La massa e il peso
La massa e il peso sono due grandezze fisiche: la massa è una grandezza fondamentale e scalare, il peso è invece derivata e vettoriale.
Il peso (P) è una forza e si misura in Newton (N) mentre la massa (m) si misura in chilogrammi (kg), quindi m e P sono due grandezze fisiche diverse.
Es. la massa di uno zaino è 9,5 kg mentre il peso misurato con un dinamometro è circa 93 N; sulla Luna, la massa dello zaino è sempre 9,5 kg ma il suo peso poco più di 15 Newton (circa 1/6).
Il peso
Una grandezza fisica collegata alla massa, e spesso confusa con essa, è il peso (che ha come unità di misura il Newton cioè N) che è invece la forza con cui un corpo è attirato verso il centro della Terra.
La massa si misura in Kg con lo strumento bilancia a due piatti.
Gli esempi fatti prima servono a sottolineare che, mentre la m di un corpo non cambia mai, il suo peso dipende dal pianeta in cui si trova.
La massa è una proprietà intrinseca e immutabile di un corpo mentre il peso non è una proprietà ma una forza cioè la forza di gravità con cui il corpo è attratto dal pianeta in cui si trova.
Un corpo di m =1 kg agisce con una forza peso che ha un’intensità P = m . G = 1.9,8= 9,8 N.
Il peso è la forza di attrazione verso il centro della terra.
Il valore di G sulla Terra è 9,8 m/s2 (si legge m al secondo per secondo).
Esercizi
Esercizio: Quanto pesa una persona di 70 kg? Poiché peso = m . G dobbiamo fare 70 kg . 9,8 e avremo P=69 N.
Altro Esercizio: Qual è sulla Terra il peso di un corpo che ha una m = 1 Kg? P= m . G quindi 1 . 9,8 e risultato è P=9,8 N.
In conclusione, una mela possiede la stessa m su un albero e rimane costante anche sulla Luna dove invece il peso cambia.
Anche per la massa, come per le altre grandezze fisiche, occorre disporre di un sistema di misura e di un opportuno strumento per darne una definizione operativa.
Nel S.I., come si è detto, la massa è una grandezza fondamentale che ha come unità di misura il kilogrammo, indicato con il simbolo kg.
Lo strumento campione usato nel SI è la bilancia a due bracci.
La massa di un corpo, inoltre, possiede un’altra importante caratteristica, quella di rimanere costante anche se la materia che costituisce il corpo subisce trasformazioni. La massa è quindi una proprietà invariante della materia.
