Come Calcolare il Peso dalla Massa

Il peso di un oggetto è la forza di gravità esercitata su quell'oggetto. La massa di un oggetto è la quantità di materia di cui è fatto. La massa non cambia, non importa dove si trovi l’oggetto e indipendentemente dalla forza di gravità. Questo spiega perché un oggetto che ha una massa di 20 chilogrammi avrà una massa di 20 chilogrammi anche sulla luna, anche se il suo peso sarà ridotto a 1/6 di quello iniziale. Sulla luna, peserà solo 1/6 perché la forza di gravità è molto ridotta rispetto alla terra. Quest’articolo ti darà delle informazioni utili per calcolare il peso dalla massa.

Metodo 1 di 3:
Prima parte: Calcolo del Peso

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    Usa la formula "w = m x g" per convertire il peso in massa. Si definisce peso la forza di gravità su di un oggetto. Gli scienziati rappresentano questa frase nell'equazione w = m x g, o w = mg.
    • Poiché il peso è una forza, gli scienziati scrivono l'equazione come F = mg.
    • F = simbolo del peso, misurato in Newton, N.
    • m = simbolo della massa, misurata in chilogrammi, o kg.
    • g = simbolo dell'accelerazione di gravità, espressa come m/s2, o metri al secondo quadrato.
      • Se usi i metri, l'accelerazione di gravità sulla superficie terrestre è di 9,8 m/s2. Questa è l'unità del Sistema Internazionale, e molto probabilmente quella che usi normalmente.
      • Se stai usando i piedi perché ti è stato assegnato così, l'accelerazione di gravità è di 32,2 f/s2. Si tratta della stessa unità, semplicemente trasformata per riflettere l'unità di piedi piuttosto che i metri.
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    Trova la massa di un oggetto. Siccome stiamo cercando di ottenere il peso, conosciamo già la massa. La massa è la quantità di materia posseduta da un oggetto, ed è espressa in chilogrammi.
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    Trova l'accelerazione di gravità. In altre parole, trova g. Sulla terra, g è 9,8 m/s2. In altre parti dell'universo, quest’accelerazione cambia. Il tuo insegnante, o il testo del tuo problema, dovrebbe indicare da dove la gravità è esercitata.
    • L'accelerazione di gravità sulla luna è diversa da quella sulla terra. L'accelerazione dovuta alla gravità sulla luna è di circa 1,622 m/s2, ovvero quasi 1/6 dell'accelerazione qui sulla terra. Ecco perché sulla luna peserai 1/6 del tuo peso terrestre.
    • L'accelerazione di gravità sul sole è diversa da quella sulla terra e sulla luna. L'accelerazione dovuta alla gravità sul sole è di circa 274,0 m/s2, ovvero quasi 28 volte l'accelerazione qui sulla terra. Ecco perché sul sole peseresti 28 volte quello che pesi qui (ammesso che tu possa sopravvivere sul sole!)
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    Inserisci i numeri nell'equazione. Ora che hai m e g, li potrai inserire nell'equazione F = mg e sarai pronto per proseguire. Il numero che otterrai dovrebbe essere in Newton, o N.
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Metodo 2 di 3:
Seconda parte: Esempi

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    Risolvi la domanda 1. Ecco la domanda: ""Un oggetto ha una massa di 100 chilogrammi. Qual è il suo peso sulla superficie terrestre?""
    • Abbiamo sia m sia g. m è 100 kg, mentre g è 9,8 m/s2, poiché stiamo cercando il peso dell'oggetto sulla terra.
    • Scriviamo quindi la nostra equazione: F = 100 kg x 9,8 m/s2.
    • Questa ci darà la nostra risposta finale. Sulla superficie della terra, un oggetto con una massa di 100 kg avrà un peso di circa 980 Newton. F = 980 N.
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    Risolvi la domanda 2. Ecco la domanda: ""Un oggetto ha una massa di 40 chilogrammi. Qual è il suo peso sulla superficie della luna?""
    • Abbiamo sia m sia g. m è 40 kg, mentre g è 1,6 m/s2, poiché questa volta stiamo cercando il peso dell'oggetto sulla luna.
    • Scriviamo quindi la nostra equazione: F = 40 kg x 1,6 m/s2.
    • Questa ci darà la nostra risposta finale. Sulla superficie della luna, un oggetto con una massa di 40 kg avrà un peso di circa 64 Newton. F = 64 N.
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    Risolvi la domanda 3. Ecco la domanda: ""Un oggetto pesa 549 Newton sulla superficie terrestre. Qual è la sua massa?""
    • Per risolvere questo problema, dobbiamo lavorare all'indietro. Abbiamo F e g. Abbiamo bisogno di m.
    • Scriviamo la nostra equazione: 549 = m x 9,8 m/s2.
    • Invece di moltiplicare, qui divideremo. In particolare, dividiamo F per g. Un oggetto, che ha un peso di 549 Newton, sulla superficie terrestre avrà una massa di 56 chilogrammi. m = 56 kg.
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Metodo 3 di 3:
Evitare gli Errori

