La diferencia entre peso y masa

Aunque solemos agrupar los conceptos bajo el término genérico de “peso”, la realidad es que las propiedades de la masa y el peso difieren completamente. Más allá del argot empleado en la física, “peso” es una palabra genérica empleada para referir a la masa de un objeto (la cantidad de materia que posee, directamente vinculada a su cantidad y tipo de átomos) y su peso, la fuerza generada cuando la masa actúa bajo un campo gravitacional.

Esta costumbre reside en el hecho de que la mayoría de masas en nuestro planeta tienen peso y la relación entre ambos factores es directamente proporcional. Es decir, entre más masivo es un objeto, mayor es su peso. Sin embargo, para la física peso y masa son cosas distintas. Sobre todo, si tomamos en cuenta que en esta disciplina se trabaja con objetos de masa infinita bajo fuerzas muy variables, ya no sólo la fuerza relativamente estable de la gravedad terrestre.

Para lograr comprender totalmente la diferencia entre masa y peso, debemos remitirnos a sus principios fundamentales.

Peso no es lo mismo que Masa.

La ley de gravitación universal establece que cada partícula masiva en el universo atrae a cualquier otra partícula masiva en cierta medida, y si se toma en cuenta el tamaño de la Tierra, tenemos una atracción enorme. En nuestro planeta, la fuerza que resulta de esa atracción se conoce como gravedad (g), y se le asigna un valor numérico promedio de 9.8 m/s2.

Esto quiere decir que, si dejamos de lado la resistencia del aire, la velocidad de un objeto en caída libre próximo a la superficie terrestre incrementa a razón de 9.81 metros por segundo cada segundo. Sin embargo, la gravedad tira de esos objetos sin importar que estén en el aire o en la tierra, y la fuerza que actúa sobre una masa se conoce como peso de un objeto.

Con manzanas.

Imagina una manzana con una masa aproximada de 100 gramos. En la Tierra, esta manzana es atraída hacia abajo por la gravedad a 9.8 m/s2, o casi la fuerza de un newton (un newton es una unidad de medida equivalente a la cantidad neta de fuerza requerida para acelerar una masa de 100 gramos a razón de un metro por segundo cada segundo).

Entonces, esto significa que la masa posee un peso de un newton, pero una masa de 100 gramos. De forma similar, tenemos que el peso promedio de un humano es de 700 newtons, mientras su masa promedio equivale a 70 kg. Por lo tanto, el peso de una manzana / humano es la fuerza de gravedad que actúa sobre su masa, mientras que la masa equivale puramente a la cantidad de materia que lo constituye.

En física, hay objetos que no se ven afectados por la gravedad de la Tierra, de densidad atómica variable y con una relación entre masa y peso que no resulta directamente proporcional, por eso la distinción.

Balanza de muelle.

Técnicamente el peso es una fuerza (la fuerza de gravedad actuando sobre la masa) por lo que podemos emplear dispositivos para medirlo con precisión. El funcionamiento de la balanza de muelle de Newton se basa en el principio de la Ley de Hooke (la extensión de un resorte es directamente proporcional a su carga) y, a diferencia del tradicional conjunto de escalas, este dispositivo permite determinar con precisión el empuje de la fuerza gravitacional terrestre sobre la masa de un objeto.

Sin embargo, como el campo gravitacional de la Tierra varía dependiendo de la región donde nos ubiquemos y este peso se usa de forma genérica en la Tierra para determinar la masa, las balanzas industriales (que miden el peso local) deben calibrarse para que se les acepte legalmente en el comercio.

Por ejemplo, en el ecuador terrestre la aceleración que imprime la gravedad equivale a 9.7803, mientras en Aberdeen, Escocia, el número sube a 9.8322. Técnicamente, la masa de un producto pesaría más en Aberdeen que en el ecuador, lo que dificulta obtener medidas exactas.