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Fisica 2° · 2024
Libro de Física 2 BGU

Ministerio de Educación del Ecuador

71/274

Cálculo del peso de objetos con diferentes masas y gravedades

📄 ejercicios fisica 🎓 bachillerato · 2° BGU Ecuador 🇪🇨 EC 🗣 Español
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Respuesta rápida

a) Objeto 1: P = 441 N · Objeto 2: P = 1092 N · Objeto 3: P = 1155 N.

📚 exercise fisica ⭐ Dificultad 1/5 ⏱ 3 min lectura

Solución — Página 71

Fisica 2° · 2024

1
Ejercicio 1

El peso y la masa son conceptos físicos distintos: la masa es una magnitud escalar, mientras que el peso es una magnitud vectorial (una fuerza). Expresar el peso en kilogramos es un error frecuente; debe expresarse en newtons (N) o, alternativamente, en kilogramos fuerza. La relación entre masa y peso se obtiene con la segunda ley de Newton aplicada a un objeto en caída libre: P = m \cdot g.

a
Parte 1.a

Calculo el peso de cada uno de los objetos.

Objeto 1

  1. Datos: m = 105 \, \text{kg} y g = 4{,}2 \, \text{m/s}^{2}.
  2. Sustituyo en la fórmula P = m \cdot g: P = 105 \, \text{kg} \times 4{,}2 \, \text{m/s}^{2}.
  3. Multiplico: 105 \times 4{,}2 = 441.
  4. La unidad es el newton: 1 \, \text{N} = 1 \, \text{kg} \cdot \text{m/s}^{2}.

Objeto 2

  1. Datos: m = 65 \, \text{kg} y g = 16{,}8 \, \text{m/s}^{2}.
  2. Sustituyo en la fórmula: P = 65 \, \text{kg} \times 16{,}8 \, \text{m/s}^{2}.
  3. Multiplico: 65 \times 16{,}8 = 1092.

Respuesta: P = 1092 \, \text{N}

Objeto 3

  1. Datos: m = 35 \, \text{kg} y g = 33 \, \text{m/s}^{2}.
  2. Sustituyo en la fórmula: P = 35 \, \text{kg} \times 33 \, \text{m/s}^{2}.
  3. Multiplico: 35 \times 33 = 1155.

Respuesta: P = 1155 \, \text{N}

Verificación: Los tres resultados son fuerzas (unidades N), coherente con que el peso es una fuerza y no una masa. Nótese que el objeto más liviano (35 kg) resulta tener el mayor peso porque en su entorno la gravedad (33 \, \text{m/s}^{2}) es la más intensa; el peso depende tanto de la masa como de g.

Respuesta

P = 441 \, \text{N}

Contenido de la página

ACTIVIDADES

1. Leo el siguiente problema y realizo las actividades a continuación:

El peso y la masa son dos conceptos físicos diferentes: la masa es una magnitud escalar mientras que el peso es una magnitud vectorial. Un error muy frecuente es el de expresar nuestro peso en kilogramos o en libras, sin embargo, el peso es una fuerza que debería expresarse en newtons o, a su vez, en kilogramos fuerza.

a) Calculo el peso de cada uno de los objetos.

Objeto Masa (kg) Gravedad (m/s²)
Caja 1 105 4.2
Caja 2 65 16.8
Caja 3 35 33

Se solicita completar tres globos: P = ____ N para cada caja.

Fuente: https://ln9.cl/lml0ty

Ejemplos resueltos

Una persona de masa 60 kg se encuentra en un lugar donde g = 9,8 m/s². ¿Cuál es su peso?

  1. Datos: m = 60 kg, g = 9,8 m/s². 2. Aplico P = m·g: P = 60 × 9,8. 3. Resultado: P = 588 N (equivalente a unos 58,8 kg fuerza).

Tabla

Objeto Masa m (kg) Gravedad g (m/s²) Peso P = m·g (N)
Caja 1 105 4.2 441
Caja 2 65 16.8 1092
Caja 3 35 33 1155

Fórmulas y ecuaciones

P = m \cdot g

P = m \cdot g

1 \, \text{N} = 1 \, \text{kg} \cdot \text{m/s}^{2}

P_{1} = 105 \, \text{kg} \times 4{,}2 \, \text{m/s}^{2} = 441 \, \text{N}

P_{2} = 65 \, \text{kg} \times 16{,}8 \, \text{m/s}^{2} = 1092 \, \text{N}

P_{3} = 35 \, \text{kg} \times 33 \, \text{m/s}^{2} = 1155 \, \text{N}

Glosario (5)

Masa
Magnitud escalar que mide la cantidad de materia de un cuerpo; se expresa en kilogramos (kg).
Peso
Fuerza de atracción gravitatoria que ejerce un cuerpo; es una magnitud vectorial y se expresa en newtons (N).
Newton (N)
Unidad de fuerza del SI; equivale a 1 kg·m/s².
Kilogramo fuerza (kgf)
Unidad de fuerza equivalente al peso de una masa de 1 kg bajo la gravedad estándar; 1 kgf ≈ 9.8 N.
Aceleración de la gravedad (g)
Aceleración que experimenta un cuerpo en caída libre cerca de un planeta; en la Tierra g ≈ 9,8 m/s².

Preguntas para practicar

¿Por qué es incorrecto decir que una persona "pesa 70 kilogramos"?

Porque los kilogramos son la unidad de masa, no de fuerza. El peso es una fuerza y, como tal, debe expresarse en newtons; una persona de masa 70 kg tiene un peso de aproximadamente 686 N bajo la gravedad terrestre estándar.

¿Qué se entiende por magnitud escalar y magnitud vectorial? ¿A cuál de los dos pertenece el peso?

Una magnitud escalar se describe solo con un número y una unidad (como la masa, 5 kg), mientras que una magnitud vectorial requiere además dirección y sentido (como el peso, que apunta hacia el centro de la Tierra). El peso es vectorial.

Temas y conceptos clave

Diferencia entre masa y pesoPeso como magnitud vectorialCálculo del peso con P = m·gUnidades de fuerza: newton y kilogramo fuerzamasa (escalar)peso (vectorial)fuerzanewtonaceleración de la gravedad gkg fuerza

Fuentes y referencias

  • https://ln9.cl/lml0ty
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Preguntas que la gente también hace

¿Por qué el peso debe expresarse en newtons y no en kilogramos?
Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.
¿Cómo se calcula el peso de un objeto si conocemos su masa y la gravedad?
Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.
¿Por qué el objeto más liviano puede tener un peso mayor que otro más pesado?
Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.
📌 Antes de leer esto
  • • Unidad de masa y su símbolo (kg)
  • • Concepto de aceleración de la gravedad g
  • • Operaciones aritméticas con decimales
  • • Idea de que el peso es una fuerza
Siguiente tema sugerido
La ley de la gravedad de Newton y la constante de gravitación
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"ACTIVIDADES )

  1. Leo el siguiente problema y realizo las actividades a continuación:

El peso y la masa son dos conceptos físicos diferentes: la masa es una magnitud escalar mientras que el peso es una magnitud vectorial. Un error muy frecuente es el de expresar nuestro peso en kilogramos o en libras, sin embargo, el peso es una fuerza que debería expresarse en newtons o, a su vez, en kilogramos fuerza.

a) Calculo el peso de cada uno de los objetos.

m= 105 kg

m= 65 kg wy E g= 4.2 m/s ? g= 16.8 m/s ? g= 33 m/s ?

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