ForzaPeso di un corpo è il forzagravitazionale, unicamente attraente, prodotto da un secondo corpo massiccio, come la Terra, la Luna o il Sole, per esempio. Secondo il legge di gravitazione universale, due corpi che contengono massa si attraggono con una forza inversamente proporzionale al quadrato della distanza che li separa.
Forza peso, forza gravitazionale o semplicemente peso sono fondamentalmente la stessa cosa, tuttavia è abbastanza comune per noi confondere i concetti di peso e massa, che sono diversi. Mentre il peso è una forza, misurata in newton (N), la massa di un corpo è la quantità di materia che contiene, misurata in chilogrammi (kg).
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Cos'è il peso in fisica?
Peso è forza che nasce da attrazionegravitazionale tra due corpi costituiti da massa, sapendo questo, possiamo calcolarlo da moltiplicazione tra i pasta di uno di questi corpi, misurata in chilogrammi, e l'accelerazione del gravità posizione, in m/s². mentre la nostra massa rimane invariante quando ci muoviamo tra due punti con gravità diversa, nostroPesoi cambiamenti.
Per esempio: un oggetto di 10 kg sulla Terra, dove la gravità è di circa 9,8 m/s², avrà un peso di 98 N, mentre sulla Luna, dove la gravità è di 1,6 m/s², il peso di questo corpo sarebbe di soli 16 N.
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formula di forza del peso
La formula utilizzata per calcolare la forza peso è questa, dai un'occhiata:
P - peso (N)
m - massa (kg)
g - gravità locale (m/s²)
oh Peso, perché è un forza, é vettore. Questa forza punta sempre verso il centro della Terra ed è responsabile di tenerci bloccati sulla sua superficie. Allo stesso modo, il Sole attira la Terra verso il suo centro, cioè questa stella esercita una forza pesante sul nostro pianeta.
IL motivo per cui la terra non cade verso il sole è la grande velocità con cui il nostro pianeta orbita intorno alla stella. Inoltre, poiché è una forza che punta sempre al centro della traiettoria della Terra attorno al Sole, la forza effetto gravitazionale che fa su quello non è in grado di influenzare il modulo della velocità di traslazione, solo il suo senso.
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Peso e terza legge di Newton
Secondo il Terza legge di Newton, quando esercitiamo una forza contro un corpo, riceviamo da esso la stessa forza, nella stessa intensità e direzione, ma con direzione opposta. Applicata nel contesto del peso, questa legge indica che la forza che la Terra esercita su di noi verso il basso viene applicata alla Terra verso l'alto, e questo è corretto. Se la Terra è in grado di trascinarci verso il suo centro, esercitiamo anche su di essa una forza della stessa intensità, ma in direzione opposta.
Il motivo per cui cadiamo verso la Terra, e non viceversa, è il inerzia: la massa della Terra è molto più grande delle nostre masse, quindi è la tendenza a rimanere a riposo è molto maggiore, per cui l'accelerazione da esso acquisita, grazie alla forza peso che esercitiamo, è trascurabile, quasi nulla.
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peso e forza normali
Forza normale e forza e peso sono spesso confusi come una coppia di azione e reazione. Tuttavia, queste forze agiscono sullo stesso corpo e, quindi, violano la condizione stabilita da terzoleggenelNewton. Infatti, la forza normale è a forza di reazione di compressione che è fatto su una superficie, non dal peso della forza.
forza lavoro peso
Il lavoro compiuto da una forza misura la quantità di energia che è stata trasferita tra due o più corpi. La formula che viene utilizzata per calcolare il lavoro della forza peso è questa, dai un'occhiata:
τ - lavoro (J - joule)
P - peso (N - newton)
d - spostamento (m - metro)
θ - angolo tra forza e peso
La formula ci mostra che la quantità di lavoro svolto dalla forza peso dipende dall'intensità di tale forza moltiplicata per lo spostamento, ma anche dall'angolo θ, formato tra spostamento e forza peso. Esaminiamo alcuni casi particolari:
Quando l'angolo è uguale a 0º: Se la forza peso e lo spostamento formano un angolo di 0 gradi, la forza peso sarà positiva, cioè il lavoro della forza peso produrrà un aumento di energia cinetica, come quando un oggetto cade verso il centro del Terra.
Quando l'angolo θ è uguale a 180º: In questo caso, la forza peso e lo spostamento sono opposti, come quando lanciamo un oggetto verso l'alto, qui sulla Terra: quando lo facciamo, il corpo perde energia cinetica, poiché il lavoro è negativo, poiché il coseno di 180° è equivalente a 1.
