Peso e Massa (conceitos e definições)
Peso e Massa (conceitos e definições)
Massa
A massa constitui uma das propriedades físicas da matéria.
A massa (m) de um corpo é a medida de sua inércia (resistência de um corpo em ter seu movimento acelerado ou retardado), sendo um valor numérico atribuído a cada corpo comparando-o com outro tomado como padrão. Pode ser entendida também como a quantidade de matéria que compõe um corpo.
Quanto maior a massa de um corpo, maior será sua inércia, pois é mais fácil acelerar ou retardar
uma moto (menor massa, menor inércia) do que um caminhão (maior massa, maior inércia).
É uma grandeza escalar, positiva e invariável para cada corpo não dependendo do lugar onde ele se encontra.
Assim, a massa de um corpo é sempre a mesma em qualquer ponto da Terra, do espaço ou de
qualquer planeta.
No sistema internacional de unidades (SI) a massa é medida em quilogramas (kg) e, um quilograma (1kg) é a unidade de massa tomada como padrão, definido internacionalmente como sendo uma mistura de irídio e platina e encontra-se no Escritório Internacional de Pesos e Medidas, localizado em Paris (França).
Peso
aumentando do equador aos polos e diminuindo com a altitude. Como a massa de um corpo é
constante, essa variação do peso se altera de acordo com a variação da intensidade da aceleração da gravidade, pois P = m.g.
Em pontos próximos à superfície da Terra, desprezando-se a resistência do ar, os corpos caem com aceleração variável próxima de 9,8 que, quando não for especificada podemos considerar como sendo de 10 .
Como o valor de g varia de planeta para planeta e como P=m.g, com m invariável, o peso de um
corpo também varia conforme o planeta (veja no esquema acima alguns desses valores)
O peso depende da atração que um corpo exerce sobre o outro, que é devida à aceleração da gravidade, já que a massa é a mesma.
Quanto maior a massa do planeta, maior será essa atração, por isso existe essa diferença de atração entre um corpo e os planetas acima.
A massa de um corpo é uma grandeza fundamental e que pode ser medida por comparação com massa padrão utilizando uma balança de pratos, onde colocamos num dos pratos a massa que queremos medir, e no outro, massas de valores conhecidos até que o equilíbrio entre os pratos seja atingido.
Observe que esse processo independe da intensidade do campo gravitacional g (é válido para qualquer planeta), pois a aceleração da gravidade g sempre será a mesma para os dois objetos.
Atualmente existem diversos tipos de balança, mas o princípio de funcionamento é o mesmo.
Uma outra unidade de força, que não pertence ao SI é o quilograma-força (kgf) e 1kgf ≈ 10N.
Dinamômetro (Balança antropométrica mecânica) Instrumento que mede a intensidade do peso de um corpo.
Uma força (peso) transmitida a uma mola (corpo elástico) produz na mesma uma deformação que é registrada pelo ponteiro numa escala graduada em Newton.
O zero desta escala corresponde à posição do ponteiro antes da aplicação da força, com a mola em
sua posição natural (sem deformação).
O que você deve saber, informações e dicas
Em pontos próximos à superfície da Terra, desprezando-se a resistência do ar,os corpos caem com aceleração próxima de 9,8 que, quando não for especificada podemos considerar como sendo de 10 .
Um quilograma-força (kgf) é o peso de um corpo de massa 1kg, num local em que a aceleração da gravidade vale 9,806 que podemos arredondar para 10 .
O quilograma-força (kgf) é a unidade de intensidade de força no sistema técnico de unidades.
Desprezando-se a resistência do ar, qualquer corpo que estiver no espaço após lançamento
vertical, lançamento oblíquo queda livre, etc, terá como força resultante a força peso que tem sempre direção vertival e sentido para baixo.
O peso é uma grandeza vetorial de intensidade variável e que tem sempre direção vertical e sentido para baixo.
A intensidade da força peso diminui com a altitude na Terra ou em qualquer outro planeta.
