martedì 14 maggio 2013

Ma come si misura il peso? E la massa?

In kg o in newton?

Guarda il dinamometro. Su di esso ci sono due scale.
Il menisco rosso segna, per la scala dei grammi, tra 75 ed 80 g, dunque circa 75,5 g = 0,0755 kg.
Per la scala dei newton (N) 0,75 N. 1N=100 g=0,1 kg. Per passare dai kg ai N moltiplico per 10, per passare dai N ai kg divido per 10, mentre 1 g = 0,01 N.

Nel linguaggio corrente esiste una certa confusione tra massa e peso di un oggetto.
Ricordiamo che la massa inerziale è una proprietà dei corpi legata al loro comportamento quando sono sottoposti a una forza. La massa inerziale indica la "resistenza" che un corpo oppone alla variazione del suo stato di moto. Infatti, se applichiamo una stessa forza a due corpi diversi, otteniamo differenti accelerazioni.

Se, per esempio, applichiamo una forza di 100 N ad un corpo di massa inerziale 10.000 kg otteniamo una accelerazione a = F/m = 100/10000 = 0,01 m/s^2.

Se invece applichiamo la stessa forza ad un corpo di massa inerziale 5 kg, otteniamo l'accelerazione: a = F/m = 100/5 = 20 m/s^2.

Un corpo di massa inerziale maggiore oppone una maggiore "resistenza" alla variazione del suo stato di moto per cui, a parità di forza, si ottiene una accelerazione minore. Un corpo di massa inerziale minore oppone una minore "resistenza" alla variazione del suo stato di moto per cui, a parità di forza, si ottiene una accelerazione maggiore.
Possiamo quindi definire la massa inerziale come il rapporto: m = F/a.
La massa si misura in Kg nel sistema internazionale (SI).

Ogni corpo è soggetto alla gravità. Questa forza di attrazione si può esprimere come il prodotto della massa m per l’accelerazione di gravità locale g. Le forze si misurano in Newton. L’accelerazione di gravità è 9,8  m/s^2, quindi la massa di 1 Kg pesa 9,80 N. Sulla Terra l’accelerazione di gravità non ha grandi variazioni da  un luogo ad un altro  si usa il chilogrammo peso Kgp, il peso di 1 Kg massa che equivale a 9,80 N.

La massa gravitazionale indica invece la capacità che hanno i corpi di attirarsi gravitazionalmente.


La forza gravitazionale che si instaura fra due corpi è direttamente proporzionale alle masse dei corpi ed inversamente proporzionale al quadrato della loro distanza (legge della gravitazione universale):


L'esperienza mostra che massa inerziale e massa gravitazionale sono legate fra loro (per questo motivo si giustifica l'uso dello stesso temine). Esse coincidono, e questo fatto venne chiamato da Einstein principio di equivalenza. vedrai meglio questi argomenti alle superiori.


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