Peso

forza que actúa nunha masa debido á gravedade

Para outros artigos con títulos relacionados, véxase Peso (moeda) e Peso monetario

En física, o peso dun corpo é unha magnitude vectorial, o cal defínese como a forza coa cal un corpo actúa sobre un punto de apoio, por mor da atracción deste corpo pola forza da gravidade.

Diagrama de forzas que actúan sobre un corpo de masa m en repouso sobre unha superficie horizontal.

A situación máis corrente, é a do peso dos corpos nas proximidades da superficie dun planeta como a Terra, ou dun satélite. O peso dun corpo depende da intensidade do campo gravitatorio e da masa do corpo.

Nas proximidades da Terra, todos os obxectos materiais son atraídos polo campo gravitatorio terrestre, estando sometidos a unha forza (peso no caso de que estean sobre un punto de apoio) que lles imprime un movemento acelerado, a menos que outras forzas actúen sobre o corpo.

Peso e masaEditar

 
O dinamómetro serve para medir o peso dos corpos.

Peso e masa son dous conceptos e magnitudes físicas ben diferenciadas, aínda que aínda nos nosos días, na fala cotiá, o termo "peso" utilízase a miúdo erroneamente como sinónimo de masa.

A masa dun corpo é unha propiedade intima do mesmo, a cantidade de materia, independente da intensidade do campo gravitatorio e de calquera outro efecto. Representa a inercia ou resistencia do corpo á aceleración (masa inercial), ademais de facela sensible aos efectos dos campos gravitatorios (masa gravitatoria).

O peso dun corpo, en cambio, non é unha propiedade intima do mesmo, xa que depende da intensidade do campo gravitatorio no lugar do espazo ocupado polo corpo.

Por exemplo: unha persoa de 60 kg (6,118 UTM) de masa, pesa 588.34 N (60 kgf) na superficie da Terra; pero, a mesma persoa, na superficie da Lúa pesaría só uns 98.05 N (10 kgf); con todo, a súa masa seguirá sendo de 60 kg (6,118 UTM). Nota: En cursiva, Sistema Internacional; (entre paréntese), Sistema Técnico de Unidades.

Baixo a denominación de peso aparente inclúense outros efectos, ademais da forza gravitatoria, talles como o efecto centrífugo, a flotación etc. O peso que mide o dinamómetro, é en realidade o peso aparente.

Unidades de pesoEditar

Como o peso é unha forza, mídese en unidades de forza. Con todo, as unidades de peso e masa teñen unha longa historia compartida, en parte porque a súa diferenza non foi ben entendida cando devanditas unidades comezaron a utilizarse.

Sistema Internacional de Unidades

Este sistema é o prioritario ou o único legal na maior parte das nacións (excluídas Birmania, Liberia e Estados Unidos) polo que nas publicacións científicas, nos proxectos técnicos, nas especificacións de máquinas etc, as magnitudes físicas exprésanse en unidades do sistema internacional de unidades (SI). Así, o peso exprésase en unidades de forza do SI, isto é, en newtons (N):

Sistema Técnico de Unidades

No Sistema Técnico de Unidades, o peso mídese en quilogramo-forza (kgf) ou quilopondio (kp), definido como a forza exercida sobre un quilogramo de masa por unha intensidade de gravidade estándar (g = 9,80665 m/s² ). Entón:

  • 1kp = 9,80665 N = 9,80665 kg.m/s²
Outros Sistemas

Tamén se adoita indicar o peso en unidades de forza doutros sistemas, como a dina, a líbra-forza, a onza-forza etcétera.

A dina é a unidade CGS de forza e non forma parte do SI. Algunhas unidades inglesas, como a libra, poden ser de forza ou de masa. As unidades relacionadas, como o slug, forman parte de sub-sistemas de unidades.

Cálculo do pesoEditar

 
Contribución da forza centrífuga e a aceleración gravitatoria no peso.