Desprezando-se a resistência do ar, dois corpos abandonados de uma mesma altura da superfície da Terra, tem a mesma aceleração da gravidade (g) e consequentemente chegam juntos ao solo, independente de suas massas.
Peso e massa são grandezas distintas:
Peso grandeza vetorial de intensidade variável, direção vertical e sentido para baixo.
Massa grandeza escalar positiva e invariável.
O peso de um corpo é medido pelo dinamômetro.
Quando alguém diz “o peso de um corpo é 10 quilos” está dizendo uma frase errada. O número 10 não se refere a peso, mas sim a massa e a frase correta é “a massa de um corpo é 10 quilogramas”.
Exercícios de vestibulares com resolução comentada sobre Peso e Massa
01-(fisicaevestibular)
02- (ENEM - MEC)
O peso de um corpo é uma grandeza física:
a) que não varia com o local onde o corpo se encontra
b) cuja unidade é medida em quilograma
c) caracterizada pela quantidade de matéria que o corpo encerra
d) que mede a intensidade da força de reação de apoio
e) cuja intensidade é o produto da massa do corpo pela aceleração da gravidade local.
Resolução:
R- E
03- (UFV - MG) Um astronauta leva uma caixa da Terra até a Lua.
Podemos dizer que o esforço que ele fará para carregar a caixa na Lua será:
a) maior que na Terra, já que a massa da caixa diminuirá e seu peso aumentará.
b) maior que na Terra, já que a massa da caixa permanecerá constante e seu peso aumentará.
c) menor que na Terra, já que a massa da caixa diminuirá e seu peso permanecerá constante.
d) menor que na Terra, já que a massa da caixa aumentará e seu peso diminuirá.
e) menor que na Terra, já que a massa da caixa permanecerá constante e seu peso diminuirá.
Resolução:
Peso e massa são grandezas distintas:
Peso grandeza vetorial de intensidade variável, direção vertical e sentido para baixo.
Massa grandeza escalar positiva e invariável.
o esforço (devido ao peso da caixa) que o astronauta fará para carregar a caixa na Lua será menor pois, como o valor de g varia de planeta para planeta (menor na Lua que na Terra) e como P = m.g,
com m invariável, P será diretamente proporcional a g. Na Lua, mesma m e menor P.
R- E
04- (UERJ - RJ)
Leia atentamente os quadrinhos a seguir.
A solução pensada pelo gato Garfield para atender à ordem recebida de seu dono está fisicamente correta? Justifique sua resposta.
Sim, está correta, pois o peso é a força da gravidade, dada pelo produto da massa do corpo pela aceleração da gravidade do planeta.
No caso, se Garfield fosse para um planeta com menor aceleração da gravidade, sua massa não mudaria, pois é a mesma em qualquer lugar, mas seu peso, de fato, diminuiria.
05- (fisicaevestibular)
Uma pedra de massa 10 kg foi transportada da Terra para uma região (R) afastada da influência de
qualquer corpo celeste, fora da atração gravitacional deles. Assim:
a) Qual é a massa da pedra na região R?
b) Qual é o peso da pedra na região R?
c) A inércia da pedra na região R seria a mesma que ela possuía na Terra? A massa (m) de um corpo é a medida de sua inércia (resistência de um corpo em ter seu movimento acelerado ou retardado),
Resolução:
a) Em qualquer lugar que a pedra se encontre (na Terra, no espaço sideral, afastada da influência de
qualquer corpo celeste, fora da atração gravitacional deles) sua massa é sempre a mesma, ou seja, m = 10 kg.
b) Na região R a pedra está no espaço sideral que é toda área vazia do universo que não está ocupada por corpos celestes e fora da atração gravitacional deles então, na região R a aceleração da gravidade é zero (g = 0) e seu peso será P = m.g = 10.0 P = 0
c) Sim, pois a massa é a mesma na região R e na Terra, já que a massa (m) de um corpo é a medida de sua inércia.
06- (PUC - MG)
A massa de um determinado indivíduo é de 60kg.
