Rodrigo Ricardo

Fórmula para masa: definición y ejemplos

Publicado el 9 noviembre, 2020

¿Qué es la masa?

Una bola de boliche, una pelota de tenis y una pelota de ping pong se colocan en tres escalas separadas. ¿Cuál crees que tendrá la lectura más grande en la escala? La bola de boliche, por supuesto. Sabemos por experiencia que una bola de boliche es más pesada que una pelota de tenis o una pelota de ping pong. También adivinaríamos correctamente que la pelota de ping pong tendrá la lectura de escala más pequeña. Lo que lee la balanza es la masa de cada objeto. La masa es una medida de la cantidad de material que tiene un objeto. La masa es una cantidad escalar ; por lo tanto, solo nos da información sobre la magnitud o la cantidad de material en un objeto.

Esta cantidad de cosas no siempre tiene que ver con el tamaño de un objeto. Por ejemplo, dos ladrillos pueden tener dimensiones idénticas, pero si un ladrillo está hecho de plomo y el otro está hecho de plástico, el ladrillo de plomo sería más macizo. La masa se mide en gramos (g) y kilogramos (kg). La masa a menudo se confunde con el peso. El peso es una fuerza que depende de la masa del objeto y la aceleración de la gravedad. Son dos cosas diferentes. Si vas a la luna, tu masa no cambiará, pero tu peso disminuirá porque la aceleración de la gravedad en la luna es menor que la de la tierra.

Calcular y medir masa

Hay dos formas de determinar la masa de un objeto. El primer método implica algunas matemáticas. La masa se introduce en física en la Segunda Ley del Movimiento de Newton . En esa ley, Newton establece que cuando sumas todas las fuerzas que actúan sobre un objeto, llamada suma de fuerzas, o fuerza neta, y esa suma no suma cero, entonces ese objeto está acelerando. Esta ley establece que la fuerza que actúa sobre un objeto es proporcional a la aceleración experimentada por un objeto. Esto significa que si la fuerza aumenta, la aceleración aumenta y, a la inversa, si la fuerza disminuye, la aceleración disminuye. La constante de proporcionalidad entre fuerza y ​​aceleración se llama masa. Más específicamente, se llama masa inercial.

La masa inercial se define como la resistencia de un objeto a la aceleración. Esto significa que cuanto mayor sea la masa inercial, más difícil será acelerar ese objeto. Miremos de nuevo nuestra bola de boliche y de ping pong. Si ejerzo la misma cantidad de fuerza en ambas bolas, ¿qué objeto tendrá una mayor aceleración? La respuesta es la pelota de ping pong porque tiene menos masa inercial y, por lo tanto, será más fácil acelerar la pelota de ping pong que la bola de boliche. Este conjunto de ecuaciones nos da la fórmula para calcular la masa de un objeto si conocemos la fuerza que actúa sobre él y la aceleración del objeto:

Masa

La fuerza neta de un objeto es igual a la masa por la aceleración. La masa se puede calcular dividiendo la fuerza neta que actúa sobre un objeto por la aceleración del objeto. Cuando hablamos de fuerza neta, usamos las unidades de kilogramo metro por segundo al cuadrado. Esto también se conoce como Newton. Las unidades de aceleración son metros por segundo al cuadrado y las unidades de masa son kilogramos.

Unidades

Hagamos un ejemplo. Le das a un carrito de la compra un empujón de 8,0 Newtons, lo que hace que se acelere a 0,50 metros / segundo / segundo. ¿Cuál es la masa del carrito de compras?

Ejemplo

Sabemos que la masa es igual a la fuerza neta dividida por la aceleración. Sabemos que el número de fuerza neta es 8 Newtons, o 8 kilogramos metros por segundo al cuadrado. La aceleración es de 0,5 metros por segundo al cuadrado. Los metros por segundo al cuadrado se cancelan entre sí y luego dividimos 8 por 0,5, lo que significa que terminamos con una masa de 16 kilogramos. Como puede ver, siempre que sepa la fuerza ejercida sobre un objeto y la aceleración que resulta de la fuerza, podrá calcular la masa del objeto.

Para la mayoría de los objetos, no necesita conocer la fuerza o la aceleración siempre que tenga una escala alrededor. El segundo método utilizado para encontrar la masa del objeto es simplemente poner el objeto en una escala. Si la báscula tiene unidades de gramos o kilogramos, está midiendo masa. Cualquier báscula que tenga unidades de libras mide el peso, que ahora sabemos que es una medida completamente diferente. Por supuesto, para algunos objetos, como un barco o un automóvil, es muy difícil encontrar una escala para objetos tan masivos. Luego, en estos casos, puede diseñar experimentos en los que ejerza una cantidad conocida de fuerza sobre el objeto y luego mida la aceleración resultante. Entonces puedes determinar la masa del objeto grande.

Resumen de la lección

La masa es la medida de la cantidad de cosas que hay en un objeto. Más formalmente, la masa o masa inercial es una medida de resistencia a la aceleración. Cuanto mayor sea la masa inercial, más difícil será acelerar un objeto. Podemos medir la masa con una escala o podemos calcular la masa de un objeto. Sin embargo, para calcular la masa de un objeto, necesitamos conocer la fuerza ejercida sobre el objeto y la aceleración resultante.

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