Quando deixamos um objeto cair, vemos que ele se move em direção à Terra porque a força peso, também chamada de força gravitacional, atrai o corpo para baixo. Como o peso é uma força de atração gravitacional, não podemos confundi-lo com massa. Embora no dia a dia algumas pessoas tratem massa e peso como sendo a mesma coisa, na Física elas são totalmente diferentes. A massa de um corpo está associada à inércia, enquanto que o peso é a força de atração gravitacional que o planeta exerce sobre o objeto. Show
O peso e a terceira lei de Newton Como você já sabe, para toda ação existe uma reação. Se a Terra atrai um corpo com uma força gravitacional chamada de peso, então o corpo atrai a Terra com força de igual módulo, porém com sentido contrário. Resumidamente, podemos escrever: Módulo: P=m .g (onde g é a aceleração da gravidade local e m é a massa do corpo). Direção: sobre a linha que une o centro do corpo e o centro do planeta (vertical). Sentido: para o centro do planeta (para baixo). O peso depende do local onde é determinado Não pare agora... Tem mais depois da publicidade ;) O peso de um corpo depende do local onde é determinado. Uma explicação pode ser encontrada na própria equação do peso, afinal ele depende da aceleração da gravidade e se ela variar, o peso variará proporcionalmente. Considere um corpo de peso PT aqui na Terra. Se esse corpo for levado da Terra a um outro planeta, cuja aceleração da gravidade (g) é maior, a atração (peso) também será, isto é, o peso do corpo no planeta (PP) será maior que o peso do mesmo corpo na Terra (PT). Vejamos alguns exemplos: A aceleração da gravidade no planeta Júpiter é 2,37 maior que a da Terra, logo, o peso dos corpos em Júpiter é 2,37 vezes maior que o peso dos mesmos corpos na Terra. A aceleração da gravidade na Terra é 6 vezes superior à aceleração da gravidade na Lua, assim o peso de um corpo na Terra é 6 vezes maior que o peso do mesmo corpo na Lua. Obs.: a massa do corpo não depende do local em que o objeto se encontra. A massa de um corpo em Júpiter, na Terra e na Lua é exatamente a mesma. Força peso de um corpo é a força gravitacional, exclusivamente atrativa, produzida por um segundo corpo de grande massa, como a Terra, a Lua ou o Sol, por exemplo. De acordo com a lei da gravitação universal, dois corpos que contenham massa atraem-se com uma força inversamente proporcional ao quadrado da distância que os separa. Força peso, força gravitacional ou simplesmente peso são fundamentalmente a mesma coisa, no entanto, é bastante comum que confundamos os conceitos de peso e massa, que são diferentes. Enquanto o peso é uma força, medida em newtons (N), a massa de um corpo é a quantidade de matéria nele contida, medida em quilogramas (kg). Acesse também: Massa x peso Tópicos deste artigoO que é peso na física?Peso é uma força que surge da atração gravitacional entre dois corpos constituídos de massa, sabendo disso, podemos calculá-lo pela multiplicação entre a massa de um desses corpos, medida em quilogramas, e a aceleração da gravidade local, em m/s². Enquanto a nossa massa permanece invariável quando nos deslocamos entre dois pontos com diferentes gravidades, nosso peso muda. Por exemplo: um objeto de 10 kg na Terra, onde a gravidade é de aproximadamente 9,8 m/s², terá um peso de 98 N, enquanto na Lua, onde a gravidade é de 1,6 m/s², o peso desse corpo seria de apenas 16 N. Na Lua, um astronauta sente-se mais leve, já que lá o seu peso é menor.Veja também: Entenda por que não sentimos a Terra girar Fórmula da força pesoA fórmula usada para calcular a força peso é esta, confira: P - peso (N) m - massa (kg) g - gravidade local (m/s²) O peso, por tratar-se de uma força, é vetorial. Essa força sempre aponta em direção ao centro da Terra e é responsável por manter-nos presos em sua superfície. De modo similar, o Sol atrai a Terra em direção ao seu centro, ou seja, essa estrela exerce uma força peso sobre o nosso planeta. A razão pela qual a Terra não cai em direção ao Sol é a grande velocidade na qual o nosso planeta orbita em torno da estrela. Além disso, por ser uma força que aponta sempre para o centro da trajetória da Terra em torno do Sol, a força gravitacional que este faz sobre aquela não é capaz de afetar o módulo da velocidade de translação, somente o seu sentido. Não pare agora... Tem mais depois da publicidade ;) Peso e terceira lei de NewtonDe acordo com a terceira lei de Newton, quando exercemos uma força contra um corpo, recebemos dele de volta a mesma força, na mesma intensidade e direção, porém com sentido oposto. Aplicada no contexto do peso, essa lei indica que a força que a Terra faz sobre nós para baixo é feita sobre a Terra para cima, e isso está correto. Se a Terra é capaz de puxar-nos em direção ao seu centro, nós também fazemos sobre ela uma força de mesma intensidade, mas em sentido contrário. O motivo de nós cairmos em direção à Terra, e não o contrário, é a inércia: a massa da Terra é muito maior do que as nossas massas, por isso, a sua tendência de permanecer em repouso é muito maior, de modo que a aceleração adquirida por ela, graças à força peso que exercemos, é ínfima, quase nula. Leia também: O que aconteceria se a Terra parasse de girar? Peso e força normalForça normal e força peso são frequentemente confundidas como um par de ação e reação. No entanto, essas forças atuam sobre o mesmo corpo e, por isso, violam a condição estabelecida pela terceira lei de Newton. De fato, a força normal é uma força de reação à compressão que é feita sobre alguma superfície, e não à força peso. Trabalho da força pesoO trabalho exercido por uma força mede a quantidade de energia que foi transferida entre dois ou mais corpos. A fórmula que é usada para o cálculo do trabalho da força peso é esta, confira: τ - trabalho (J - joule) P - peso (N - newton) d - deslocamento (m - metro) θ - ângulo entre a força e peso A fórmula mostra-nos que a quantidade de trabalho realizada pela força peso depende da intensidade dessa força multiplicada pelo deslocamento, mas também do ângulo θ, formadoentre o deslocamento e a força peso. Vamos conferir alguns casos especiais:
