Se você passa algum tempo interagindo com pessoas no trabalho ou na escola e assiste a qualquer tipo de programa de televisão programação, seria incomum você passar um dia inteiro sem ouvir pelo menos uma das palavras massa ou peso. Isso é especialmente verdadeiro no último caso, dado o número de pessoas que a qualquer momento estão tentando emagrecer por meio de alguma combinação de atividade física e modificação da dieta.
Encontrando o massa e peso de objetos no mundo moderno é bastante fácil: encontre uma escala de tamanho adequado, coloque o objeto sobre ela e leia os números digitais ou analógicos resultantes. Mas calcular a massa a partir do peso ou vice-versa pode ser confuso porque esses termos são usados incorretamente ou imprecisamente na linguagem cotidiana.
O que é massa na física?
Massa é uma das duas quantidades fundamentais na física, sendo a outra o comprimento. Por "fundamental", isso significa que todas as outras unidades (por exemplo, velocidade, força, aceleração e assim por diante) são derivadas de uma ou mais dessas unidades, ao passo que nem a massa nem o comprimento são derivados.
Massa é uma medida de "matéria", independente de qualquer influência que a gravidade tenha sobre essa matéria. No nível da raiz, tudo o que tem massa é composto de elétrons, prótons e nêutrons (ou se você quiser ser exigente, partículas subatômicas). Uma propriedade chave da massa é que a gravidade age sobre ela se estiver presente, resultando em uma força chamada peso.
- Para referência, 1 kg = 2,204 lb, tratando lb no sentido da Terra "cotidiano".
O que é peso em física?
Peso é o resultado da ação da gravidade sobre a massa: w = mg. O valor de g na superfície da Terra é 9,8 m / s3 com unidades de aceleração. Para encontrar o peso de algo, simplesmente multiplique sua massa pelo valor do campo gravitacional local e você obterá um resultado em newtons (N). Por exemplo, se sua massa é 50 kg (cerca de 110 libras), então seu peso é (50) (9,8).
O ponto que deve ser enfatizado de forma esmagadora é que o peso é uma força. A massa não requer gravidade para sua própria existência, enquanto o peso sim. É fácil combinar os dois porque é raro alguém na Terra operar em condições de gravidade zero.
Por esse motivo, quando você calcula sua massa em uma balança projetada para uso na Terra, o peso já é fatorado na operação da balança. Massa não é peso, mas eles são sempre diretamente proporcionais entre si pelo valor de g, qualquer que seja.
Mas o que isso significa em termos de unidades imperiais (libras e onças)? Na verdade, uma unidade de massa existe neste esquema, chamada de lesma, mas é ignorada hoje. Se alguém disser que pesa 110 libras, pense nisso como a massa dela, que seria de 50 kg em unidades do SI.
Calculando Massa de Outras Variáveis
Massa e comprimento juntos dão origem a uma importante variável chamada densidade. O volume, que é uma medida de um "pedaço" do espaço tridimensional, é derivado de unidades de comprimento e, no sistema métrico, tem unidades de m3. A densidade é a massa dividida pelo volume e oferece uma sensação de "peso" de um objeto em relação ao seu tamanho.
Numericamente, densidade ρ = m / V e tem unidades SI de kg / m3, embora unidades como g / cm3 são mais comuns em ambientes científicos.
- Qual é a massa de um 0,25 m3 objeto com densidade de 2,5 kg / m3?
Dado que ρ = m / V, m = ρV. Neste caso, você tem:
(0,25 m3) (2,5 kg / m3) = 0,625 kg.