Ele sobe em uma balança e o ponteiro indica seu peso.
Qual é a indicação correta que a balança deve oferecer? (considere 1 quilograma-força “1 kgf” como sendo 10N e g = 10 ).
a) 60 kg
b) 60 kgf
c) 60 N
d) 6 N
e) 0,6 kgf
Resolução:
Peso do indivíduo de massa m = 60 kg com g = 10 P = m.g P = 60.10 P = 600 N
Regra de três:
R- B
07- (FCC - BA)
O peso de um corpo, próximo à superfície da Terra onde g = 10 é de 40 N.
b) Qual é a sua massa em Marte?
Resolução:
08- (FUVEST - SP)
Uma força de 1 newton (1 N) tem a ordem de grandeza do peso de:
a) um homem adulto
b) uma criança recém-nascida
c) um litro de leite
d) uma xicrinha cheia de café
e) uma moeda
Resolução:
R- D
09- (UF - MT)
A ordem de grandeza de uma força de 1.000N é comparável ao peso de:
a) um lutador de boxe
b) um tanque de guerra
c) um navio quebra-gelo
d) uma bola de futebol
e) uma bolinha de pingue-pongue
Resolução:
Considerando g = 10 e F = P = 1 000 N P = m.g 1.000 = m.10 m = 100 kg
R- A
10- (FUVEST - SP)
Um corpo de massa igual a 20 kg, partindo do repouso, cai em queda livre de uma altura igual a 2m em relação ao solo (g = 10 ).
Qual é o módulo, em newtons, da força de atração que a Terra exerce sobre o corpo?
Resolução:
Portanto, essa força de atração da Terra sobre o corpo corresponde ao peso do corpo e vale P = m.g P = 20.10 P = 200 N
11- (FMIt - MG)
Um corpo de massa igual a 100 kg é atraído pela Terra, que provoca no mesmo uma aceleração.
Este corpo, por sua vez, também exerce uma força sobre a Terra, comunicando-lhe uma aceleração.
Sabendo-se que a massa da Terra tem a ordem de grandeza de kg, calcular o módulo da aceleração que a Terra adquire, como consequência da interação com o referido corpo. (considere
g = 10 )
Resolução:
12- (PUC - MG)
A massa de um veículo em repouso é 900 kg. Esse veículo entra em movimento numa estrada
pavimentada e é acelerado até sua velocidade atingir 100 km/h.
Considerando-se g = 10 , é CORRETO afirmar:
a) À medida que a velocidade do veículo aumenta, o seu peso diminui e, a 100 km/h, seu peso é mínimo.
b) À medida que a velocidade do veículo aumenta, aumenta também sua aderência ao solo fazendo com que seu peso aumente.
c) Pode-se considerar que, até a velocidade de 100 km/h, o peso do veículo não se altera, porém, para velocidades muito maiores que 100 km/h, o peso do veículo vai se reduzindo de maneira muito acentuada.
d) O peso do veículo é o mesmo, estando ele em repouso ou em alta velocidade.
Resolução:
O peso de um veículo depende da sua massa m e da aceleração gravitacional g, pois pela segunda lei de Newton P = m.g como nem a massa e nem a aceleração gravitacional foram alteradas com o movimento do veículo ele terá o mesmo peso em repouso ou em movimento.
R- D
13- (Unifei - MG)
Uma criança arremessa uma bola, cuja massa é 20 g, verticalmente para cima.
Desprezando-se a resistência do ar, determine o módulo, a direção e o sentido da força resultante que atua sobre a bola nos seguintes casos: (considere g = 10 ).
a) na subida, após ter deixado a mão da criança.
b) no ponto mais alto da trajetória.
c) na descida, antes de tocar o solo.
Resolução:
Como a resistência do ar é desprezada, em todos os pontos do movimento (itens a, b e c), a força resultante é o peso, de direção vertical, sentido para baixo e de intensidade (módulo) P =m.g = 0,02.10 P = 0,2 N
Peso e Massa (conceitos e definições)