Massa e peso (2)

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.

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.
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.