Peso é uma força

No cotidiano, é comum as pessoas utilizarem o termo peso e massa como grandezas equivalentes. Entretanto, elas, na verdade, não são equivalentes e a diferença entre elas não está apenas na unidade de medida. Nesse artigo vamos apresentar as diferenças entre peso e massa a partir do ponto de vista da Física. 

Grandezas escalares e vetoriais

Para início de conversa, a massa e o peso têm naturezas diferentes, sendo que o primeiro é uma grandeza escalar, enquanto o segundo é uma grandeza vetorial. Uma grandeza é, na verdade, alguma quantidade que foi medida. A massa, a temperatura e a velocidade podem ser medidos, portanto são grandezas. Entretanto, existem duas classificações para as grandezas: escalar e vetorial. 

As grandezas escalares são constituídas apenas por um número e a unidade de medida. Por exemplo, 20 kg é uma grandeza escalar, pois temos um número (20) e uma unidade de medida (kg). Veja também que o entendimento é completo. Além de a massa, a temperatura, o trabalho e a energia são exemplos de grandezas classificadas como escalares.

No entanto, existem grandezas que apenas com um número e a unidade de medida não ficam completas. Faltam informações para caracterizar a grandeza. As forças são classificadas como vetoriais, pois, além de a intensidade (valor numérico e a unidade), necessitam de uma direção e de um sentido. O peso é uma força e, portanto, também é uma grandeza vetorial. A velocidade, a aceleração, o campo elétrico e o campo magnético são todos exemplos de grandezas vetoriais.

O peso mede uma força e a massa mede uma propriedade dos corpos

No Sistema Internacional de Unidades (SI), o peso é medido em newton (N), enquanto a massa é medida em quilograma (kg). Portanto, são grandezas que medem coisas diferentes. Em primeiro lugar, a massa mede uma propriedade dos corpos. Assim, ela é intrínseca aos corpos. Numa balança de pratos, por exemplo, estamos medindo massa e não peso.

 

Numa balança de pratos, medimos a massa.

Cabe uma discussão sobre a força peso. Newton publicou a Lei da Gravitação Universal na obra Princípios Matemáticos da Filosofia Natural. Essa lei afirma que existe uma atração gravitacional entre os corpos devido à propriedade inerente deles que é a massa. A força gravitacional é uma das forças fundamentais da natureza, porém ela é a menos intensa. A intensidade da força gravitacional é escrita da seguinte forma:

Observe que a força gravitacional diminui com o quadrado da distância. Imagine uma mola suspensa na vertical com uma das extremidades presa numa superfície. Quando um objeto é colocado na outra extremidade da mola, esta sofre uma distensão. Isso significa que alguma força está atuando sobre o objeto, além de a força elástica. É a chamada força peso, uma força que atua a distância devido à atração gravitacional da Terra.

Existe também uma equação para calcular a intensidade da força peso. Ela é dada pelo produto entre a massa e a aceleração da gravidade.

 

Do ponto de vista vetorial, a direção e o sentido da força peso é o seguinte: vertical para baixo. O g é dado por:

Logo, a equação nos diz que a força peso depende da gravidade. Na Terra, nós tomamos o valor da gravidade como sendo 9,8 m/s² (nota: esse valor pode variar com a altitude). Entretanto, na Lua, a gravidade é 6,125 vezes menor que a da Terra. O valor da massa não é alterado, porque é uma propriedade dos corpos!

 

Conclusão

A massa e o peso não apenas medem quantidades diferentes, mas também possuem naturezas (escalar e vetorial) diferentes também. O peso não tem um único valor, pois depende da gravidade. A massa é uma propriedade dos corpos e, portanto, tem o mesmo valor seja na Terra ou na Lua, por exemplo. 

 

Fontes Consultadas

Os livros Física Básica (volume 1) do autor H. Moysés Nussenzveig e Física: uma abordagem estratégica do autor Randall Knight foram consultados para a escrita desse post.