Massa e peso: definizioni, il peso su altri pianeti
I termini massa e peso sono spesso usati indifferentemente nel linguaggio comune sebbene siano due cose diverse.
Massa
Secondo la definizione introdotta da Newton la massa di un corpo è la quantità di materia di cui esso è costituito.
La massa compare nella seconda legge di Newton ed è correlata alla forza e all’accelerazione secondo l’equazione:
F = m· a
Da cui si ricava:
m = F/a
quindi m è direttamente proporzionale a F e inversamente proporzionale ad a
Poiché l’accelerazione è la variazione di velocità si può quindi asserire che la massa è una caratteristica dei corpi che li induce a opporsi a variazioni di velocità . Quindi a parità di forza esercitata su un corpo questo assume una accelerazione maggiore o minore a seconda della sua massa.
La sua unità di misura fa parte del Sistema Internazionale ed è il chilogrammo o i suoi multipli o sottomultipli e viene misurata con una bilancia
Peso
La forza peso o più semplicemente peso è la forza che agisce, in un campo gravitazionale, sulla massa di un corpo. Esso è uguale al prodotto della massa del corpo per l’accelerazione di gravità .
Chiamando con g l’accelerazione di gravità e con P il peso si ha
P = m · g
L’unità di misura è il Newton ≡ [kg·m·s-2] ed è misurato con il dinamometro.
Quest’ultimo è uno strumento di misura che utilizza la legge di Hooke, per il quale la deformazione di un materiale elastico è direttamente proporzionale alla forza applicata al materiale stesso.
Tabella
Si riportano in tabella le principali differenze
| Massa | Peso |
| È una proprietà della materia ed è la stessa in ogni posizione | Dipende dall’accelerazione di gravità |
| Non può mai essere nulla | Può assumere valore nullo in assenza di gravità |
| È una quantità scalare | È una quantità vettoriale |
| Ha come unità di misura il chilogrammo | Ha come unità di misura il Newton |
| Si misura con la bilancia | Si misura con il dinamometro |
Il peso sugli altri pianeti
A seconda della massa e del raggio di un pianeta si può calcolare l’accelerazione di gravità e quindi la forza peso di un corpo.
Si supponga che un corpo abbia massa 70 kg. Sulla Terra il suo peso è pari a P = 70 kg · 9.8 m/s2 = 686 N
In quale pianeta questo corpo ha il peso minore?
Dall’analisi delle diverse accelerazioni di gravità si ha che essa, per Plutone, è di soli 0.61 m/s2. Pertanto il corpo ha peso pari a P = 70 kg · 0.61 m/s2 42.7 N
Il corpo ha peso maggiore su Giove dove l’accelerazione di gravità vale 26.0 m/s2 e quindi P = 70 kg · 26.0 m/s2 = 1820 N
