Peso e massa

Testo

Qual è la differenza tra peso e massa? Cosa mostrerebbe una bilancia a molla portando lo stesso oggetto prima sulla Terra e poi sulla Luna? E una bilancia a due piatti?

Soluzione

La massa è la quantità di materia di un corpo, si misura in kg ed è una proprietà invariante: non cambia spostando l’oggetto da un astro all’altro.

Il peso è la forza con cui l’astro attrae il corpo, si misura in newton e vale: $P = m\,g$ Dipende quindi dall’accelerazione di gravità $g$ del luogo, che è diversa da astro ad astro.

Una bilancia a molla misura direttamente la forza peso (l’allungamento della molla). Con lo stesso oggetto di massa $m$: $P_\text{Terra} = m\,g_\text{Terra}, \quad g_\text{Terra}\approx 9{,}81~\text{m/s}^2 \qquad P_\text{Luna} = m\,g_\text{Luna}, \quad g_\text{Luna}\approx 1{,}62~\text{m/s}^2$ Sulla Luna leggerebbe un peso circa $6$ volte più piccolo: $\frac{P_\text{Luna}}{P_\text{Terra}} = \frac{g_\text{Luna}}{g_\text{Terra}} = \frac{1{,}62}{9{,}81} \approx 0{,}165$ Una bilancia a due piatti confronta invece la massa incognita con masse campione: entrambi i piatti sentono lo stesso $g$, che si semplifica nell’equilibrio. Perciò darebbe lo stesso valore sulla Terra e sulla Luna. $\ev{\text{massa invariante};\ \text{molla: } P_\text{Luna}\approx P_\text{Terra}/6;\ \text{piatti: stesso valore}}$

Collegamenti

Argomenti: Gravitazione Concetti: Forza peso Competenze: Impostazione simbolica