Veja também: Confira o que é mais importante sobre as três leis de Newton Força peso e gravitaçãoA gravitação universal é uma das leis de Newton, essa lei afirma que todos os corpos dotados de massa atraem-se em pares, com a mesma força. Além disso, essa lei indica que a força de atrativa entre os corpos é proporcional ao produto de suas massas e inversamente proporcional à distância que os separa elevada ao quadrado. Confira a fórmula da gravitação universal: FG - força gravitacional (N) G - constante de gravitação universal (6,674.10-11 N.m²/kg²) M e m - massas dos corpos (kg) r - distância entre os corpos (m) A primeira fórmula mostrada, à esquerda, é o que chamamos de lei da gravitação universal, nela, é possível perceber que, além da massa m, existe o termo GM/r², esse termo é usado para calcular a aceleração da gravidade produzida por um corpo de massa M, em um ponto que se encontra a uma distância r de seu centro de massa. Além disso, a letra G é uma constante de proporcionalidade que se aplica a todos os corpos. Por meio da fórmula à direita, mostrada na figura anterior, é possível calcular a gravidade da Terra em sua superfície. Para tanto, faremos uso da massa da Terra (M = 5,972.1024 kg), o raio equatorial da Terra (r = 6,371.106 m) e a constante de gravitação (G = 6,674.10-11 N.m²/kg²), e assim poderemos estimar qual deve ser a gravidade da Terra em sua superfície: O resultado mostra que a teoria da gravitação universal de Isaac Newton é capaz de prever o módulo da gravidade da Terra, e os seus resultados são compatíveis àqueles medidos pelos instrumentos mais precisos. O esquema mostra como calcula-se força gravitacional entre dois corposVeja também: Por que a Lua não cai na Terra? Exercícios sobre a força pesoQuestão 1) Em relação aos conceitos de peso e massa, assinale a alternativa INCORRETA: a) O peso é calculado pela massa do corpo multiplicada pela aceleração da gravidade local. b) Peso e massa são grandezas físicas diferentes. c) A força peso aponta para baixo. d) Peso é uma grandeza vetorial, medida em newtons. e) Massa é uma grandeza escalar medida em quilogramas. Gabarito: Letra C Resolução: A única afirmativa incorreta é a letra C, nela é dito que o peso aponta para baixo, o que está errado. Uma vez que a força peso é uma grandeza vetorial, sua definição depende de um referencial. Para nós, por exemplo, uma pessoa em outro lado do globo tem o seu peso apontando para cima. O correto seria dizer que o peso aponta sempre para o centro da Terra. Questão 2) Na Lua, onde a gravidade é igual a 1,6 m/s², o peso de uma pessoa é de 80 N. Na Terra, onde a gravidade é de 9,8 m/s², a massa dessa pessoa, em kg, será igual a: a) 490,0 kg b) 50,0 kg c) 8,2 kg d) 784,0 kg e) 128 kg Gabarito: Letra B Resolução: Primeiramente devemos calcular a massa da pessoa com base em seu peso e na gravidade na Lua, confira: Pelos cálculos anteriores, encontramos que a massa desse corpo é igual a 50 kg, no entanto, pede-se a massa do corpo na Terra, que deve ser igual à sua massa em qualquer outro lugar. Desse modo, a alternativa correta é a letra B. Questão 3) Um objeto tem peso igual a 2231 N na superfície de Júpiter, onde a gravidade é de 24,79 m/s². Qual deve ser o peso desse corpo em Marte, onde a gravidade é de 3,7 m/s²? a) 333 N b) 90 N c) 900 N d) 370 N e) 221 N Gabarito: Letra A Resolução: Baseados na massa e no peso do corpo em Júpiter, podemos calcular sua massa em Marte, confira: Depois de termos descoberto a massa do corpo (90 kg), aplicamos novamente a fórmula do peso, dessa vez utilizando a gravidade de Marte (3,7 m/s²). Desse modo, encontramos que o peso desse corpo em Marte deve ser de 333 N.
O que é peso de um objeto o peso de um objeto na Lua e o mesmo dele na Terra a massa de um objeto na Lua e a mesma na Terra?O peso é diferente da massa porque esta está associada à inércia, enquanto aquele é a força de atração gravitacional que o planeta exerce sobre o objeto. Quando deixamos um objeto cair, vemos que ele se move em direção à Terra porque a força peso, também chamada de força gravitacional, atrai o corpo para baixo.
O que é o peso de um objeto?O peso de um corpo é o produto da sua massa pela aceleração da gravidade local. Essa grandeza também é a força com a qual o objeto é atraído pelo planeta.
Quanto pesa um objeto na Lua?Sendo que a lua tem uma força gravitacional de 1.622 m/s2, multiplicamos a massa do objeto por essa quantia para calcular o peso de um objeto na lua. Então, um objeto ou pessoa na lua pesaria 16,5% seu peso na Terra. Portanto, uma pessoa seria muito mais leve na lua.
O que é peso E o que é massa?A massa é a medida da quantidade de matéria que um objeto contém. Peso é o produto da massa pela ação da gravidade, portanto, peso e massa se relacionam, são grandezas proporcionais: quanto maior a força da gravidade, maior será o peso.
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