Força peso

Força peso é o nome da força atrativa que os corpos que têm massa exercem entre si. O peso é uma força de origem gravitacional. O módulo da força peso é proporcional às massas dos corpos e inversamente proporcional ao inverso do quadrado da distância entre esses corpos. Além disso, o peso de um corpo depende de sua massa e da aceleração gravitacional na região.

Veja também: Mecânica no Enem – o que estudar, conceitos mais importantes etc.

Peso e massa

Peso e massa são grandezas diferentes, no entanto, é comum confundi-las. Enquanto o peso é a força com que a Terra atrai os corpos, uma grandeza vetorial, cuja unidade de medida é o newton (N), a massa é uma grandeza escalar, medida em quilogramas (kg). A massa de um corpo diz respeito à quantidade de matéria contida nesse corpo ou, ainda, à sua inércia — quanto maior é a massa de um corpo, menor é a aceleração adquirida por ele quando sujeito à ação de uma força resultante diferente de zero. Caso queira saber mais sobre essas duas grandezas, leia: Massa e peso.

Como se calcular a força peso

A força peso pode ser calculada pelo produto entre a massa de um corpo e a aceleração gravitacional à qual esse corpo está submetido, confira:

P – peso (N)

m – massa (kg)

g – gravidade (m/s²)

Além dessa fórmula, é possível calcular-se o módulo da força de atração gravitacional entre dois corpos de massas M e m, separados por uma distância d, usando a lei da gravitação universal de Newton, observe:

F – força de atração gravitacional (N)

G – constante da gravitação universal (6,67408.10-11 N.m²/kg²)

M e m – massas dos corpos (kg)

d – distância entre os corpos (m)

Força peso no cotidiano

Quando falamos em “pesar” algum objeto, geralmente referirmo-nos ao processo de medir sua massa, entretanto, para medirmos a massa do objeto, fazemos uso da força peso. Isso acontece porque todos os corpos sobre a superfície da Terra estão sujeitos, aproximadamente, à mesma gravidade, por isso, medindo-se o peso do corpo e conhecendo-se a gravidade, é possível medir sua massa.

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Hoje em dia, o principal instrumento usado para aferir a massa de um corpo é a balança. As balanças comuns, digitais ou análogas, funcionam, em sua maioria, com o auxílio de molas, que se esticam ou comprimem, de acordo com a aplicação de uma força.

Quando um corpo é deixado sobre uma balança, e nenhuma outra força atua sobre ele, conseguimos aferir a massa do objeto. Entretanto, se alguma força diferente da força peso estiver agindo sobre o prato da balança, a medida encontrada não corresponderá à massa do objeto. Por isso, dizemos que a balança não mede o peso do objeto nem mesmo a massa, mas sim a força de compressão que é feita sobre ela.

O astronauta sente-se mais leve na Lua, onde a gravidade é inferior, no entanto, sua massa é a mesma.
O astronauta sente-se mais leve na Lua, onde a gravidade é inferior, no entanto, sua massa é a mesma.

Peso e normal

Peso e normal são forças distintas, mas que atuam sobre o mesmo corpo. Enquanto o peso é a força que atrai um corpo em direção ao centro da Terra, a normal é a força que uma superfície, como o chão ou uma mesa, faz sobre um corpo que a comprime. Quando um conjunto de livros é deixado sobre uma mesa, a força peso puxa-o para baixo, esses livros comprimem a mesa, e a mesa, de acordo com a 3ª lei de Newton, produz sobre os livros uma força contrária e de mesma magnitude chamada normal.

Uma vez que a força peso e a força normal atuam no mesmo objeto, elas não constituem um par de ação e reação. A força de reação ao peso de um objeto é a força com que o objeto atrai a Terra! A força com que a Terra atrai uma maçã é igual à força com que a maçã atrai a Terra, no entanto, é a maçã quem cai em direção à Terra graças à inércia do planeta ser muito maior que a da fruta.

Veja também: Força normal e força peso no elevador

Trabalho da força peso

Trabalho da força peso diz respeito à quantidade de energia adquirida por um corpo que ocupa uma posição em uma região onde existe um campo gravitacional. Quando desejamos elevar um corpo até certa altura, é necessário “vencer” a gravidade, e a energia gasta nesse processo corresponde ao trabalho realizado para elevarmos o corpo à tal altura. O trabalho da força peso só depende da diferença de altura entre dois pontos que estejam no interior de um campo gravitacional costante, observe:

τ – trabalho (J)

Δh – diferença de altura (m)

Exercícios resolvidos sobre força peso

Questão 1) (UEL) Leia a tirinha a seguir e responda a questão:

Com base no diálogo entre Jon e Garfield, expresso na tirinha, e nas leis de Newton para a gravitação universal, assinale a alternativa correta:

a) Jon quis dizer que Garfield precisa perder massa e não peso, ou seja, Jon tem a mesma ideia de um comerciante que usa uma balança comum.

b) Jon sabe que, quando Garfield sobe em uma balança, ela mede exatamente sua massa com intensidade definida em quilograma-força.

c) Jon percebeu a intenção de Garfield, mas sabe que, devido à constante de gravitação universal, o peso do gato será o mesmo em qualquer planeta.

d) Quando Garfield sobe em uma balança, ela mede exatamente seu peso aparente, visto que o ar funciona como um fluido hidrostático.

e) Garfield sabe que, se ele for a um planeta cuja gravidade seja menor, o peso será menor, pois nesse planeta a massa aferida será menor.

Gabarito: Letra A

Resolução:

John sabe que Garfield precisa perder massa para emagrecer, no entanto, usa a palavra peso no lugar de massa, da mesma forma como faria um comerciante comum, logo, a alternativa correta é a letra A.

Questão 2) (Enem) Conhecer o movimento das marés é de suma importância para a navegação, pois permite definir com segurança quando e onde um navio pode navegar em áreas, portos ou canais. Em média, as marés oscilam entre alta e baixa num período de 12 horas e 24 minutos. No conjunto de marés altas, existem algumas que são maiores do que as demais.

A ocorrência dessas maiores marés tem como causa:

a) a rotação da Terra, que muda entre dia e noite a cada 12 horas.

b) os ventos marítimos, pois todos os corpos celestes se movimentam juntamente.

c) o alinhamento entre a Terra, a Lua e o Sol, pois as forças gravitacionais agem na mesma direção.

d) o deslocamento da Terra pelo espaço, pois as atrações gravitacionais da Lua e do Sol são semelhantes.

e) a maior influência da atração gravitacional do Sol sobre a Terra, pois ele tem a massa muito maior que a da Lua.

Gabarito: Letra C

Resolução:

As marés são produzidas pela atração gravitacional que a Lua provoca sobre os mares, no entanto, quando o Sol alinha-se com a Lua, a atração torna-se ainda maior, fazendo surgir marés mais intensas, logo, a alternativa correta é a letra C.

Por: Rafael Helerbrock

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