Peso

Fuerza gravitatoria local sobre una masa y aceleración de la gravedad.

Idea general del tema

El peso es la fuerza con la que un astro atrae a un cuerpo. Cerca de la superficie terrestre se modela con una expresión muy simple, proporcional a la masa, y su dirección es siempre hacia el centro del planeta. Sirve de punto de partida en muchos problemas de dinámica.

El tema separa dos ideas que el lenguaje cotidiano mezcla: la masa, propiedad del cuerpo que no cambia de un lugar a otro, y el peso, una fuerza que sí depende del campo gravitatorio local. Con esa distinción se entiende qué marca una báscula y qué ocurre con el peso en la Luna, en un ascensor que acelera o en órbita.

Qué se comprende al terminar

Al terminar, el alumno debe ser capaz de calcular el peso a partir de la masa y de la intensidad del campo gravitatorio, dibujarlo correctamente en un diagrama de cuerpo libre y explicar por qué la lectura de una báscula puede diferir del peso.

Asimismo, debe identificar cuándo la aproximación de campo uniforme es razonable y cuándo hay que tener en cuenta que la intensidad gravitatoria cambia con la altura.

Ruta didáctica recomendada

1. Definición y expresión: define el peso como fuerza, escribe su expresión y fija las unidades, separando con claridad masa y peso.
2. Peso en diferentes contextos: compara el peso en la Tierra, la Luna y otros contextos, y analiza el peso aparente en situaciones con aceleración.

Criterio físico que hay que adquirir

El criterio físico es no confundir masa con peso y recordar que el peso es una fuerza con dirección y sentido: vertical hacia abajo, aplicada en el centro de gravedad. La expresión simple solo vale mientras el campo gravitatorio pueda considerarse uniforme en la región del problema.

Conexión con problemas reales

• básculas, balanzas y pesaje de cargas.
• ascensores, atracciones y cohetes durante el despegue.
• comparación del peso en la Luna y en otros planetas.
• diseño de estructuras que deben soportar su propio peso.

Objetivo final del tema

El objetivo final es usar el peso como fuerza dentro de un modelo mecánico, distinguirlo de la masa y de la lectura de una báscula, y juzgar cuándo la aproximación de campo uniforme es suficiente.