Translate

5 de abril de 2014

Magnitudes: masa y fuerzas

Hola amigos. En el último post vimos cuales eran las 6 magnitudes relacionadas con el tiempo y con el espacio. Hoy, vamos a ver tres nuevas magnitudes, esta vez relacionadas con la masa. 

  • Masa: la masa de un cuerpo es la cantidad de materia que lo forma. Aunque esto no es del todo exacto, vamos a quedarnos con esta definición. En el SI, la unidad de medida es el kilogramo, es decir, mil gramos. Técnicamente, un kilogramo es la cantidad de masa que tiene un cilindro de 39 milímetros de alto y 39 de diámetro, formado en un 90% de platino y en un 10% de iridio. 
Esta definición ha provocado malestar en la comunidad científica, que pide que se haga una mejor definición del kilo, ya que esta definición actual es muy inexacta. Un cilindro puede variar de altura o diámetro dependiendo de la temperatura, y a los científicos les encanta la exactitud

Vamos bien no? Ahora ya sabemos porqué decimos que alguien pesa 80 kilos. Es porque si pusiéramos a una persona de ese peso en un lado de la balanza, y a 80 cilindros como el anteriormente descrito, la balanza se igualaría. Lo que no sabe la mayoría de gente, es que el peso de una persona no se mide, ni por asomo, en kilos. Si no, la definición sería ``es el peso de un cuerpo´´. Pero no. Entonces, cuál es el problema?

Mirad, el problema es precisamente que todos vivimos en la Tierra. Como? Eso afecta a la física? Si. Ahora veremos cual es el verdadero problema:


Si una persona pesa 80 kg, y se encuentra en la tierra, la cual provoca 9,8m/s^2 de gravedad, podemos calcular la fuerza que aplica sobre el suelo. Simplemente, multiplicamos 80kg x 9.8m/s^2 y obtenemos 784 Newtons. Lo que decía anteriormente, es que como todos vivimos en la tierra, todos estamos sujetos a la misma cantidad de atracción gravitacional. Pero en el caso de un astronauta en la luna, donde solo está sometido a 1.6 m/s^2 de gravedad, su peso se vería reducido a la sexta parte, aunque seguiría teniendo la misma masa que en la tierra, en júpiter o en un agujero negro. 

  • Peso: el peso de un cuerpo es la cantidad que aplica sobre el cuerpo sobre el cual se apoya. La medida estándar del SI es el Newton (N), el cual se calcula multiplicando la masa del cuerpo por la fuerza de la gravedad a la cual está sometido. Por ejemplo:
Así que como hemos podido comprobar, tu masa es siempre la misma (a no ser que engordes o adelgaces) mientras que tu peso depende de la gravedad a la que estés expuesto.

Ahora explicaremos el concepto que pone en común peso y superficie:
  • Presión: es muy simple. Es una  manera de calcular el peso exacto que soporta una superficie determinada. Es decir, con el peso podemos saber el total de fuerza que ha de aguantar una superficie, pero con la presión podemos calcular que cantidad de fuerza ha de aguantar cada unidad d superficie. La unidad es el N/m^2, o Pascal. Simplemente hemos de coger el peso, dividirlo entre la superficie sobre la cual se esta apoyando y obtenemos la presión que provoca

Por último vamos a conocer el concepto que relaciona masa con volumen:
  • Densidad: es la cantidad de masa que tiene un cuerpo dividida entre su volumen. Su unidad en el SI es el kg/m^3. Así, podemos deducir que un cuerpo de 1 kg que ocupa 1 m^3 tiene el doble de densidad que uno de 2 kg que ocupa el mismo volumen, o que uno de 1 kg que ocupa la mitad de volumen. Normalmente, relacionamos la densidad con lo duro que es un material (erróneamente), como por ejemplo el plomo es muy denso y duro. 
Hasta aquí llega el post de hoy, en el próximo continuaremos hablando de unidades, esta vez de las unidades restantes.