Hoje ao entrar no mercado fiquei indignado ao ver anunciado um pacote de arroz com peso líquido de 5 kilogramas. Que absurdo! Anunciar peso com unidade de massa!
Uma confusão muito comum é a de confundir massa com peso, que são conceitos diferentes. A confusão surge porque na nossa vida cotidiana utilizamos os termos de maneira intercambiável, como no exemplo do pacote de arroz, o outro exemplo é quando alguém responde à pergunta "qual seu peso?", e invariavelmente a resposta é dada em kilogramas. Mas na física, os dois termos possuem definições diferentes, e se não forem utilizados corretamente, a confusão vai ser muito grande!
No sistema internacional de unidades, a massa tem unidade de 1 kilograma, e a força no sistema internacional de unidades, tem a unidade de newton (em homenagem a Isaac Newton, que desenvolveu o que hoje denominamos mecânica clássica).
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| Figura 1. Uma balança de Kibble, para redefinir o padrão de 1kilograma [1] |
Até 2019, a massa padrão era um objeto guardado no International Bureau of Weight and Measures, mas a partir de 2019, foi adotado um padrão mais moderno. Este é um assunto muito interessante, que um dia vamos comentar aqui no blog.
A massa, de uma forma simplificada mede a quantidade de matéria que um objeto contém, e o peso mede como este objeto se comporta quando colocado em um local com gravidade (isto não é 100% correto, mas no momento não vamos nos preocupar muito com isso). Em um local sem gravidade, um objeto pode ter massa mas não ter peso! A massa de um objeto aqui na Terra e o mesmo objeto na Lua, possuem a mesma massa, mas seus pesos serão diferentes.
Um aparelho que mede massa é conhecido como balança, e a que mede peso, é um dinamômetro. A confusão aqui também é muito comum, pois cotidianamente utilizamos o termo "balança" para os dois aparelhos. O que ocorre é que os dinamômetros são calibrados para dar a resposta em kilograma, como nas balanças. Se você levar uma balança (que mede massa) e um dinamômetro (calibrado para fornecer o valor da massa) para a Lua, a balança vai fornecer o mesmo valor da massa que a medida na Terra, mas o dinamômetro vai fornecer um valor menor (cerca de seis vezes menor). Isto ocorre porque no caso do dinamômetro, o que se mede é o peso , e o peso depende da aceleração da gravidade no local. A aceleração da gravidade na superfície da Lua é cerca de seis vezes menor do que a aceleração da gravidade na superfície da Terra. Então quer "perder" peso? Vá para a Lua!
Então sempre que existir aceleração da gravidade teremos peso? Não! Se um.objeto estiver em queda livre, seu peso será zero. Um exemplo de sistema em queda livre é a estação espacial. É comum dizer que na estação espacial não tem gravidade. Mas isto é um erro!
Objetos em queda livre expressam um dos princípios muito importante na física: o Princípio Fraco da Equivalência. Este princípio é extremamente importante para a Relatividade Geral. Em um outro momento, vamos tratar deste princípio.
O que devemos lembrar é que massa não é mesma coisa que peso. Mas é um hábito de linguagem, que dificilmente vamos deixar de utilizar: tratar peso e massa como mesma coisa. Infelizmente, isto acaba causando confusões para os estudantes quando começam a estudar física. Então, o importante é prestar atenção!
Uma recomendação para leitura é Por que PESO não deve ser tomado como sinônimo de FORÇA GRAVITACIONAL? no CREF (Centro de Referência para o Ensino de Física), coordenado pelo Professor Fernando Lang.
[1] By Jennifer Lauren Lee, for the U.S. National Institute of Standards and Technology (NIST) - https://www.nist.gov/image/nist4wattbalancejpg, Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=62335811
