementations et des vérifications. Elles sont devenues des instruments de précision au 19e siècle (trébuchet de laboratoire).
La balance est composée d’une barre rigide appelée fléau, suspendue ou posée en l’un de ses points qui le partage en deux bras. A chaque bras seront suspendus (ou posés) les objets dont il s’agit de comparer les masses, ce qui revient à comparer les poids (forces), il s’agit donc d’égaler les moments de ces forces.
Il y a deux types principaux de balances : à bras inégaux (type balance romaine ) et à bras égaux (type balance de Roberval ).
La balance romaine, connue en Chine au second millénaire avant J.-C. est encore utilisée sur certains marchés. Son principe est le même que celui utilisé pour la balance dite « de ménage » ou le pèse-bébé, la bascule pèse-personne ou encore le pont-bascule destiné à peser du bétail ou des camions.
Parmi les balances à bras égaux on peut distinguer celles dont le fléau repose sur une colonne fixe et celle dont le fléau est suspendu par un crochet. L’invention de Roberval améliore la fiabilité et la justesse. La balance est accompagnée de masses marquées qui sont vérifiées par l’administration.
Il y a d’autres instruments de pesée comme le peson (ou dynamomètre) basé, lui, non plus sur des moments de forces mais sur des déformations élastiques et utilisant des ressorts.
Aujourd’hui les balances électroniques permettent une grande précision alliée à la maniabilité. La balance la plus sensible au monde permet de peser au yoctogramme près (10^-24 gr).
La représentation allégorique de la justice par une balance à fléaux égaux est très ancienne, on en a notamment des représentations dans l’Egypte ancienne.