El peso de los cuerpos. B

El vídeo anterior debe ser visto en su totalidad para que se le consigne progreso en el curso

¿Pesará lo mismo 1kg de huevos aquí que en la Luna? ________, si respondiste que no, ¿Por qué?, ¿de qué depende el peso?

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Para pensar un poco más: ¿Qué pesa más, un kilogramo de algodón en la Tierra o un kilogramo de Hierro en la Luna?

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Entonces, ¿de qué depende el peso? ________________________

Definición de Peso

En física denominamos peso al efecto de la fuerza ejercida por la Tierra (o cualquier otro planeta) sobre cualquier masa, o sea que peso es igual a masa por aceleración de la gravedad: P=m . g

Y si la masa se mide en kilogramos y la gravedad en m/s²; entonces, el peso se mide en kgm/s² y a esta unidad se le denomina Newton.

Newton es la unidad del peso y como puedes notar es una unidad derivada, que sale a partir de multiplicar kg por m/s²1N= 1kg m/s²

Por eso cuando vamos a la pulpería (tienda) y pedimos un kilo de huevos, cometemos varios errores conceptúales:

Primero, si estas pidiendo un Kilo de huevos, estas literalmente pidiendo 1000 huevos, por eso; debería ser un kilogramo de huevos.

Segundo, si nos referimos al peso de los huevos, debería ser un kilogramo fuerza de huevos o 9,8 Newton de huevos, pues el peso de los huevos sería el resultado de multiplicar la masa de los huevos por la gravedad en la Tierra, si la masa de los huevos es 1kg; entonces, sería algo así como: P= m . g = 1kg . 9,8m/s² = 9,8 N de huevos.

Entonces si quieres hablar con exactitud científica, deberías decirle al pulpero que te venda 9,8N de huevos.

Pero, debido a que la gravedad varía en cada planeta (los que son muy masivos tienen mucha gravedad

 y a la inversa); entonces, todo cuerpo pesa diferente en cada planeta; aunque, su masa sea la misma, y también significa que un cuerpo en el espacio vacío donde hay gravedad muy baja, su peso es casi nulo, pero si tiene masa.

Aquí en la Tierra la gravedad asumimos que es 9,8m/s² . Entonces, por ejm:

¿Cuánto pesa un cuerpo de 10 kg? R/ P = m.g = 10kg . 9,8m/s² = 98N

Ingravidez

La ingravidez es la sensación cuando se deja de percibir la “Fuerza de Soporte” sobre el cuerpo, como cuando la persona está en una caída libre, acelerando hacia abajo solamente por la gravedad, entonces usted no siente ninguna “Fuerza de Soporte” o “Fuerza Normal”.
Lo que nosotros sentimos como el peso, es realmente la fuerza que sentimos que nos “soporta” desde el piso, es la fuerza con la que nuestro cuerpo reacciona al peso:

Cuando estamos en un ascensor: ¿qué sentimos cuando asciende y qué sentimos cuando desciende?

Analicémoslo: Aunque se presenta un análisis numérico, ya que en este punto aún no sabes qué es una fuerza normal, ni hemos explicado el concepto de sumatoria, lo que aquí es relevante es la descripción cualitativa física, real, de las situaciones.

Básicamente lo que sentimos es la fuerza normal, que es la fuerza con que nuestro cuerpo sostiene.

En reposo o a velocidad constante (recuerde que velocidad constante es a=0): FNormal = p = m.g ∑Fy = FNormal + – P ∑Fy =0   En este momento no siente nada extraño pues nuestro cuerpo está acostumbrado a sentir el efecto de la normal venciendo el peso del cuerpo.

Cuando el ascensor sube: FNormal = P+ (m.a) ∑Fy = FNormal + – P + (m.a) ∑Fy = m.a     Ahora el cuerpo siente que la normal (la fuerza con que sostiene) ahora es la suma del peso más la fuerza ascendente.

Cuando Baja: FNormal = p  – (m.a) ∑Fy = FNormal + P + (m.a) ∑Fy = m.a   Ahora la FNormal es el peso menos la aceleración del ascensor, el cuerpo se siente más liviano.

