Massa e peso

Massa e peso são conceitos físicos bem distintos, apesar de serem expressões utilizadas como sinônimos no dia a dia. A massa diz respeito à quantidade de matéria existente em um corpo, enquanto o peso traduz a interação da massa com a gravidade. Enquanto a massa, de uma forma geral, é medida de forma direta com uma balança, o peso pode ser calculado utilizando a aceleração da gravidade na aplicação do princípio fundamental da dinâmica.

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Resumo sobre massa e peso

• Peso e massa são grandezas conceitualmente diferentes.
• A massa é a quantidade de matéria do corpo.
• O peso é uma força de campo.
• Para determinar a massa, é necessário usar uma balança.
• Para determinar o peso, usa-se a aceleração da gravidade.
• O funcionamento da balança, apesar de fornecer o valor final da massa do corpo, depende da reação da força de contato aplicada sobre ela ou do equilíbrio com a força peso.

O que é massa e peso?

Massa e peso são grandezas com conceitos muito diferentes na Física, ainda que sejam expressões usadas no dia a dia para a mesma ideia de carga, por exemplo, descrever “o peso do saco de feijão é de 5 kg”. A seguir, veja o que são a massa e o peso:

• Massa: É uma propriedade intrínseca do corpo, ou seja, depende apenas da sua configuração molecular. É uma grandeza física escalar que diz respeito apenas à quantidade de matéria presente no corpo. A unidade padrão de medida para massa é o quilograma (kg), e sua aplicação também está relacionada com a inércia sofrida pelo objeto na presença da ação de forças externas.

• Peso: É uma força provocada a partir da interação externa da massa do objeto com o campo gravitacional do planeta. É uma grandeza física vetorial, cuja unidade é dada em Newtons (N), já que também é uma força. O peso possui um valor próprio para cada gravidade, o que significa que um objeto possui valores diferentes de peso na Terra e na Lua.

Qual a diferença entre massa e peso?

• Massa é uma grandeza escalar, enquanto peso é uma grandeza vetorial.
• A massa é medida em quilogramas (kg), enquanto o peso é medido em Newtons (N).
• A massa é uma grandeza constante e intrínseca, que depende apenas da quantidade de matéria do corpo, enquanto o peso é uma grandeza variável, que depende da interação do corpo com a aceleração da gravidade local.

Confira também: Força peso — confira mais detalhes sobre essa força gravitacional

Como calcular peso e massa?

→ Como calcular peso?

Para determinar o peso, é possível usar a segunda lei de Newton. No caso do peso, como uma força resultante, a aceleração produzida é a própria aceleração da gravidade.

\(F_{r} = m \cdot a \;\;\Rightarrow\;\; P = m \cdot g\)

• P – Peso (N)
• M – Massa (Kg)
• g – Gravidade (m/s²)

→ Como calcular massa?

A massa do corpo, como uma grandeza intrínseca relacionada com a quantidade de matéria presente no corpo, é medida de forma direta através de instrumentos como balanças. Uma forma indireta de determinar a massa é através do uso da densidade:

\(d = \frac{m}{v} \;\;\Rightarrow\;\; m = d \cdot v\)

• d – Densidade (kg/m³)
• m – Massa (kg)
• v – Volume (m³)

A balança mede peso ou massa?

Uma balança, apesar de fornecer o valor da massa em seu funcionamento, funciona através da medição das forças de contato ou do próprio peso. Existem dois tipos comuns de balança:

• Balança de equilíbrio: Geralmente, possui dois pratos laterais, nos quais a leitura da massa de um corpo depende do equilíbrio com pesos pré-selecionados e com massas conhecidas.

• Balança de mola: Geralmente, é eletrônica e usa as forças de contato causadas pela ação do peso para criar o equilíbrio com a força elástica de uma mola. Partindo das configurações, é estabelecido o valor da massa que seria capaz de provocar a interação.

Ambos os tipos de balança utilizam o equilíbrio de forças para determinar a massa do objeto estudado.

Exercícios resolvidos sobre massa e peso

Questão 1

(EsPCEx) Uma pessoa de massa igual a 80kg  está dentro de um elevador sobre uma balança calibrada que indica o peso em newtons, conforme desenho abaixo. Quando o elevador está acelerado para cima com uma aceleração constante de intensidade a = 2,0 m/s², a pessoa observa que a balança indica o valor de

Dado: intensidade da aceleração da gravidade g = 10 m/s².

A) 160N

B) 640N

C) 800N

D) 960N

E) 1600N

Resolução:

Alternativa D.

Entendendo que a balança do enunciado seja na verdade um dinamômetro, a leitura indicada é a intensidade (F_N) da força normal que a plataforma do dinamômetro aplica nos pés da pessoa:

\(F_{N} - P = m \cdot a \;\;\Rightarrow\;\; F_{N} - 800 = 80 (2) \;\;\Rightarrow\;\; \boxed{F_{N} = 960 \,\text{N}}\)

Questão 2

Leia o trecho da música a seguir:

O mar serenou quando ela pisou na areia
Quem samba na beira do mar é sereia
O pescador não tem medo
É segredo se volta ou se fica no fundo do mar
Ao ver a morena sambando
Se explica que não vai pescar
Deixa o mar serenar

Letra:​​ O mar serenou;​​ Compositores: Antonio Candeia Filho

A música descreve de maneira poética o movimento das águas do mar através das marés. Sobre isso, selecione a alternativa correta.

A) O movimento das marés depende do alinhamento entre o Sol e a Lua, visto que ambos influenciam gravitacionalmente a Terra.

B) Apenas o Sol tem massa suficiente para produzir efeitos gravitacionais nas marés.

C) As marés dependem apenas do movimento de rotação da Terra.

D) A lua cheia é a fase da Lua que menos interfere no movimento das marés.

Resolução:

Alternativa A.

Na lua cheia e na lua nova, o Sol, a Lua e a Terra estão alinhados. Por isso, ocorre um somatório das forças de atração, o que gera maiores amplitudes de maré.

Fontes

HALLIDAY, D; RESNICK, R. & WALKER, J. Fundamentos de Física - Mecânica, Vol. 1. 8.  ed. LTC - Livros Técnicos e Científicos Editora. 2011.

HEWITT, P. G. Física conceitual. 9. ed. Porto Alegre: Bookman, 2002.