Una pieza de una nave espacial de 23 kg, medido en la Tierra, se lleva a la Luna.
¿Cuál es su peso aquí en la Tierra?
¿Qué masa tendrá en la Luna?
¿Cuál será su peso en la Luna?
Respuestas a la pregunta
Respuesta:
El peso y la masa son dos cosas distintas. La masa se mide en kilogramos (kg) y no varía (excepto cuando entran en juego las leyes de la relatividad y la mecánica cuántica que no vienen a este caso) y por lo tanto la masa de un objeto de 20 kg de masa es 20 kg tanto en la Tierra como en la Luna. Por otra parte, el peso es la fuerza con la que el planeta atrae al objeto en función de su masa (la del planeta) y por lo tanto depende de la aceleración de la gravedad. En la Tierra esa aceleración, que denominamos “g” es de 9.81 m/s² y en la Luna es de 1.62 m/s².
La medida con la que nosotros solemos medir el peso en los países donde se usa el sistema métrico decimal es el kilopondio (kp) (aunque muchos no lo sepan) que aquí en la Tierra equivale en número al kilogramo y por eso solemos confundir kilopondios con kilogramos y peso con masa pensando que es lo mismo y así decimos que esta bolsa de manzanas “pesa un kilogramo” cuando lo correcto sería decir que “pesa un kilopondio” o que “tiene una masa de un kilogramo”. Esta medida del kilopondio se creó por convención para que fuera equivalente al kilogramo (ya que obviamente las cosas ya se pesaban desde la antigüedad mucho antes de que supiéramos que masa y peso eran cosas distintas) y por eso también se la llama kilogramo-fuerza aunque estrictamente no pertenezca al sistema métrico decimal pues no hay una relación directa con las medidas de otras magnitudes y es poco útil para hacer cálculos.
La medida que se utiliza para hacer cálculos de peso dentro del sistema métrico decimal es el Newton (N) que es una medida de fuerza puesto que el peso como ya he dicho es una fuerza. Así, un Newton es la fuerza necesaria para proporcionar una aceleración de 1 m/s² a un objeto de 1 kg de masa. O hablando exclusivamente en términos de gravedad de un planeta, 1 N sería el peso de 1 kg de masa en un planeta cuya g fuera de 1 m/s². Como se puede observar, esta medida, al contrario que el kilopondio (o kg-fuerza) sí que tiene una relación directa con las medidas de otras magnitudes (1 N = 1 kg * 1 m/s²).
Así que la fórmula para calcular el peso es la masa x la aceleración (P=m*g) y 1 Newton equivale a 0.101972 kilopondios (o kg-fuerza). Así tenemos que en la Tierra:
m = 20kg, g = 9.81 m/s², P = 20 kg * 9.81 m/s² = 196.2 N
P = 196.2 N * 0.101972 = 20 kp (aprox)
Mientras que en La Luna:
m = 20 kg, g = 1.62 m/s², P = 20 kg * 1.62 m/s² = 32.4 N
P = 32.4 N * 0.101972 = 3.304 kp
Con esto podemos concluir que en la Luna levantaríamos una masa de 20 kg con la misma facilidad que en la Tierra levantaríamos 3.3 kg. Eso sí, la inercia de ese objeto seguiría siendo la inercia de un objeto de 20 kg y eso es algo que tienen muy presente los astronautas que trabajan en condiciones de microgravedad como en la Estación Espacial Internacional donde los objetos prácticamente no tienen peso pero sí que siguen teniendo toda la inercia de su masa.
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Explicación:
espero te sirva