O cálculo do peso dun corpo a partir da súa masa pódese expresar mediante a segunda lei da dinámica (segunda Lei de Newton):

 

onde   é o peso  ,   é a masa, e o valor de   é a aceleración da gravidade no lugar no que se atopa o corpo. Esta, en primeira aproximación, se consideramos á Terra como unha esfera homoxénea, pódese expresar en módulo coa seguinte fórmula:

 

de acordo á lei de gravitación universal, onde   é a constante da gravitación universal, e   e   son a masa e o raio da Terra.

En realidade, o valor da aceleración da gravidade na Terra, a nivel do mar, varía entre 9,789 m/s2 no ecuador e 9,832 m/s2 nos polos. ; fixouse convencionalmente en 9,80665 m/s2 na terceira Conferencia Xeral de Pesos e Medidas convocada en 1901 pola Oficina Internacional de Pesos e Medidas Bureau International des Poids et Mesures.[1] Como consecuencia, o peso varía na mesma proporción.

Comparación do peso no sistema solarEditar

 
Anomalías do campo gravitacional terrestre (expresado en miligal1 miligal = 10-5 m/s2.) respecto do valor estimado, considerando a variación do radio terrestre.

A seguinte lista describe o peso dun corpo de «masa unidade» na superficie dalgúns corpos do sistema solar, comparándoo co seu peso na Terra:

Corpo celeste Peso relativo g (m/s2)
Sol 27,90 274,1
Mercurio 0,377 3,703
Venus 0,907 8,872
Terra 1 9,8226[2]
Lúa 0,165 1,625
Marte 0,377 3,728
Xúpiter 2,364 25,93
Saturno 0,921 9,05
Urano 0,889 9,01
Neptuno 1,125 11,28

O peso dos corpos na TerraEditar

Canto máis afastado está un corpo do centro da Terra, menor será a forza gravitacional entre a Terra e o corpo. Logo, a forza diminúe cando a distancia entre o corpo e o centro da Terra aumenta.

O peso dun corpo na Terra:

  • Aumenta do ecuador para os pólos: por dous motivos, 1) achatamento nos pólos (a Terra non é unha esfera perfecta); 2) debido tamén á acción da forza centrífuga da rotación terrestre, que empuxa os corpos cara fóra, reducindo o seu peso;
  • Diminúe cando a altitude do lugar aumenta.

Como peso e masa son dúas cousas diferentes, nun mesmo lugar da superficie da Terra, dous corpos con masas iguais teñen o mesmo peso, e con masas diferentes teñen pesos diferentes. E en lugares a latitudes ou altitudes diferentes, dous corpos con masas iguais poden ter pesos diferentes.

O peso dun ser humanoEditar

Artigo principal: Obesidade.
 
Correlación entre o peso (kg) e a altura (cm) dun ser humano.

Máis ou menos, un recentemente nado ten unha masa de 3 a 4 quilogramos (coloquialmente dise que pesa de 3 a 4 quilos), e aos doce meses pesa de 9 a 12 quilos. O índice de masa corporal establece a relación entre a masa e o talle da persoa.

A fórmula para calcular o IMC é: masa corporal ("peso") dividida entre o cadrado da estatura.

  • IMC de 18,5-24,9 considérase un peso saudable.
  • IMC de 25,0-29,9 considérase sobrepeso.
  • IMC de 30,0-39,9 considérase obesidade.
  • IMC de 40,0 ou máis considérase obesidade severa ou obesidade mórbida).

Déronse casos extremos nos que a diferenza entre o peso dunha persoa e o peso medio chegaba a exceder os centos de quilogramos. Ata a data, Jon Brower Minnoch é a persoa que máis pesou da que se teñen datos, mentres que a persoa viva máis pesada é Manuel Uribe.

NotasEditar

  1. O valor de g definiuse como unha media de valor nominal, que representa a aceleración dun corpo en caída libre a nivel do mar na latitude geodésica de 45,5°.
  2. Este valor difire do convencional: 9,806 xa que non se ten en conta a aceleración centrífuga: 65 m/s²

Véxase taménEditar

Outros artigosEditar