Calcula el peso de cada uno de los objetos: caja grande con m = 105 kg y g = 4.2 m/s^2; caja mediana con m = 65 kg y g = 16.8 m/s^2; caja pequeña con m = 35 kg y g = 33 m/s^2.

P_grande = 441 N, P_mediana = 1092 N, P_pequeña = 1155 N

Libro de Física 3 BGU

Ministerio de Educación del Ecuador

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Cálculo del peso de objetos a partir de su masa y la gravedad

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Respuesta rápida

1.a) Objeto grande: P = 441 N (105 kg × 4.2 m/s²). Objeto mediano: P = 1092 N (65 kg × 16.8 m/s²). Objeto pequeño: P = 1155 N (35 kg × 33 m/s²).

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Solución — Página 71

Fisica 3° · 2024

Ejercicio 1

a

Leo el siguiente problema y realizo las actividades: "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." Calculo el peso de cada uno de los objetos.

El peso es la fuerza gravitatoria que actúa sobre un cuerpo. Su módulo se calcula con:

$P = m \cdot g$

donde $m$ es la masa (en $\text{kg}$ ) y $g$ es la aceleración de la gravedad local (en $\text{m/s}^{2}$ ). El resultado se expresa en newtons ( $\text{N}$ ).

Parte 1.a

(objeto grande)

Datos: $m = 105 \, \text{kg}$ , $g = 4.2 \, \text{m/s}^{2}$ .

Escribo la fórmula: $P = m \cdot g$ .
Sustituyo los valores: $P = 105 \, \text{kg} \times 4.2 \, \text{m/s}^{2}$ .
Multiplico: $105 \times 4.2 = 441$ .
La unidad resultante es $\text{kg} \cdot \text{m/s}^{2} = \text{N}$ .

Respuesta

$P = 441 \, \text{N}$ .

Parte 1.a

(objeto mediano)

Datos: $m = 65 \, \text{kg}$ , $g = 16.8 \, \text{m/s}^{2}$ .

Escribo la fórmula: $P = m \cdot g$ .
Sustituyo los valores: $P = 65 \, \text{kg} \times 16.8 \, \text{m/s}^{2}$ .
Multiplico: $65 \times 16.8 = 1092$ .
La unidad resultante es $\text{N}$ .

Respuesta

$P = 1092 \, \text{N}$ .

Parte 1.a

(objeto pequeño)

Datos: $m = 35 \, \text{kg}$ , $g = 33 \, \text{m/s}^{2}$ .

Escribo la fórmula: $P = m \cdot g$ .
Sustituyo los valores: $P = 35 \, \text{kg} \times 33 \, \text{m/s}^{2}$ .
Multiplico: $35 \times 33 = 1155$ .
La unidad resultante es $\text{N}$ .

Observación conceptual

Aunque la caja pequeña es la de menor masa, es la de mayor peso, porque el peso depende tanto de la masa como de la gravedad del lugar ( $P = m \cdot g$ ). Por eso el peso se expresa en newtons y no en kilogramos: los kilogramos miden masa, no fuerza.

Respuesta

$P = 1155 \, \text{N}$ .

Contenido de la página

ACTIVIDADES

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 $m$	Gravedad $g$	Espacio para responder
Grande	$105 \, \text{kg}$	$4.2 \, \text{m/s}^{2}$	$P = \_\_\_\_\_\_ \, \text{N}$
Mediano	$65 \, \text{kg}$	$16.8 \, \text{m/s}^{2}$	$P = \_\_\_\_\_\_ \, \text{N}$
Pequeño	$35 \, \text{kg}$	$33 \, \text{m/s}^{2}$	$P = \_\_\_\_\_\_ \, \text{N}$

Fuente: https://h9.cl/ml0ty

(Texto de Física, pág. 70/71)

Las tres cajas llevan impresa la etiqueta "Give mee".

Ejemplos resueltos

Calcular el peso de una caja de $105 \, \text{kg}$ en un lugar donde la gravedad es $4.2 \, \text{m/s}^{2}$ .