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    Attento a non confondere massa e peso. L'errore principale che si fa in questo tipo di problemi è confondere massa e peso. Ricorda che la massa è la quantità di "roba" in un oggetto, che rimane uguale indipendentemente dalla posizione dell'oggetto stesso. Il peso invece indica la forza di gravità che agisce su quella "roba", che invece può variare. Ecco un paio di suggerimenti per aiutarti a tenere distinte le due unità:
    • La massa si misura in grammi o chilogrammi – sia massa che grammo contengono una "m". Il peso si misura in newton – sia peso che newton contengono una "o".
    • Hai un peso solo finché pesti i piedi sulla Terra, ma anche i masstronauti hanno una massa.
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    Usa le unità di misura scientifiche. La maggior parte dei problemi di fisica usa i newton (N) per il peso, i metri al secondo (m/s2) per la forza di gravità e i chilogrammi (kg) per la massa. Se usi un'unità diversa per uno di questi valori, non puoi usare la stessa formula. Converti le misure nella notazione scientifica prima di utilizzare l'equazione classica. Queste conversioni possono aiutarti se sei abituato a utilizzare le unità di misura imperiali:
    • 1 libbra forza = ~4,448 newton.
    • 1 piede = ~0,3048 metri.
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    Espandi i newton per verificare le unità Se stai lavorando su un problema complesso, tieni traccia delle unità mentre procedi verso la soluzione. Ricorda che 1 newton è equivalente a 1 (kg*m)/s2. Se necessario, effettua la sostituzione per aiutarti a semplificare le unità.
    • Problema di esempio: Antonio pesa 880 newton sulla Terra. Qual è la sua massa?
    • massa = (880 newton)/(9,8 m/s2)
    • massa = 90 newton/(m/s2)
    • massa = (90 kg*m/s2)/(m/s2)
    • Semplifica: massa = 90 kg.
    • Il chilogrammo (kg) è l'unità di misura abituale per la massa, pertanto hai risolto il problema nella maniera corretta.
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Appendice: pesi espressi in kgf

  • Newton è un'unità del Sistema Internazionale (SI). Spesso il peso è espresso in chilogrammo forza o kgf. Questa non è un'unità del Sistema Internazionale, quindi meno precisa. Ma può essere utile per confrontare pesi ovunque con i pesi sulla terra.
  • 1 kgf = 9,8166 N.
  • Dividi il numero calcolato in Newton con 9,80665.
  • Il peso di un astronauta di 101 kg è di 101,3 kgf al Polo Nord, e di 16,5 kgf sulla luna.
  • Che cosa è un'unità SI? Si usa per indicare il Systeme International d'Unites (Sistema internazionale di unità di misura), un sistema metrico completo usato dagli scienziati per le misurazioni.

Consigli

  • La parte più difficile è comprendere la differenza tra peso e massa, comunemente confusi tra loro. Molti usano i chilogrammi per il peso, invece di usare i Newton, o al limite il chilogrammo forza. Persino il tuo medico potrebbe parlare di peso, quando invece si sta riferendo alla massa.
  • Le bilance pesapersone misurano la massa (in kg), mentre i dinamometri eseguono la misurazione del peso (in kgf), basandosi sulla compressione o espansione di molle.
  • L’accelerazione di gravità g può anche essere espressa in N/kg. Precisamente1 N/kg = 1 m/s2. I valori rimangono quindi gli stessi.
  • Il motivo per cui si preferisce Newton a kgf (anche se sembra così conveniente) è che molte altre cose sono calcolate più facilmente se si conoscono i numeri di Newton.
  • Un astronauta con una massa di 100 kg avrà un peso di 983,2 N al Polo Nord, e 162,0 N sulla luna. Su una stella di neutroni, peserà ancora di più, ma probabilmente non potrà accorgersene.
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Avvertenze

  • L'espressione 'peso atomico' non ha nulla a che fare con il peso dell'atomo, si tratta di una massa. Questo non si può cambiare, poiché 'massa atomica' è già usata per indicare qualcosa leggermente differente.
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Categorie: Fisica

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