¿Cómo es peso = fuerza debido a la gravedad de la tierra?

La gravedad es la fuerza de atracción entre dos objetos con masa. Tienes masa y también la tierra. La fuerza de gravedad que actúa sobre ti te empuja hacia el centro de la Tierra con una magnitud que es igual a tu masa multiplicada por la masa de la Tierra multiplicada por una constante numérica G = 6.67 × 10 ^ -11, todo dividido por el cuadrado de la distancia que separa tu centro de masa y el centro de masa de la tierra, que es aproximadamente solo el radio de la tierra. Es bueno notar que la Tercera Ley de Newton requiere que también estés ejerciendo una fuerza hacia arriba en la tierra que es igual en magnitud a la fuerza que ejerce sobre ti, pero debido a que es tan masiva, tiene mucha inercia, y por lo tanto es un poco demasiado difícil de acelerar (es por eso que cuando saltas, caes hacia atrás en lugar de que la tierra se levante para encontrarte).

Ahora simplifiquemos todo eso: la masa de la tierra, su radio y G son aproximadamente constantes en cualquier parte de la superficie de la tierra, así que definamos una nueva variable, llámela g, que es igual a [(masa de la tierra) (G) / (radio de la tierra) ^ 2]. Resulta que g tiene un valor de ~ 9.81 m / s ^ 2 con relativamente poca variación en la superficie de la tierra. Entonces, ¿qué tan fuerte tira la tierra de un objeto hacia su centro? Con una fuerza de la masa del objeto multiplicada por g.

Entonces, ¿qué significa “peso”? Bueno, un objeto más pesado es más difícil de levantar. Si está levantando algo, la fuerza que debe superar es la fuerza de gravedad que empuja ese objeto hacia el centro de la Tierra (o hacia abajo desde su punto de vista). Entonces, el peso de un objeto es exactamente la magnitud de la fuerza de gravedad que lo empuja hacia abajo.

Debería hacerlo porque g depende de las características de la tierra, solo se puede decir realmente W = m (9.8) en la superficie de la tierra. Un objeto generalmente tendría un peso diferente en otro planeta, pero podría calcular g para ese planeta de la misma manera que lo hicimos para la Tierra de arriba.

Peso o su masa = fuerza que actúa sobre la Tierra porque la gravedad es ~ 9.8 m / s (generalmente redondeada a 10) multiplicada por su masa. Entonces tu masa multiplicada por la gravedad se expresa en newtons. Digamos que su masa es de 70 kg, multiplíquela por la gravedad de la tierra = ~ 700 newtons.

Hace unos años participé en una discusión sobre el peso en un foro de correo electrónico para profesores de física. ¡No hubo absolutamente ningún acuerdo sobre lo que se quería decir en peso!

Un enfoque fue considerar el peso como resultado de un proceso de medición. Estas personas pensaban que el peso era igual a la fuerza de reacción en una superficie, por ejemplo, la superficie podría ser un equilibrio superior de la bandeja.

Otros pensaron Peso = mg. Por supuesto, g varía sobre la superficie de la tierra, pero g también se ve afectado por las posiciones de la luna y el sol. En su mayoría, estas personas sintieron que estrictamente el valor de g debería tener en cuenta el efecto de otros campos gravitacionales como los del sol y la luna.

El enfoque de la fuerza de reacción también requiere que se consideren otros factores como el empuje de la atmósfera. ¿Es el peso de un globo de helio = mg? Otra cuestión planteada fue el efecto de la rotación de la tierra y las fuerzas centrípetas.

Sospecho que la respuesta es que peso no es un término definido que no sea por la persona que usa la palabra.

Como comentario aparte, asistí a una charla muy interesante sobre el Trinity College Clock (Cambridge) de Hugh Hunt. Mediante un cuidadoso registro de datos, pudo mostrar los efectos de varios factores, como la presión del aire / la luna / las palomas, sentados en las manecillas del reloj sobre la precisión del reloj. Una búsqueda encontrará un sitio web que mantiene sobre el reloj y el registro de datos.

El tirón de la gravedad es lo que medimos como peso. Tome la misma escala en una montaña alta y pésese nuevamente y obtendrá un peso menor porque la fuerza de la gravedad es menor. Ve a la Luna y pesarás aún menos, incluso con tu traje espacial puesto, porque el tirón de la gravedad de la Luna es aún menor que en la montaña.

Por la definición.

Definimos el término “peso” de esa manera.

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