Quando l'angolo θ è uguale a 90º: Poiché il coseno di 90° è 0, la forza peso non funzionerà in direzioni perpendicolari ad essa, come quando si cammina orizzontalmente. In questo caso, il peso del corpo non produrrà alcun cambiamento nella sua energia cinetica.
Vedi anche: Scopri cosa è più importante delle tre leggi di Newton
forza peso e gravitazione
IL gravitazioneuniversale è uno di leggi di Newton, questa legge afferma che tutti i corpi dotati di massa si attraggono a coppie, con la stessa forza. Inoltre, questa legge indica che la forza di attrazione tra i corpi è proporzionalealProdottonelil tuopasta e inversamenteproporzionalela distanza tra loro al quadrato. Scopri la formula di gravitazione universale:
FG - forza gravitazionale (N)
G - costante di gravitazione universale (6.674.10-11 Nm²/kg²)
M e m - masse corporee (kg)
r - distanza tra i corpi (m)
La prima formula mostrata a sinistra è quella che chiamiamo legge di gravitazione universale, in essa si vede che, oltre alla massa m, c'è il termine GM/r², questo termine serve per calcolare la accelerazionedàgravità prodotto da un corpo di massa M, in un punto a distanza r dal suo centro di massa. Inoltre, la lettera G è una costante di proporzionalità che si applica a tutti i corpi.
Attraverso la formula a destra, mostrata nella figura precedente, è possibile calcolare la gravità della Terra sulla sua superficie. Per questo, utilizzeremo la massa della Terra (M = 5.972.1024 kg), il raggio equatoriale della Terra (r = 6.371.106 m) e la costante di gravitazione (G = 6.674.10-11 N.m²/kg²), e così potremo stimare la gravità della Terra sulla sua superficie:
Il risultato mostra che La teoria della gravitazione universale di Isaac Newton è in grado di prevedere l'entità della gravità terrestre, e i suoi risultati sono compatibili con quelli misurati dagli strumenti più accurati.
Vedi anche:Perché la Luna non cade sulla Terra?
Esercizi di forza del peso Weight
Domanda 1) Per quanto riguarda i concetti di peso e massa, controlla l'alternativa ERRATA:
a) Il peso è calcolato dalla massa del corpo moltiplicata per l'accelerazione di gravità locale.
b) Peso e massa sono grandezze fisiche differenti.
c) La forza peso punta verso il basso.
d) Il peso è una grandezza vettoriale, misurata in newton.
e) La massa è una quantità scalare misurata in chilogrammi.
Modello: lettera C
Risoluzione:
L'unica affermazione errata è la lettera C, dice che il peso punta verso il basso, il che è sbagliato. Poiché la forza peso è una grandezza vettoriale, la sua definizione dipende da un sistema di riferimento. Per noi, ad esempio, una persona dall'altra parte del globo ha il peso rivolto verso l'alto. Sarebbe corretto dire che il peso punta sempre verso il centro della Terra.
Domanda 2) Sulla Luna, dove la gravità è pari a 1,6 m/s², il peso di una persona è 80 N. Sulla Terra, dove la gravità è 9,8 m/s², la massa di questa persona, in kg, sarà pari a:
a) 490,0 kg
b) 50,0 kg
c) 8,2 kg
d) 784,0 kg
e) 128 kg
Modello: Lettera b
Risoluzione:
Per prima cosa dobbiamo calcolare la massa della persona in base al suo peso e gravità sulla Luna, controlla:
Dai calcoli precedenti, troviamo che la massa di questo corpo è pari a 50 kg, tuttavia, chiediamo la massa del corpo sulla Terra, che deve essere uguale alla sua massa altrove. Pertanto, l'alternativa corretta è la lettera B.
Domanda 3) Un oggetto ha un peso di 2231 N sulla superficie di Giove, dove la gravità è 24,79 m/s². Quale dovrebbe essere il peso di questo corpo su Marte, dove la gravità è 3,7 m/s²?
a) 333 N
b) 90 N
c) 900 N
d) 370 N
e) 221 N
Modello: Lettera a
Risoluzione:
Sulla base della massa e del peso del corpo su Giove, possiamo calcolare la sua massa su Marte, vedi:
Dopo aver scoperto la massa corporea (90 kg), applichiamo nuovamente la formula del peso, questa volta utilizzando la gravità di Marte (3,7 m/s²). Quindi, troviamo che il peso di questo corpo su Marte deve essere 333 N.
Di Me. Rafael Helerbrock
