Peso

Il peso di un oggetto (o il peso di una quantità di materia) è la misura dell'intensità della forza imposta a questo oggetto dal campo gravitazionale locale. Il peso non deve essere confuso con il relativo ma ben diverso concetto di massa. Per i piccoli oggetti sulla Terra, la forza del peso è diretta verso il centro del pianeta. Per gli oggetti più grandi, come la Luna che orbita intorno alla Terra, la forza è diretta verso il centro di massa del sistema combinato.

Nel linguaggio comune, il peso di qualcosa è tipicamente inteso come il valore misurato alla o vicino alla superficie terrestre. Purtroppo i termini comuni usati per descrivere il peso di un oggetto sono unità di massa come chilogrammi o libbre. Per quasi tutta la storia dell'umanità, il peso è stato misurato sulla superficie della Terra. Qui il peso è proporzionale alla massa. Gli oggetti che hanno la stessa massa hanno lo stesso peso. Un oggetto con il doppio della massa di un altro avrà anche il doppio del peso. Di conseguenza è pratica comune usare le due parole, massa e peso, come se significassero la stessa cosa e usare chilogrammi e libbre come unità di misura sia per la massa che per il peso. L'uso degli stessi termini per descrivere e misurare le due diverse proprietà ha portato alla confusione tra queste due proprietà, massa e peso. Massa e peso non sono la stessa cosa.

Unità di peso

L'unità di peso nel Sistema Internazionale delle Unità è il newton, che è rappresentato dal simbolo 'N'.

Altre unità sono state utilizzate in passato ma sono state abbandonate, come il dyne (l'unità di forza nel vecchio sistema CGS) o il chilogrammo-forza, che è la forza esercitata su un chilogrammo di materia da una Terra "standard": un corpo con una massa di 1 kg ha un peso di circa 9,81 N a livello del mare.

Peso di misura

Il peso di un oggetto, o di una quantità di materia, è tipicamente misurato con uno strumento come una bilancia a molla. La bilancia comprende una molla che fornisce una forza per opporsi alla forza gravitazionale sull'oggetto che viene pesato. La forza gravitazionale si abbassa, la molla spinge o tira verso l'alto. Tipicamente, la bilancia ha una lettura che non dà il peso (che è una forza) ma piuttosto la massa dell'oggetto. Le bilance a molla sono realizzate con l'ipotesi che vengano usate sulla superficie della Terra. Se una bilancia a molla fosse portata sulla Luna darebbe una lettura fuorviante.

Una bilancia a bilanciere è un dispositivo che confronta i pesi di due oggetti nello stesso campo gravitazionale: determina se un oggetto è più pesante o più leggero dell'altro.

Il peso è variabile

Il peso non è una proprietà intrinseca della materia perché il campo gravitazionale locale che genera la forza chiamata peso è variabile nello spazio e nel tempo:

Poiché l'attrazione della Terra diminuisce con il quadrato della distanza dal centro, il peso di un oggetto è leggermente più piccolo ad alta quota (ad esempio, in cima ad una montagna) che al livello del mare, o all'equatore che ai poli (perché la Terra è leggermente sporgente).
Un oggetto arbitrario sulla Terra è attratto anche da tutti gli altri corpi celesti, come la Luna, per esempio. Quindi, il suo peso sarà minore con la Luna in alto che con la Luna dall'altra parte della Terra.
Il peso non è definito esclusivamente per la Terra: Un astronauta pesa 6 volte meno sulla superficie della Luna che sulla superficie della Terra.
L'assenza di peso è una condizione apparente sperimentata dagli astronauti o dai satelliti in orbita attorno a un pianeta. In realtà il loro peso (attrazione gravitazionale) è la forza che li mantiene in orbita. Gli oggetti in orbita viaggiano ad altissima velocità. Per i satelliti in orbita a 300 - 500 chilometri sopra la Terra questa velocità è di circa 27.000 km/h. Senza l'attrazione gravitazionale della Terra volerebbero via in linea retta. L'attrazione gravitazionale li fa cadere verso il pianeta. La combinazione di un'elevata velocità laterale e di un'attrazione costante verso il centro della Terra piega il loro percorso in modo che rimangano in orbita.

Pagine correlate

Domande e risposte

D: Che cos'è il peso di un oggetto?

R: Il peso di un oggetto è la misura dell'intensità della forza imposta a questo oggetto dal campo gravitazionale locale.

D: In che modo il peso è diverso dalla massa?

R: Il peso non deve essere confuso con la massa, in quanto il peso è la misura della forza di gravità su un oggetto, mentre la massa è la quantità di materia presente nell'oggetto.

D: Dove si dirige la forza peso per gli oggetti piccoli sulla Terra?

R: Per gli oggetti piccoli sulla Terra, la forza del peso è diretta verso il centro del pianeta.

D: Dove è diretta la forza peso per gli oggetti più grandi, come la Luna che orbita intorno alla Terra?

R: Per gli oggetti più grandi, come la Luna che orbita intorno alla Terra, la forza peso è diretta verso il centro di massa del sistema combinato.

D: Cosa ha portato alla confusione tra massa e peso?

R: L'utilizzo degli stessi termini per descrivere e misurare le due diverse proprietà ha generato confusione tra massa e peso.

D: Massa e peso sono la stessa cosa?

R: La massa e il peso non sono la stessa cosa.

D: Gli oggetti con la stessa massa hanno lo stesso peso?

R: Gli oggetti che hanno la stessa massa hanno lo stesso peso. Un oggetto con il doppio della massa di un altro avrà anche il doppio del peso.