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Es frecuente que los términos de masa y peso se utilicen como conceptos intercambiables en conversaciones coloquiales, sin embargo, son términos que se refieren a conceptos físicos muy diferentes. La masa expresa la cantidad de materia mientras que el peso representa la fuerza resultante del efecto de la gravedad sobre esa cantidad de materia.

Definición de masa

La masa es una magnitud física escalar que cuantifica la cantidad de sustancia, lo que está relacionado sobre la cantidad, tipos y densidad de átomos. La masa es una propiedad intrínseca de la materia, pues no depende de factores externos. La unidad de medida para la masa en el Sistema Internacional es el kilogramo (kg).

La masa de un objeto se suele medir a partir de la resistencia a la aceleración o inercia que ofrece el objeto cuando se somete a una fuerza. Una de las fuerzas más utilizadas para calcular la masa es la gravedad. La masa resultante se conoce como masa gravitacional y se suele calcular aplicando la ley de la gravitación de Newton:

Fuerza, masa y gravedad

Esta fórmula es la que utilizan la mayoría de balanzas, dónde F es la fuerza aplicada, g es la gravedad terrestre y M la masa a medir. Por ejemplo, un mecanismo común en balanzas es el uso de un muelle cuya deformación es proporcional a la fuerza aplicada, relación que se calibra para tener en cuenta la gravedad terrestre y así se puede leer la masa.

Definición de peso

En física clásica, el peso se define como la fuerza que ejerce la gravedad sobre la masa de un objeto. Es una magnitud vectorial que se calcula como la masa por la gravedad. La gravedad es un fenómeno natural de atracción entre objetos con masa, observable sobre todo en objetos muy masivos como planetas, estrellas y galaxias.

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La gravedad origina aceleración en los objetos atraídos. En la Tierra, la gravedad media es aproximadamente 9.80665 m/s², aunque varía ligeramente en función de la latitud y de la altitud. En los polos la intensidad del campo gravitatorio es mayor que en el ecuador, ya que en los polos se está más cerca del centro terrestre por la forma achatada del planeta (la gravedad en los polos es 9.832 m/s², en el ecuador es 9.789 m/s²).

El peso, o fuerza que ejerce la gravedad sobre un objeto, se relaciona con la masa y gravedad igualmente a través de la gravitación de Newon:

Fórmula del peso

Dónde P es el peso, m la masa del objeto y g la aceleración de la gravedad.

En el sistema internacional de unidades el peso se mide en newtons (N), que es la unidad que utiliza este sistema para medir cualquier tipo de fuerza. Un newton se define como la fuerza necesaria para que un objeto de 1 kg de masa sufra una aceleración de 1 m/s2, es decir:

1 N = 1 kg · 1 m/s2

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Así, un objeto con una masa de 1 kg, tendrá un peso en el planeta Tierra de:

P = 1 kg · 9.80665 m/s2 = 9.80665 N

En otras palabras, sería necesaria una fuerza de 9.80665 N para levantar un objeto de 1 kg de masa de la superficie terrestre.

Diferencias más importantes

  • La cantidad de materia define la masa, el efecto de la gravedad sobre la masa define el peso.
  • La masa es una propiedad intrínseca o fundamental de la materia. No depende del campo gravitatorio ni de ningún otro factor externo.
  • El peso depende del campo gravitatorio.
  • La masa es una magnitud escalar y el peso es una magnitud vectorial, ya que el peso tiene una dirección en su efecto mientras que la masa no expresa ninguna dirección.
  • La masa del objeto es la misma en cualquier localización pero el peso es diferente si cambia el campo gravitatorio; por ejemplo, la masa de un objeto es la misma en la Tierra y en la Luna, pero el peso es menor en la Luna, pues el campo gravitatorio lunar es menor (1.622 m/s2). Un objeto de 100 kg tendría un peso de 980.65 N en la Tierra y de tan sólo 162.2 N en la Luna.
  • Un objeto no puede tener masa cero pero puede tener peso cero si la gravedad es cero.
  • En el Sistema Internacional, la masa se mide en Kilogramos (kg), una unidad básica; el peso se mide en newtons (N), una unidad de fuerza derivada de unidades básicas (kg · m/s2).
Masa y peso en la Luna y la Tierra
La masa de un objeto es constante, el peso cambia con el campo gravitatorio.

Por tanto, se puede concluir que hay una relación directa entre peso y masa, a mayor masa mayor peso, pero la masa de un objeto es siempre la misma, mientras que el peso depende del campo gravitatorio por el que se vea afectado el objeto.

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