Peso

Física

El peso es la fuerza de la gravedad sobre un objeto, igual a la masa por la aceleración gravitacional (W = mg) y medido en newtons.

Formula

W = mg
Visualization

Definition

El peso es qué tan fuerte tira la gravedad de un objeto. Es una fuerza, así que se mide en newtons, y cambia si vas a un lugar con gravedad distinta. El peso se calcula como $W = mg$, donde $m$ es la masa en kilogramos y $g$ es la aceleración debida a la gravedad, $9.8\ \text{m/s}^2$ en la Tierra, y es un vector que apunta hacia el centro del planeta; a diferencia de la masa, depende de la ubicación. Por completo, $\vec{W} = m\vec{g}$, donde $\vec{g}$ es el campo gravitacional local con $|\vec{g}| = GM/r^2$ para un cuerpo esférico, y como $g$ varía con la altitud y la latitud, el peso no es una propiedad fija. Una báscula marca el peso aparente, la fuerza normal, que es igual a $mg$ solo cuando el objeto no está acelerando verticalmente. En un elevador que acelera hacia arriba a $a$, el peso aparente es $m(g + a)$, y en caída libre es cero.

Example

Pesarías cerca de una sexta parte en la Luna que en la Tierra, pero estarías hecho exactamente de la misma cantidad de materia. Un estudiante de $50\ \text{kg}$ pesa $W = 50 \times 9.8 = 490\ \text{N}$ en la Tierra, y en la Luna, donde $g = 1.6\ \text{m/s}^2$, el mismo estudiante pesa $50 \times 1.6 = 80\ \text{N}$. Una persona de $70\ \text{kg}$ parada sobre una báscula en un elevador que acelera hacia arriba a $2\ \text{m/s}^2$ ve que la báscula marca $N = m(g + a) = 70 \times (9.8 + 2) = 826\ \text{N}$, comparado con $686\ \text{N}$ en reposo. Si el cable se rompiera, la lectura caería a cero.

Key Insight

La masa es cuánta materia tienes; el peso es qué tan fuerte tira la gravedad de ella, y los astronautas en órbita siguen teniendo toda su masa pero se sienten ingrávidos. En la vida cotidiana decimos "peso 50 kilogramos", pero los kilogramos miden masa; una báscula de baño en realidad mide la fuerza que ejerces sobre ella y la convierte en kilogramos asumiendo la gravedad terrestre. Los astronautas en órbita no están más allá de la gravedad; están cayendo continuamente alrededor de la Tierra. La "ingravidez" es la ausencia de una fuerza normal de soporte, no la ausencia de peso en el sentido de $mg$.