Forza-peso

La forza-peso (o semplicemente peso) è la forza che agisce su ogni oggetto dotato di massa e sottoposto alla forza di gravità con la quale la Terra attrae a sé i corpi. Il motivo per il quale noi restiamo attaccati al suolo è proprio questo: su di noi agisce la forza-peso che ci fa rimanere aderenti alla Terra invece di farci fluttuare in aria.

Essendo la forza-peso, appunto, una forza, è possibile scrivere, seguendo il secondo principio della dinamica
P = gm
dove P è la forza-peso, g è l’accelerazione gravitazionale, m è la massa del corpo. Nel SI l’unità di misura della forza-peso, come tutte le forze, è il newton (N).

C’è da notare che l’accelerazione di gravità in Fisica Classica (e con l’assunzione, spesso taciuta, dell’uguaglianza tra massa inerziale e massa gravitazionale) dipende da due fattori: la massa del corpo attraente (nel nostro caso la Terra) e dalla distanza tra i due corpi. Infatti, cambiando pianeta oppure muovendoci a diverse altitudini, l’accelerazione di gravità cambia. Per quanto riguarda i casi in cui il campo gravitazionale di interesse è quello terrestre, in molti casi è possibile trascurare la variazione di g con l’altezza. Infatti, visto che la forza di gravità scala con il quadrato della distanza, se dal livello del mare ci spostassimo ad un’altezza compresa tra quella del Monte Bianco e del Monte Everest, staremmo aumentando la distanza tra noi e la Terra solo per una parte su mille. Bisogna infatti ricordare che la distanza di cui bisogna tener conto è quella rispetto al centro della Terra. Con questa variazione dell’altezza, l’intensità della forza peso diminuirebbe dello 0,2%. Evidentemente, in casi con variazioni d’altezze ben più modeste, la variazione della forza peso è del tutto trascurabile e l’accelerazione di gravità si può ritenere indipendente dall’altezza.

L’accelerazione di gravità corrisponde all’accelerazione alla quale un corpo sarebbe soggetto se fosse in caduta libera. ATTENZIONE: tutto questo vale solo se non si considera l’opposizione dell’aria! Ovvero se il sistema è nel vuoto.

Differenza tra forza-peso e massa

Dal punto di vista fisico, il peso e la massa non sono equivalenti. La differenza sostanziale è che la massa, essendo un proprietà del corpo, non cambia, mentre la forza-peso, come abbiamo visto in precedenza, può cambiare.

La differenza è anche nell’unità di misura nel SI: la forza-peso si misura in newton (N); la massa in chilogrammi (Kg).

forza peso

ESEMPIO

Un corpo ha massa pari a 10 kg. A quanto equivale la forza-peso che agisce su tale corpo sulla Terra? E sulla Luna? L’accelerazione di gravità sulla Terra è pari a 9,8 m/s²; sulla Luna è invece 1,6 m/s². È quindi possible calcolare la forza-peso nei due casi:
Forza-peso che agisce sul corpo sulla Terra: P = 9.8 \mathrm{m/s}^2 10 \mathrm{Kg} = 98 \mathrm{N}
Forza-peso che agisce sul corpo sulla Luna: P = 1.6\mathrm{m/s}^2 10 \mathrm{Kg} = 16\mathrm{N}

 

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