Aplico $P = m \cdot g = 105 \, \text{kg} \times 4.2 \, \text{m/s}^{2} = 441 \, \text{N}$ .

Tabla

Objeto	Masa $m$ (kg)	Gravedad $g$ (m/s²)	Peso $P = m\cdot g$ (N)
Grande	105	4.2	441
Mediano	65	16.8	1092
Pequeño	35	33	1155

Fórmulas y ecuaciones

P = m $\cdot$ g

105 $\$ , $\text{kg}$ $\times$ 4.2 $\$ , $\text{m/s}$ $^{2}$ = 441 $\$ , $\text{N}$

65 $\$ , $\text{kg}$ $\times$ 16.8 $\$ , $\text{m/s}$ $^{2}$ = 1092 $\$ , $\text{N}$

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

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

Glosario (6)

Masa: Magnitud escalar que mide la cantidad de materia de un cuerpo; se mide en kilogramos (kg) y no depende del lugar donde se encuentre el objeto.
Peso: Fuerza gravitatoria (magnitud vectorial) con la que un planeta atrae a un cuerpo cercano a su superficie; se mide en newtons (N).
Newton (N): Unidad de fuerza del Sistema Internacional: $1 \, \text{N} = 1 \, \text{kg} \cdot \text{m/s}^{2}$.
Aceleración de la gravedad (g): Aceleración con la que caen los cuerpos cerca de la superficie terrestre; en la Tierra vale aproximadamente $9.8 \, \text{m/s}^{2}$.
Kilogramo fuerza (kgf): Unidad de fuerza equivalente al peso de una masa de 1 kg en la gravedad terrestre: $1 \, \text{kgf} = 9.8 \, \text{N}$.
Magnitud vectorial: Aquella que se define por un módulo, una dirección y un sentido; por ejemplo, el peso.

Preguntas para practicar

¿Por qué es un error expresar nuestro peso en kilogramos o en libras?

Porque los kilogramos y las libras son unidades de masa (magnitud escalar), no de fuerza. El peso es una fuerza, es decir, una magnitud vectorial, y por lo tanto debe medirse en newtons (N) o, como alternativa, en kilogramos fuerza (kgf). Decir "peso 70 kg" en realidad está expresando la masa corporal.

¿Por qué el objeto de menor masa es el de mayor peso?

Porque el peso no depende solo de la masa sino también de la gravedad del lugar: P = m·g. La caja pequeña, aunque tiene la menor masa (35 kg), se encuentra donde la gravedad es la mayor (33 m/s²), lo que hace que su peso (1155 N) supere al de las otras cajas.

En la Tierra, g ≈ 9.8 m/s². ¿Cuánto pesaría la caja de 35 kg en la Tierra y en qué se diferencia del resultado obtenido?

P = m·g = 35 kg × 9.8 m/s² = 343 N. El peso en la Tierra (343 N) es menor que el obtenido en el lugar de la actividad (1155 N), porque la gravedad terrestre es mucho menor que los 33 m/s² del ejercicio. La masa, en cambio, seguiría siendo 35 kg.

Temas y conceptos clave

Peso y masaFórmula P = m·gMagnitud escalar y vectorialUnidades de fuerza (newton)pesomasagravedadnewtonmagnitud vectorialmagnitud escalarkilogramos fuerza

Fuentes y referencias

https://h9.cl/ml0ty

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Preguntas que la gente también hace

¿Por qué el peso se expresa en newtons y no en kilogramos?

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¿Cómo se calcula el peso de un objeto si se conocen su masa y la gravedad del lugar?

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¿Por qué el objeto de menor masa puede tener el mayor peso?

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📌 Antes de leer esto

• Multiplicación de decimales
• Qué es la masa y en qué unidades se mide (kg)
• Qué es una fuerza y sus unidades (newton)
• Módulo de un vector: P = m·g

Siguiente tema sugerido

Leyes de Newton: primera ley (inercia) y relación entre fuerza, masa y aceleración.

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"ACTIVIDADES )

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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