Pes

De Viquipèdia
Dreceres ràpides: navegació, cerca
Per a altres significats vegeu «pes (unitat de longitud)».
Pes
Weeghaak.JPG
Un dinamòmetre és un instrument que serveix per mesurar el pes d'un objecte.
Símbol: P o W
Unitat del SI: newton (N)
Derivacions a partir
d'altres quantitats:
P = m · g

En física, el pes és una mesura de la força amb la qual la Terra atreu a qualsevol objecte en la direcció de la vertical, a causa de la gravetat. A prop de la superfície terrestre és aproximadament constant, això significa que el pes d'un objecte és més o menys equivalent a la seva massa.

Segons la llei fonamental de la dinàmica, descoberta per Isaac Newton:


F = m \cdot a

On F és la força, m és la massa i a és l'acceleració.

en el cas del pes, substituint a per g, la acceleració de la gravetat a la superfície de la terra, podem escriure:


F = m \cdot g


Actualment es considera que el pes és una magnitud vectorial, mentre la massa és una magnitud escalar, definida per un nombre i per la seva "dimensió física". El pes, per tant, es defineix per la intensitat i la direcció de la força, en aquest cas la vertical, amb origen a la partícula sotmesa a l'acceleració de la gravetat. En el cas dels sòlids es pot considerar com a punt on actua la força el centre de massa.

Pes i massa[modifica | modifica el codi]

Al comerç i a altres aplicacions de la nostra vida diària, el terme pes té el mateix significat que massa. En canvi, en el món científic actual ambdós termes corresponen a conceptes diferents: la massa és una propietat intrínseca de la matèria, mentre que el pes és una força que resulta de l'acció de la gravetat sobre la matèria, és una mesura de la intensitat amb què la gravetat tira de la matèria.

Tanmateix, el reconeixement de la diferència entre els dos conceptes és un fet relativament recent i en moltes situacions de la vida diària es continua utilitzant pes quan s'hauria de dir massa. Per exemple, diem que un objecte pesa un quilogram, però el quilogram és una unitat de massa.

La diferenciació entre pes i massa no és important per a moltes situacions pràctiques perquè la força de la gravetat és molt similar arreu de la superfície de la Terra. En un camp gravitacional constant com aquest la força exercida sobre un objecte (el seu pes) és directament proporcional a la seva massa. Per tant, si el pes d'un objecte A és 10 vegades més gran que el d'un objecte B, llavors la massa de l'objecte A també serà 10 vegades més gran que la de l'objecte B. Això implica que la massa d'un objecte pot ser mesurada de manera indirecta a través del seu pes. Per exemple, quan comprem una bossa de sucre podem mesurar el seu pes (la intensitat amb la que pressiona la balança però és una bona indicació de la quantitat de sucre que hi ha, la quantitat que hi ha a la bossa.

Tanmateix, el camp gravitacional de la Terra pot variar fins a un 0,5%[1] segons la localització; aquestes variacions modifiquen la relació entre pes i massa i poden ser tingudes en consideració en les mesures de precisió del pes que són destinades a a mesurar de manera indirecta la massa. Per eliminar aquesta variació, en el cas del pes dels objectes utilitzat al comerç, es pren el valor que pesarien a una acceleració estàndard de la gravetat de 9,80665 m/s2. Les balances que mesuren el pes local poden ser calibrades per la localització a la que seran utilitzades per tal que mostrin el pes estàndard, per tal de seguir la normativa legal del comerç.

La utilització de pes quan es vol di massa també persisteix encara en alguna terminologia científica, per exemple en química encara és relativament habitual parlar de pes atòmic o pes molecular quan s'està parlant de massa atòmica i massa molecular.

La diferència entre massa i força pot ser important quan:

  • Els objectes són comparats en camps gravitacionals diferents, com per exemple fora de la superfície terrestre. A la superfície de la Lluna la gravetat és només una sisena part de la que hi ha a la Terra. Un quilogram de massa ho és tant a la Terra com a la Lluna, en tant que la massa és una propietat intrínseca de la matèria, però la força que l'objecte exerceix cap a baix deguda a la gravetat és la sisena part de la que exerciria a la Terra.
  • Es localitza el centre de gravetat d'un objecte, malgrat que si el camp gravitacional és uniforme, el centre de gravetat coincidirà amb el centre de massa.
  • Quan un objecte és submergit a un fluid, un objecte submergit en aigua pesa menys i un globus d'heli a l'atmosfera sembla que tingui un pes negatiu.

Com canvia el pes[modifica | modifica el codi]

El valor de g pot canviar segons la latitud, segons l'altura, segons les masses circumdants i per altres factors.

Com que la Terra volta en torn a ella mateixa, els objectes situats a la superfície de la Terra tenen un pes inferior a latituds baixes, a prop de l'equador, degut a la acceleració centrífuga produïda per la rotació de la Terra.

L'acceleració de la gravitació també pot canviar amb l'altura, i segons les masses que envolten el lloc on es mida aquesta magnitud.

Referències[modifica | modifica el codi]

A Wikimedia Commons hi ha contingut multimèdia relatiu a: Pes Modifica l'enllaç a Wikidata
  1. Hodgeman, Charles, Ed.. Handbook of Chemistry and Physics, 44th Ed.. Cleveland, USA: Chemical Rubber Publishing Co., 1961.  p.3480-3485

Vegeu també[modifica | modifica el codi]