Peso


En ciencia e ingeniería , el peso de un objeto es la fuerza que actúa sobre el objeto debido a la aceleración o la gravedad . [1] [2] [3]

Algunos libros de texto estándar [4] definen el peso como una cantidad vectorial , la fuerza gravitacional que actúa sobre el objeto. Otros [5] [6] definen el peso como una cantidad escalar, la magnitud de la fuerza gravitacional. Otros [7] lo definen como la magnitud de la fuerza de reacción ejercida sobre un cuerpo por mecanismos que contrarrestan los efectos de la gravedad: el peso es la cantidad que se mide, por ejemplo, con una báscula de resorte. Así, en estado de caída libre , el peso sería cero. En este sentido del peso, los objetos terrestres pueden ser ingrávidos: así, si se ignora la resistencia del aire , se podría decir que la legendaria manzana que cayó del árbol, en su camino hacia el suelo cerca de Isaac Newton , no tenía peso.

La unidad de medida del peso es la de la fuerza , que en el Sistema Internacional de Unidades (SI) es el newton . Por ejemplo, un objeto con una masa de un kilogramo tiene un peso de aproximadamente 9,8 newtons en la superficie de la Tierra y aproximadamente una sexta parte de ese peso en la Luna . Aunque el peso y la masa son cantidades científicamente distintas, los términos a menudo se confunden entre sí en el uso cotidiano (por ejemplo, comparar y convertir fuerza, peso en libras a masa en kilogramos y viceversa). [8]

Otras complicaciones a la hora de dilucidar los distintos conceptos de peso tienen que ver con la teoría de la relatividad, según la cual la gravedad se modela como consecuencia de la curvatura del espacio-tiempo . En la comunidad docente existe desde hace más de medio siglo un debate considerable sobre cómo definir el peso de sus estudiantes. La situación actual es que un conjunto múltiple de conceptos coexisten y encuentran uso en sus diversos contextos. [2]

La discusión sobre los conceptos de pesadez (peso) y ligereza (ligereza) se remonta a los antiguos filósofos griegos . Por lo general, se consideraban propiedades inherentes de los objetos. Platón describió el peso como la tendencia natural de los objetos a buscar a sus parientes. Para Aristóteles , el peso y la ligereza representaban la tendencia a restaurar el orden natural de los elementos básicos: aire, tierra, fuego y agua. Atribuyó peso absoluto a la tierra y absoluta levedad al fuego. Arquímedes vio el peso como una cualidad opuesta a la flotabilidad , y el conflicto entre ambas determinaba si un objeto se hunde o flota. La primera definición operativa de peso la dio Euclides , quien definió el peso como: "la pesadez o ligereza de una cosa, comparada con otra, medida con una balanza". [2] Sin embargo, los equilibrios operativos (en lugar de las definiciones) existen desde hace mucho más tiempo. [9]

Según Aristóteles, el peso era la causa directa del movimiento de caída de un objeto; se suponía que la velocidad de caída del objeto era directamente proporcional al peso del objeto. Cuando los eruditos medievales descubrieron que en la práctica la velocidad de un objeto que caía aumentaba con el tiempo, esto provocó un cambio en el concepto de peso para mantener esta relación causa-efecto. El peso se dividió en un "peso inmóvil" o pondus , que permanecía constante, y la gravedad real o gravitas , que cambiaba a medida que el objeto caía. El concepto de gravitas fue eventualmente reemplazado por el ímpetu de Jean Buridan , un precursor del impulso . [2]


Medición de peso versus masa
Izquierda: Una báscula de resorte mide el peso viendo cuánto empuja el objeto sobre un resorte (dentro del dispositivo). En la Luna, un objeto daría una lectura más baja. Derecha: Una balanza mide indirectamente la masa, comparando un objeto con referencias. En la Luna, un objeto daría la misma lectura, porque tanto el objeto como las referencias se volverían más claros.