FuerzaPeso de un cuerpo es el fuerzagravitacional, singularmente atractivo, producido por un segundo cuerpo masivo, como la Tierra, la Luna o el sol, por ejemplo. De acuerdo con ley de la gravitación universal, dos cuerpos que contienen masa se atraen con una fuerza inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que los separa.
Fuerza peso, fuerza gravitacional o simplemente peso son fundamentalmente lo mismo, sin embargo, es bastante común que confundamos los conceptos de peso y masa, que son diferentes. Tiempo el peso es una fuerza, medida en newtons (N), la masa de un cuerpo es la cantidad de materia que contiene, medida en kilogramos (kg).
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¿Qué es el peso en física?
Peso es una fuerza que surge de atraccióngravitacional entre dos cuerpos que constan de masa, sabiendo esto, podemos calcularlo por multiplicación Entre los pasta de uno de estos cuerpos, medido en kilogramos, y la aceleración del gravedad Ubicación, en m / s². mientras nuestra masa permanece invariante cuando nos movemos entre dos puntos con diferente gravedad, nuestroPesocambios.
Por ejemplo: un objeto de 10 kg en la Tierra, donde la gravedad es de aproximadamente 9,8 m / s², tendrá un peso de 98 N, mientras que en la Luna, donde la gravedad es de 1,6 m / s², el peso de este cuerpo sería de solo 16 N.
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fórmula de fuerza de peso
La fórmula utilizada para calcular la fuerza del peso es la siguiente, compruébalo:
PAG - peso (N)
metro - masa (kg)
gramo - gravedad local (m / s²)
O Peso, Porque es un fuerza, é vector. Esta fuerza siempre apunta hacia el centro de la Tierra y es la responsable de mantenernos atrapados en su superficie. Del mismo modo, el Sol atrae a la Tierra hacia su centro, es decir, esta estrella ejerce una gran fuerza sobre nuestro planeta.
LA por que la tierra no cae hacia el sol es la gran velocidad a la que nuestro planeta orbita alrededor de la estrella. Además, debido a que es una fuerza que siempre apunta al centro de la trayectoria de la Tierra alrededor del Sol, la fuerza efecto gravitacional que hace sobre que no es capaz de afectar el módulo de la velocidad de traslación, sólo su sentido.
Peso y tercera ley de Newton
De acuerdo con Tercera ley de Newton, cuando ejercemos una fuerza contra un cuerpo, recibimos de él la misma fuerza, en la misma intensidad y dirección, pero con la dirección opuesta. Aplicada en el contexto del peso, esta ley indica que la fuerza que la Tierra ejerce sobre nosotros hacia abajo se aplica a la Tierra hacia arriba, y eso es correcto. Si la Tierra es capaz de tirar de nosotros hacia su centro, también ejercemos sobre ella una fuerza de la misma intensidad, pero en la dirección opuesta.
La razón por la que caemos hacia la Tierra, y no al revés, es la inercia: la masa de la Tierra es mucho mayor que nuestras masas, por lo que su la tendencia a permanecer en reposo es mucho mayor, de modo que la aceleración que adquiere, gracias a la fuerza del peso que ejercemos, es insignificante, casi nula.
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peso y fuerza normales
Fuerza normal y la fuerza y el peso a menudo se confunden como un par de acción y reacción. Sin embargo, estas fuerzas actúan sobre un mismo cuerpo y, por tanto, violan la condición establecida por terceraleyenNewton. De hecho, la fuerza normal es una fuerza de reacción de compresión que se hace sobre alguna superficie, no por fuerza de peso.
fuerza trabajo peso
El trabajo realizado por una fuerza mide la cantidad de energía que se ha transferido entre dos o más cuerpos. La fórmula que se usa para calcular el trabajo de la fuerza del peso es esta, compruébalo:
τ - trabajo (J - julio)
PAG - peso (N - newton)
D - desplazamiento (m - metro)
θ - ángulo entre fuerza y peso
La fórmula nos muestra que la cantidad de trabajo realizado por la fuerza del peso depende de la intensidad de esa fuerza multiplicada por el desplazamiento, pero también del ángulo θ, formado entre el desplazamiento y la fuerza del peso. Veamos algunos casos especiales:
Cuando el ángulo θ es igual a 0º: Si la fuerza del peso y el desplazamiento forman un ángulo de 0 grados, la fuerza del peso será positiva, es decir, el trabajo de la fuerza del peso producirá un aumento en la energía cinética, como cuando un objeto cae hacia el centro de la Tierra.
