Nel linguaggio di tutti i giorni, le parole massa e peso sono intercambiabili, ma in fisica sono diverse. Le definizioni specifiche di massa e peso mostrano perché la massa è la quantità più utile quando si misura la quantità di materia presente. Il peso è una forza piuttosto che una misura della quantità di materia e il tuo peso dipende dal corpo celeste su cui lo misuri. La messa, d'altra parte, è la stessa, non importa dove ti trovi.
TL; DR (troppo lungo; non ho letto)
Il peso è una forza piuttosto che una misura della quantità di materia contenuta in qualcosa. La stessa quantità di materia può avere pesi diversi a seconda di dove si trova. La massa misura direttamente la quantità di materia presente e rimane la stessa indipendentemente da dove viene misurata.
Peso vs. Massa: qual è la differenza?
Massa e peso descrivono cose diverse. La massa è la misura della quantità di materia in una cosa specifica, mentre il peso è una misura della forza di gravità che agisce su quella massa. La definizione di peso afferma che:
W = mg
Qui, W rappresenta il peso, m è massa e g è l'accelerazione di gravità. Il peso si misura in Newton perché è una forza. Nota che l'espressione sopra è effettivamente la stessa della seconda legge di Newton: F = ma.
La massa si misura in chilogrammi e, sebbene sia difficile da definire, la massa inerziale di un oggetto è data da:
m= F/un
Dove F è forza e un è l'accelerazione. Questo mostra che la massa è la resistenza di un oggetto al movimento quando viene applicata una forza. La massa è la proprietà fondamentale detenuta dalla materia utilizzata nelle equazioni fisiche come le leggi del moto di Newton e la gravitazione universale.
Peso su diversi corpi celesti
La definizione di peso include g, che è una costante specifica della Terra. Questo suggerisce il problema chiave con l'utilizzo del peso come misura di quanta materia è presente. Un pezzo di materia di 6 kg sulla Terra pesa circa 60 N, ma se si sposta la stessa quantità di materia sulla Luna, peserebbe circa 10 N. Anche se è la stessa quantità di materia, il peso è diverso sui diversi corpi celesti, più sulla superficie dei corpi più grandi e meno su quelli più piccoli. La massa rimane la stessa, ma il peso cambia.
Perché la massa è più utile per misurare la materia rispetto al peso?
Se usi il peso invece della massa per misurare la materia, la tua risposta cambia in base a dove ti trovi. Tecnicamente, poiché la gravità è più debole quanto più sei lontano da una fonte gravitazionale, il tuo peso cambia leggermente quando voli in aereo. Cambierebbe ancora di più se fossi nello spazio o su un pianeta con una massa diversa dalla Terra. La massa è una misura coerente della quantità di materia, ma il peso non lo è.
La massa crea anche la forza gravitazionale che definisce il peso, motivo per cui compare nell'equazione del peso. Questo è un segno sicuro che la massa è la proprietà fondamentale della materia, e il peso è una conseguenza di tale proprietà.