Читать книгу Biomecánica básica - Pedro Perez Soriano - Страница 152
7. FUNDAMENTOS 7.1. Masa y peso: ley de la gravitación universal
ОглавлениеLa masa es una propiedad inherente a un cuerpo; es una magnitud escalar que describe la cantidad de materia que éste posee. La unidad de masa es el kilogramo (kg).
El peso es una fuerza y por tanto un vector. El peso depende de la gravedad imperante en el lugar donde se encuentre el cuerpo. En nuestro caso casi siempre estaremos sobre el planeta Tierra, y la gravedad sobre la tierra es relativamente constante (9,82 m.s-2). El peso resulta de multiplicar la masa de un cuerpo por la gravedad a la que está sometido “en la Tierra”. La unidad de peso, que es una fuerza, es por tanto el newton (N).
Formulado matemáticamente sería:
PUNTO CLAVE
También a Newton debemos la “Ley de la gravitación universal”. Ésta dice: “Dos partículas cualesquiera se atraen con una fuerza que es directamente proporcional al producto de sus respectivas masas, e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa.”
Donde G es la constante de gravitación universal (aproximadamente 6,674 × 10–11 Nm2/kg2).
La masa de la tierra es de 5,9742 × 1024 kg, y la distancia entre los centros de gravedad de la persona y la tierra es aproximadamente de 6.378 km en el ecuador.
Agrupando las constantes: constante de gravitación universal, masa de la Tierra y distancia entre los centros de gravedad, podemos reordenar la ecuación de la siguiente forma:
Quedando que el peso de un objeto, es decir, la fuerza con que es atraído hacia la Tierra es igual a su masa multiplicado por 9,8:
Por tanto, sobre la Tierra una persona de 70 kilogramos (kg) pesa: 70·9,8 = 686 N.
¿Cuánto pesa esa misma persona en la Luna?
Masa de la Luna: 7,36 × 1.022 kg
Radio de la Luna: 1.737,4 km
PUNTO CLAVE
Mientras permanezcamos en las inmediaciones de la Tierra, el peso será también una constante, pues la gravedad no cambiará. Eso ha favorecido que coloquialmente se confundan peso y masa. En física, el peso expresa la fuerza con la que los objetos y la Tierra (o la Luna, o Marte, o donde estos estén) se atraen mutuamente. Como ejemplo, hemos visto que el peso de una persona es en la Tierra aproximadamente 6 veces superior de lo que sería en la Luna, mientras que su masa es constante.
Figura 11. Masa y peso. La masa es una constante inherente a cada cuerpo, y el peso es la fuerza con la que un cuerpo es atraído hacia la Tierra (o la Luna, o donde esté). Es el resultado del producto entre masa y gravedad (g).