Cuando el ángulo θ es igual a 180º: En este caso, la fuerza del peso y el desplazamiento son opuestos, como cuando arrojamos un objeto hacia arriba, aquí en la Tierra: cuando lo hacemos, el cuerpo pierde energía cinética, ya que el trabajo es negativo, ya que el coseno de 180 ° es equivalente a 1.
Cuando el ángulo θ es igual a 90º: Dado que el coseno de 90 ° es 0, la fuerza del peso no funcionará en direcciones perpendiculares a él, como cuando se camina horizontalmente. En este caso, el peso del cuerpo no producirá ningún cambio en su energía cinética.
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fuerza peso y gravitación
LA gravitaciónuniversal es uno de Leyes de Newton, esta ley establece que todos los cuerpos dotados de masa se atraen entre sí en pares, con la misma fuerza. Además, esta ley indica que la fuerza de atracción entre cuerpos es proporcionalhaciaproductoentupastas y inversamenteproporcionalla distancia entre ellos al cuadrado. Echa un vistazo a la fórmula de gravitación universal:
FGRAMO - fuerza gravitacional (N)
GRAMO - constante de gravitación universal (6.674.10-11 N.m² / kg²)
METRO y metro - masas corporales (kg)
r - distancia entre cuerpos (m)
La primera fórmula que se muestra a la izquierda es lo que llamamos ley de la gravitación universal, en él, se puede ver que, además de la masa m, existe el término GM / r², este término se usa para calcular el aceleracióndagravedad producido por un cuerpo de masa M, en un punto a una distancia r de su centro de masa. Además, la letra G es una constante de proporcionalidad que se aplica a todos los cuerpos.
Mediante la fórmula de la derecha, mostrada en la figura anterior, es posible calcular la gravedad de la Tierra en su superficie. Para ello, utilizaremos la masa de la Tierra (M = 5.972.1024 kg), el radio ecuatorial de la Tierra (r = 6.371.106 m) y la constante de gravitación (G = 6.674.10-11 N.m² / kg²), y así podremos estimar la gravedad de la Tierra en su superficie:
El resultado muestra que La teoría de la gravitación universal de Isaac Newton es capaz de predecir la magnitud de la gravedad de la Tierra, y sus resultados son compatibles con los medidos por los instrumentos más precisos.
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Ejercicios de fuerza con peso
Pregunta 1) En cuanto a los conceptos de peso y masa, marque la alternativa INCORRECTA:
a) El peso se calcula multiplicando la masa del cuerpo por la aceleración de la gravedad local.
b) El peso y la masa son cantidades físicas diferentes.
c) La fuerza del peso apunta hacia abajo.
d) El peso es una cantidad vectorial, medida en newton.
e) La masa es una cantidad escalar medida en kilogramos.
Plantilla: Letra c
Resolución:
La única declaración incorrecta es la letra C, dice que el peso apunta hacia abajo, lo cual es incorrecto. Dado que la fuerza del peso es una cantidad vectorial, su definición depende de un marco de referencia. Para nosotros, por ejemplo, una persona al otro lado del globo tiene su peso apuntando hacia arriba. Sería correcto decir que el peso siempre apunta hacia el centro de la Tierra.
Pregunta 2) En la Luna, donde la gravedad es igual a 1,6 m / s², el peso de una persona es 80 N. En la Tierra, donde la gravedad es de 9,8 m / s², la masa de esta persona, en kg, será igual a:
a) 490,0 kg
b) 50,0 kg
c) 8,2 kg
d) 784,0 kg
e) 128 kg
Plantilla: Letra b
Resolución:
Primero debemos calcular la masa de la persona en función de su peso y gravedad en la Luna, mira:
De los cálculos anteriores, encontramos que la masa de este cuerpo es igual a 50 kg, sin embargo, pedimos la masa del cuerpo en la Tierra, que debe ser igual a su masa en otros lugares. Por tanto, la alternativa correcta es la letra B.
Pregunta 3) Un objeto tiene un peso de 2231 N en la superficie de Júpiter, donde la gravedad es de 24,79 m / s². ¿Cuál debería ser el peso de este cuerpo en Marte, donde la gravedad es de 3,7 m / s²?
a) 333 N
b) 90 N
c) 900 N
d) 370 N
e) 221 N
Plantilla: Letra a
Resolución:
Basándonos en la masa y el peso del cuerpo en Júpiter, podemos calcular su masa en Marte, ver:
Después de haber descubierto la masa corporal (90 kg), aplicamos la fórmula del peso nuevamente, esta vez usando la gravedad de Marte (3.7 m / s²). Por lo tanto, encontramos que el peso de este cuerpo en Marte debe ser de 333 N.
Por mí. Rafael Helerbrock