Cuando va en caída libre: FNormal = 0 ∑Fy = P = m.g   Como ambos, ascensor y ocupante van en caída libre, la fuerza de normal es nula y el cuerpo experimenta INGRAVIDEZ.

Una situación de ingravidez se experimenta también cuando en una “montaña rusa” el carrito desciende siendo acelerado a casi 9,8 m/s², entonces se “siente la ingravidez” debido a que la condición de flotar se alcanza cuando la aceleración hacia abajo de su asiento es igual a la aceleración de la gravedad.

Esto es muy útil para el entrenamiento de astronautas, ya que es posible alcanzar la ingravidez en un avión de entrenamiento, estos aviones ascienden en forma parabólica y luego descienden de modo que igualan la aceleración terrestre y el cuerpo experimenta Ingravidez, permitiendo que las personas puedan flotar durante algunos minutos.

Puedes efectuar una búsqueda en internet por términos tales como: “ingravidez, cero g” o “simulador de ingravidez” o similares y encontrarás información muy interesante.

Práctica.

Resolución de problemas) Responda correctamente lo que se le solicita. Recuerda usar unidades

1) Para un carro de 1500 kg calcule:

1. a) ¿cuánto pesa en la Tierra? 1pt fórmula correcta, 2pt sustitución correcta (valores y unidades), 1pt resultado correcto. Total 4pt.

• b) ¿cuánto pesa en la Luna (g=1,63m/s²) y ¿cuál es su masa en la Luna?4pt

2) ¿Cuál es el peso de una señora de 60 kg en Júpiter (g=26,46m/s²) y cuál es su masa en la Tierra? 4pt

Profundización

Selección única) Marque una equis en la opción correcta bajo cada encabezado.

1. Considerando la masa y el peso de un cuerpo, tanto en la Tierra como en la Luna; es correcto afirmar que su

• a) peso es igual en ambos lugares.
• b) peso en la Luna es mayor que su peso en la Tierra.
• c) peso en la Tierra es mayor que su peso en la Luna.
• d) masa en la Tierra es mayor que su masa en la Luna.

2. Considere las siguientes proposiciones

• I. La cantidad de materia de un objeto afecta su masa, pero no su peso.
• II. La masa es una cantidad física escalar y el peso se una cantidad física vectorial.
• III. La masa de un objeto no depende de la gravedad terrestre pero el peso sí.

Son correctas:

• a) I y II.
• b) I y III.
• c) II y III.
• d) I, II y III.

3. Un satélite tiene masa M y peso P en la Tierra. Si en el espacio libre el peso de este satélite disminuye, su masa

• a) disminuye
• b) aumenta
• c) es cero
• d) es M

4. Un señor de 100 kg sobre la superficie terrestre pesa

• a) 9,8 N
• b) 100N
• c) 980N
• d) 10,2N

5. Un señor de 100 kg pesa 2700N sobre la superficie de Júpiter. ¿Cuál es el valor de la aceleración gravitacional de Júpiter sobre su superficie?

• a) 0,04 m/s²
• b) 0,27 m/s²
• c) 27,0 m/s²
• d) 270 000 m/s²

6. El peso de un cuerpo es una propiedad que depende de la aceleración gravitacional y de su

• a) masa
• b) impulso
• c) velocidad
• d) cantidad de movimiento

7.  Si la masa de un cuerpo se reduce a la mitad; entonces, su peso en el mismo lugar se

• a) reduce a la cuarta parte
• b) mantiene constante
• c) reduce a la mitad
• d) duplica

8. Una sonda espacial tiene masa m en la Tierra. En el espacio libre, podemos afirmar que su masa

• a) disminuye
• b) aumenta
• c) es cero
• d) es m

9. En la Luna la fuerza gravitacional sobre un cuerpo es 1/6 de la terrestre.

Si un cuerpo de 100 kg es pesado en la Luna su valor será:

• a) 9800,0 N
• b) 163,3 N
• c) 1000,0 N
• d) 167,0 N

Respuestas:   1) a.14 700N    1) b. 2 400 N         m= 1500 kg                   2) P= 1587,6 N         m= 60kg 1) c                 2) c                3) d                 4) c                 5) c 6) a                 7) c                8) d                 9) b