Força peso

Força peso é a força gravitacional que qualquer corpo que apresenta massa exerce sobre outro corpo também dotado de massa. Ela é uma força atrativa cuja unidade de medida é o newton e pode ser calculada a partir do produto entre a massa dos corpos que se atraem e a constante da gravitação universal, dividido pelo quadrado da distância que os separa.

Veja também: O que é força?

O que é força peso?

A força peso, também chamada de força gravitacional, é a força atrativa entre dois ou mais corpos dotados de massa. Apesar de todos os corpos que têm massa atraírem-se mutuamente, o efeito da força peso só é notável nos arredores de corpos massivos, tais como planetas e estrelas.

A força peso que atua sobre nós aponta em direção ao centro da Terra e é proporcional ao módulo da aceleração da gravidade local.

Peso e massa

É comum que as palavras peso e massa sejam utilizadas indiscriminadamente, entretanto é importante notar que o peso de um objeto é a medida da força com a qual ele é atraído por um campo gravitacional, enquanto sua massa é a medida de sua inércia ou, ainda, a quantidade de matéria nele contido. Dessa maneira, o peso de um objeto na Lua é diferente de seu peso na Terra, embora sua massa seja igual nessas duas regiões.

Fórmula da força peso

A força peso pode ser calculada por meio do produto entre a massa do corpo que sofre a ação da força peso e o valor da gravidade.

P – força peso (N)

m – massa (kg)

g – aceleração da gravidade (m/s²)

Além da fórmula anterior, a força peso também pode ser calculada por meio da lei da gravitação universal. Observe:

G – constante da gravitação universal (6,67.10-11 Nm²/kg²)

M e m – massas dos corpos (kg)

d – distância entre os corpos (m)

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Trabalho da força peso

O trabalho da força peso é o cálculo da quantidade de energia que um corpo “perde” ou “ganha” ao ser movido entre dois pontos de um campo gravitacional. É importante ressaltar que só ocorre realização de trabalho quando o deslocamento do corpo estiver na mesma direção da força peso, isto é, na direção vertical, tanto no sentido positivo, quando o corpo adquire energia potencial gravitacional, quanto no sentido negativo, quando o corpo perde energia potencial gravitacional.

O trabalho da força peso pode ser calculado por meio da seguinte expressão:

τ – trabalho (J)

P – força peso (N)

Δh – variação da altura (m)

A partir da fórmula representada acima, é possível calcular qual é a energia necessária para elevarmos um corpo de certa massa até uma altura desejada. Suponha que queiramos calcular quanta energia é necessária para um elevador carregado, cuja massa total é igual a 800 kg, subir a uma altura de 30 m, em uma região em que a aceleração da gravidade equivale a 9,8 m/s².

Por meio do cálculo, estimamos qual é a quantidade de energia necessária para subirmos um elevador de 900 kg a uma altura de 30 m. Essa quantidade de energia é também conhecida como energia potencial gravitacional.

Força normal e força peso

A força peso e a força normal são forças de origens distintas e que atuam sobre um mesmo corpo. Enquanto a força peso tem origem na atração gravitacional que a Terra faz sobre suas vizinhanças, a força normal surge mediante a compressão de uma certa superfície.

Quando estamos sentados no chão, por exemplo, a força peso nos puxa para “baixo” em direção ao centro de massa da Terra. A força normal, por sua vez, faz sobre nós uma força para cima, no sentido contrário ao da força que fazemos contra o chão. A partir disso, é possível notar que as duas forças atuam sobre o mesmo corpo e que, portanto, não podem ser consideradas como um par de ação e reação.

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Exercícios sobre força peso

Questão 1 — Na Lua, onde a aceleração gravitacional tem um valor de 1,6 m/s², um astronauta tem um peso igual a 96 N. Na Terra, onde a gravidade é de aproximadamente 10 m/s², o peso desse astronauta seria igual a:

a) 800 N.

b) 600 N.

c) 500 N.

d) 400 N.

Resolução:

Para resolver o exercício, primeiramente calculamos a massa do astronauta e, em seguida, fazemos o cálculo do peso dele na Terra. Observe o cálculo:

Com base no cálculo feito acima, a alternativa correta é a letra B.

Questão 2) Sabendo que a gravidade terrestre vale, em média, 10 m/s², calcule qual deve ser o peso de um corpo na Terra. Considere que seu peso na Lua, onde a gravidade é de 1,6 m/s², é de 160 N.

a) 1600 N

b) 1200 N

c) 1000 N

d) 800 N

Resolução:

Para descobrimos o peso do corpo, primeiramente descobrimos sua massa. Observe o cálculo:

Com base na resolução, a alternativa correta é a letra C.