Massa e peso

La massa è una proprietà fondamentale di un oggetto fisico, una misura della sua inerzia (in accordo al secondo principio della dinamica di Newton) e, in generale, una misura della quantità di materia in un oggetto. La massa di un oggetto è indipendente dalla sua posizione (la massa di un oggetto è la stessa sulla Terra, sulla Luna o nello spazio). L'unità di misura del Sistema Internazionale per la massa è il kg. La forza che agisce su un oggetto a causa della gravità F_G=mg è chiamata peso, come illustrato nella Figura 1. Noti il peso e l'accelerazione gravitazionale, può essere determinata la massa di un oggetto.

Una bilancia non misura il peso di un oggetto, ma piuttosto una forza della stessa grandezza che agisce sull'oggetto ed è rilevata dalla bilancia. Questa situazione è descritta nella parte bassa della figura 1. Quando la forza totale che agisce sulla mela è pari a zero (la mela non sta accelerando) la forza normale F_N, o N, ha la stessa grandezza del peso F_G, o W, della mela. In altre parole: la bilancia spinge verso l'alto con una forza che ha la stessa entità del peso della mela. Questa forza (indicata da una freccia rossa nel diagramma della bilancia) è quella che viene effettivamente misurata dalla bilancia ed equivale al peso della mela in caso di forza risultante pari a zero.

Figura 1: Il peso di una mela di massa m è dato da F_G=mg. Mela su una bilancia (indicata dal rettangolo grigio) e i due corrispondenti diagrammi di corpo libero (a destra). F_G=mg è il peso della mela, F_N (o N) la forza normale, m_sg il peso della bilancia, F_FS è la forza normale che la base esercita sulla bilancia.