Concetti Chiave
- La forza in fisica è legata alla variazione di velocità e si misura in newton, usando un dinamometro.
- La massa, misurata in chilogrammi, rappresenta la quantità di materia di un corpo e non cambia in base al luogo di misura.
- Il peso è la forza risultante dall'effetto della gravità sulla massa e varia a seconda dell'accelerazione di gravità del luogo.
- Le bilance a due piatti misurano la massa confrontando l'oggetto con campioni di massa nota fino a raggiungere l'equilibrio.
- Le bilance pesapersone sono tarate per mostrare il peso in chilogrammi, convertendo il valore del peso in newton per l'accelerazione di gravità.
Concetto di forza in fisica
Quando lanci una palla avverti di stare esercitando una forza, perché compi uno sforzo muscolare. Forza è anche quella che l’acqua esercita sulle pale di un mulino o quella che risentono gli oggetti di ferro attirati da una calamita. In fisica il concetto di forza è associato a una variazione di velocità, cioè a un’accelerazione. In formule dove F è la forza, a l’accelerazione e m la massa. La forza si misura in newton con uno strumento detto dinamometro, costituito da una molla racchiusa in un cilindro graduato.
Massa e bilance
La massa la cui unità di misura è il chilogrammo è definita come la quantità di materia di un corpo che si può misurare con una bilancia a due piatti. Su un piatto si pone l’oggetto di cui si vuole conoscere la massa e sull’altro si mettono campioni di massa nota, finché si raggiunge l’equilibrio. La massa è una proprietà caratteristica dei corpi e quindi non cambia anche se cambia il luogo in cui si compie la misura: una bilancia in equilibrio sulla Terra lo è anche sulla Luna.
Peso e gravità
Il peso di un corpo, invece, è la forza che risulta dall’effetto della forza di gravità (responsabile della tendenza degli oggetti a cadere verso il basso) sulla massa del corpo. L’accelerazione di gravità è diversa da luogo a luogo (sulla Luna è sei volte più bassa che sulla Terra) e quindi il peso di un oggetto varia in modo corrispondente. Sulla Luna, un astronauta si sente più leggero, anche se la sua massa è rimasta la stessa. Il peso P si misura in newton ed è proporzionale alla massa m e all’accelerazione di gravità g:Le bilance pesapersone in realtà sono dinamometri: una persona di massa 60 kg sulla Terra dovrebbe leggere sul display della sua bilancia 588 N. Poiché però il valore dell’accelerazione di gravità g è costante (9,8 m/s2), le scale delle bilance pesapersone sono tarate in chilogrammi: la misura del peso in newton è divisa per g. In tal modo queste bilance esprimono direttamente il valore della massa.
Domande da interrogazione
- Qual è la differenza tra forza e massa in fisica?
- Come si misura il peso di un corpo e quali fattori influenzano il suo valore?
- Cosa sono le bilance pesapersone e come funzionano?
La forza è associata a una variazione di velocità e si misura in newton, mentre la massa, che si misura in chilogrammi, rappresenta la quantità di materia di un corpo e rimane costante indipendentemente dal luogo in cui viene misurata.
Il peso di un corpo è la forza esercitata dalla gravità sulla sua massa e si misura in newton. Il valore del peso varia a seconda dell'accelerazione di gravità, che è diversa in luoghi come la Terra e la Luna.
Le bilance pesapersone sono in realtà dinamometri che misurano il peso in newton, ma sono tarate per esprimere direttamente la massa in chilogrammi, poiché il valore dell'accelerazione di gravità è costante.
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