Relación entre peso, masa y gravedad

 2. Relación entre peso, masa y gravedad

Todo cae; las hojas de los árboles, un ladrillo, un lápiz y nos parece obvio. Pero fue Isaac Newton, allá por el siglo XVII que, probablemente observando cómo caía un objeto, propuso por primera vez una explicación para el fenómeno de la caída de los cuerpos, la gravedad.

La gravedad es esa fuerza de atracción que se ejerce entre todos los objetos, tanto los de la Tierra como los del universo, y que explica incluso las formas que adoptan las galaxias. Todos los objetos tiran unos de otros de modo que sólo intervienen

sus masas y sus distancias (no necesitan estar en contacto). Newton enunció la ley de gravitación universal según la cual todos los objetos materiales del Universo se atraen mutuamente mediante una fuerza a distancia llamada "gravitatoria™

La masa, frecuentemente definida de modo incompleto, como la cantidad de materia contenida en un cuerpo, se relaciona con la fuerza que se ejerce sobre un cuerpo y la aceleración (cambio en la velocidad) que adquiere. Peso y masa: la masa permanece, sin importar la cantidad de fuerza que se le imponga. Esto nos permite diferenciar la masa del peso, ya que el peso depende tanto de la cantidad de masa como de la gravedad. Esto significa que, aunque una persona pese menos en la Luna (ya que tiene menor gravedad que la Tierra), su masa continúa siendo la misma.

2.1. Fuerza de rozamiento

¿Cuántas veces le habrá pasado de querer mover un objeto y no poder hacerlo hasta ubicarlo sobre un carrito con rueditas? Esto ocurre debido al rozamiento del material contra el suelo. ¿Pero... qué es el rozamiento?

Cuando deslizamos un cuerpo sobre una superficie aparece una fuerza de contacto que se opone a este movimiento, denominada fuerza de rozamiento. Lo mismo ocurre en otras circunstancias, por ejemplo con el aire. Las fuerzas de rozamiento o de fricción se dividen en dos tipos, las estáticas y las dinámicas. La fuerza de rozamiento estática determina la fuerza mínima necesaria para poner en movimiento un cuerpo. Si no hubiera rozamiento, una fuerza muy pequeña sobre un cuerpo apoyado en el piso ya pondría a éste en movimiento. Sin embargo existe un valor mínimo de fuerza a aplicar para que esto ocurra.

Existe un valor de fuerza de rozamiento estático máximo a partir del cual cualquier aumento en la fuerza aplicada pone en movimiento al cuerpo.

Se denomina fuerza de rozamiento estático máxima y depende de la normal (si se encuentra en un plano horizontal coincide con el peso) y de un número denominado coeficiente de rozamiento estático (He).

Fre=-F

Fre max = He N

Una vez que el cuerpo comienza a moverse, igualmente hay una fuerza que se opone al movimiento, llamada fuerza de rozamiento dinámico (Fr). La misma ya no depende de la fuerza que se hace para mover al cuerpo sino exclusivamente de la normal y de otro número llamado coeficiente de rozamiento dinámico (d).

Fr = Hd N

Algo más de información:

La fuerza de rozamiento se opone al movimiento de un bloque que desliza sobre un plano. )

⚫Lafuerza de rozamiento es proporcional a la fuerza normal (perpendicular que ejerce el plano sobre el bloque.

• La fuerza de rozamiento no depende del área aparente de contacto. Sí de qué tipo de superficies entran en contacto.

2.2. Trabajo

El concepto de trabajo mecánico en la vida diaria es muy intuitivo. Cuando una persona sube un objeto pesado desde la calle hasta un edificio, efectúa un trabajo.

En el lenguaje corriente, la realización de un trabajo se relaciona con el consumo de energía.

Así, los conceptos de trabajo y energía aparecen identificados no sólo en las teorías físicas, sino también en el lenguaje coloquial.

Llamamos trabajo al producto de una fuerza por la distancia que recorre, por el coseno del ángulo que forman ambas magnitudes vectoriales entre sí.

Actividad

1) Indicar el trabajo mecánico que realiza una persona al llevar un carrito si al realizar una fuerza de 15 N recorre 3 m, si la fuerza aplicada, forma con la horizontal ángulos de: 0°; 60°; 90°; 

2) Indicar la fuerza aplicada sobre un cuerpo que, generando un trabajo mecánico de 5000 J, recorrió 250 m.

1) Calcular la potencia realizada para levantar hasta 12m de altura un cuerpo de 15kgf, en 12s partiendo del reposo.

2) Un operario levanta un bulto de 2,5kg a 0,80 m del suelo y camina con el 185m hacia adelante. Indicar el trabajo que realiza el brazo, al levantar el bulto y al desplazarse