3.1.- Massa, pes i caiguda lliure
Si no es té en compte el fregament amb l'aire, les saltadores cauen amb un moviment rectilini uniformement accelerat, amb una acceleració constant, la de la gravetat, que, a prop de la superfície de la Terra, té un valor de 9,8 ms-2. Aquesta acceleració constant és deguta a l'existència d'una força neta que actua sobre la saltadora. Aquesta força és la força d'atracció gravitatòria que exerceix la Terra sobre la saltadora.
on
representa la intensitat de la força gravitatòria o pes i 
l'acceleració uniforme de caiguda.
Cal no confondre's perquè en el llenguatge quotidià, la paraula "pes" té sovint el mateix significat que la paraula "massa", però en física són magnituds diferents. El pes, com que és una força, es mesura en N i és una magnitud vectorial (vertical i cap avall), mentre que la massa és una magnitud escalar que es mesura en kg i dóna compte de la inèrcia de la massa a caure.
 NOTA D'ESTUDI
Per a mesurar les forces de vegades s'utilitza una unitat que no pertany al Sistema Internacional: el kilopond (kp) o kilogram-força.
L'equivalència entre el kp i el N és
"La massa d'un cos expressada en kg és el seu pes expressat en kp".
Exemple: Un cos de 100 kg pesa 100 kp o 980 N.
|
|
La segona llei de Newton dóna una relació entre aquesta força gravitatòria, el pes, i l'acceleració resultant:
 |
(13) |
on
representa la intensitat de la força gravitatòria o pes i l'acceleració uniforme de caiguda.Cal no confondre's perquè en el llenguatge quotidià, la paraula "pes" té sovint el mateix significat que la paraula "massa", però en física són magnituds diferents. El pes, com que és una força, es mesura en N i és una magnitud vectorial (vertical i cap avall), mentre que la massa és una magnitud escalar que es mesura en kg i dóna compte de la inèrcia de la massa a caure.
Activitat 14 Quin objecte arriba abans a terra?
Un grup d'amics mentre estan jugant al carrer veuen com cau un objecte d'una finestra. Com que tots estan estudiant física a l'Institut, intenten explicar el que acaben de veure. El següent text us mostra els seus arguments. Qui té raó?
Activitat 15 Pes aparent
La sensació que teniu del vostre pes, el pes aparent, és el resultat de les forces que actuen sobre ell i l'equilibren. El pes aparent és diferent en cada situació. Dibuixeu el diagrama de forces en cada una de les situacions que es presenten i calculeu el pes aparent.
Qüestions
50 Un matí, just després de dutxar-vos, us peseu amb una balança. Si un cop al damunt d'ella, us repengeu a la pica i empenyeu cap avall, per què la balança marca menys? I si empenyeu cap amunt? 
51 La caixa d'un ascensor té una massa de 200 kg i porta a dins un ocupant de 70 kg. Un cable sosté l'ascensor, que puja amb una acceleració constant de 1 m·s-2
52 Un llum de 5 kg de massa penja del sostre d'un ascensor mitjançant un fil de massa negligible. Si l'ascensor surt del quart pis i arriba a la planta baixa, calculeu la tensió del fil en cada una de les següents parts dels trajecte.
51 La caixa d'un ascensor té una massa de 200 kg i porta a dins un ocupant de 70 kg. Un cable sosté l'ascensor, que puja amb una acceleració constant de 1 m·s-2
(a) Trobeu la tensió del cable de l'ascensor.
(b) Trobeu les forces que actuen sobre la persona que hi ha dins de l'ascensor.
(c) Trobeu la tensió del cable i les forces sobre la persona quan l'ascensor puja amb velocitat constant de 1 m·s-1.
52 Un llum de 5 kg de massa penja del sostre d'un ascensor mitjançant un fil de massa negligible. Si l'ascensor surt del quart pis i arriba a la planta baixa, calculeu la tensió del fil en cada una de les següents parts dels trajecte.
(a) Quan comença a baixar del quart pis amb una acceleració de 2 m·s-2
(b) Quan es mou amb velocitat constant.
(c) Quan abans d'arribar a la planta baixa frena amb una acceleració de 2 m·s-2.
Llicenciat sota la Creative Commons Attribution-ShareAlike 2.5 License