O que é massa?

Massa é a medida da quantidade de matéria que existe em um corpo, independente de seu estado físico. Apesar de ser sempre confundida com o peso, a massa é um valor intrínseco que não depende da aceleração da gravidade. De acordo com o Sistema Internacional de Unidades (SI), ela é medida em grama e pode ser adequada em diferentes escalas. A quantidade de massa distribuída em um dado volume determina a densidade do corpo.

Leia também: O que é a força peso?

Resumo sobre massa

• Massa é uma grandeza fundamental que mede a quantidade de matéria presente em um corpo.
• Peso e massa, apesar de serem rotineiramente confundidas, são conceitos físicos diferentes.
• No sistema padrão de medidas, a massa é medida em gramas.
• Massa e volume são conceitos diferentes, mas se relacionam através da densidade.
• Para medir a massa de um corpo, o mais comum é usar balanças ou os valores de peso ou de densidade.

Afinal, o que é massa?

Na Física, a massa é uma grandeza fundamental que mede diretamente a quantidade de matéria que compõe um objeto. É uma propriedade intrínseca, ou seja, não depende de qualquer outra variável externa. Além disso, a massa está relacionada com seguintes conceitos:

• Inércia: Quanto maior a massa de um corpo, maior será sua inércia. Isso significa que sua resistência para mudar o estado de movimento será maior. Por exemplo, um mecanismo de frenagem precisa de muito mais potência para frear um caminhão do que uma bicicleta.

• Gravitação: A massa é a grandeza responsável pela atração gravitacional, uma interação atrativa entre os corpos. Por exemplo, a órbita da Lua em função da Terra.

Diferenças entre peso e massa

Apesar de ser uma confusão comum, massa e peso são dois conceitos fundamentalmente diferentes. Na tabela abaixo, é possível verificar os principais pontos.

Se um objeto, na Terra, possui 60 kg de massa, é possível afirmar que seu peso será de 600 N, dado que, na Terra, a aceleração da gravidade vale aproximadamente 10 m/s². Caso esse objeto seja transferido para a Lua, sua massa ainda continua sendo 60 kg, embora seu novo peso torne-se agora 100 N, sabendo que a aceleração da gravidade na Lua é 1/6 do valor da gravidade da Terra.

Unidades de medida de massa

O Sistema Internacional de Unidades (SI) estabelece que a medida padrão para a maior parte dos corpos seja definida em grama (g). Porém, é possível usar diferentes escalar para adaptar a medida em contextos específicos.

Acesse também: Quais são as medidas de massa?

Como calcular a massa?

Para determinar a quantidade de massa de um corpo, o mais comum é o uso de uma balança para efetuar uma medida direta. Porém, é possível determinar a massa através de maneira indiretas:

• A partir do peso, sabendo o valor da gravidade local:

M = P/g

• • M → massa;
  • P → peso;
  • g → gravidade.
• A partir da densidade, sabendo o valor do volume:

M = d × V

• • M → massa;
  • d → densidade;
  • v → volume.

A partir da força resultante:

m = F/a

• m → massa;
• F → força resultante;
• a → aceleração.

Massa e volume

Massa e volume são conceitos bem distintos, pois, enquanto a massa define a quantidade de matéria que compõe um corpo, o volume determina o espaço que esse corpo ocupa. A relação entre massa e volume ocorre através da densidade. Confira exemplos:

• Chumbo x algodão: Uma bola de chumbo e uma bola de algodão podem ocupar o mesmo volume. Porém, essa bola de chumbo terá uma massa muito maior, pois a densidade do chumbo é extremamente superior à densidade do algodão.

• Gelo x água líquida: O gelo é menos denso do que a água em seu estado líquido. Logo, é possível observar placas de gelo flutuando sobre lagos e sobre mares.

Exercícios resolvidos sobre massa

Questão 1

(Unicamp) A força gravitacional exercida pelo Sol sobre a sonda Solar Parker tem módulo dado por F_Sol = \(\frac{GMm}{r^2}\), sendo G \(\cong\) 6,7 × 10^-11 \(\frac{\text{N}\cdot \text{m}^2}{\text{kg}^2} \) a constante gravitacional universal, M = 2,0 × 10³⁰kg a massa do Sol, m a massa da sonda, e r a distância entre a sonda e o centro do Sol. Sendo r = 1,0 × 10⁷ km (aproximadamente a distância atingida pela sonda em abril de 2021), qual é o módulo da aceleração gravitacional do Sol na referida posição?

A) 6,7 × 10^-29 \(\frac{m}{s^2}\).

B) 1,34 \(\frac{m}{s^2}\).

C) 9,8 \(\frac{m}{s^2}\).

D) 2,0 × 10¹⁰ \(\frac{m}{s^2}\).

Resolução:

Alternativa B.

O raio da órbita é r = 1 × 10⁷km = 1 × 10¹⁰m.

A força resultante é a própria força gravitacional.

\(F_R = F \;\;\Rightarrow\;\; m{a} = \frac{GMm}{r^2} \;\;\Rightarrow\;\; a = \frac{6{,}7 \times 10^{-11} \times 2 \times 10^{30}}{(10^{10})^2} = 13{,}4 \times 10^{-1} \;\;\Rightarrow\;\; \boxed{a = 1{,}34 \,\frac{m}{s^2}}\)

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, destaque 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, 8ª   ed. LTC - Livros Técnicos e Científicos Editora. 2011.

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