Encontrar la masa de un objeto utilizando una balanza
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Figura \ (\PageIndex{1}) (Crédito: Cortesía de L.J. Whitman, J.A. Stroscio, R.A. Dragoset, R.J. Celotta, y el Instituto Nacional de Normas y Tecnología; Fuente: NIST, Physical Measurement Laboratory, Scanning Tunneling Microscope(opens in new window) [www.nist.gov]; Licencia: Dominio público)
Lo creas o no, en realidad representa átomos individuales de cesio (rojo-naranja) sobre una superficie de moléculas de arseniuro de galio (azul). La imagen se creó con un microscopio extremadamente potente, llamado microscopio de barrido en túnel. Se trata de uno de los pocos tipos de microscopio que pueden obtener imágenes de los átomos, los componentes básicos de la materia.
La materia es toda la “materia” que existe en el universo. Todo lo que puedes ver y tocar está hecho de materia, ¡incluido tú! Lo único que no es materia son las formas de energía, como la luz y el sonido. En la ciencia, la materia se define como todo lo que tiene masa y volumen. La masa y el volumen miden diferentes aspectos de la materia.
La masa es una medida de la cantidad de materia de una sustancia u objeto. La unidad básica del SI para la masa es el kilogramo (kg), pero las masas más pequeñas pueden medirse en gramos (g). Para medir la masa, se utiliza una balanza. En el laboratorio, la masa puede medirse con una balanza de triple haz o con una balanza electrónica, pero la balanza antigua que se muestra a continuación puede darte una mejor idea de lo que es la masa. Si ambos lados de esta balanza estuvieran al mismo nivel, significaría que la fruta del platillo de la izquierda tiene la misma masa que el objeto de hierro del platillo de la derecha. En ese caso, la fruta tendría una masa de 1 kg, la misma que el hierro. Sin embargo, como puedes ver, la fruta está a un nivel más alto que el hierro. Esto significa que la fruta tiene menos masa que el hierro, es decir, la masa de la fruta es inferior a 1 kg.
La medida de los acontecimientos pasajeros
Los términos “masa” y “peso” se utilizan indistintamente en la conversación ordinaria, pero ambas palabras no significan lo mismo. La diferencia entre masa y peso es que la masa es la cantidad de materia de un material, mientras que el peso es una medida de cómo actúa la fuerza de la gravedad sobre esa masa.
En la mayoría de los casos, al comparar la masa y el peso en la Tierra -sin moverse- los valores de masa y peso son los mismos. Si cambias tu ubicación con respecto a la gravedad, la masa no cambiará, pero el peso no. Por ejemplo, la masa de tu cuerpo es un valor fijo, pero tu peso es diferente en la Luna que en la Tierra.
Mientras que la masa de una persona no cambia en otros lugares del sistema solar, la aceleración debida a la gravedad y al peso varía drásticamente. El cálculo de la gravedad en otros cuerpos, al igual que en la Tierra, no sólo depende de la masa, sino también de lo lejos que esté la “superficie” del centro de gravedad. En la Tierra, por ejemplo, su peso es ligeramente inferior en la cima de una montaña que a nivel del mar. El efecto es aún más dramático en los cuerpos grandes, como Júpiter. Aunque la gravedad que ejerce Júpiter debido a su masa es 316 veces mayor que la de la Tierra, tú no pesarías 316 veces más porque su “superficie” (o el nivel de nubes que llamamos superficie) está muy alejada del centro.
Grado 3 Matemáticas #10.8, Medir la masa de un objeto
En la vida diaria, los términos masa y peso se usan a menudo indistintamente. Para los estudiantes de ciencias, sin embargo, es crucial entender la diferencia. Asociamos masa y peso con la medida de lo que pesa un objeto. Aunque ésta puede ser una explicación fundamental, hay muchos detalles implicados. Esta guía habla de la masa y el peso y de las diferencias clave entre ellos.
Todos los objetos de este universo están hechos de materia, que a su vez está formada por partículas subatómicas como electrones, protones y neutrones. Una de las propiedades básicas de la materia es que tiene una masa. La masa es una de las magnitudes fundamentales de la física y se define como la cantidad de materia de un cuerpo determinado.
La unidad internacional estándar de masa, o la unidad SI, es el kilogramo (Kg). Es fundamental recordar que la masa de un cuerpo permanece constante en todo momento. Sin embargo, en algunos casos raros, como una reacción nuclear, cierta cantidad de masa se convierte en energía. Por lo tanto, la masa de la sustancia se reduce.
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En la vida cotidiana, a menudo utilizamos las palabras “masa” y “peso” como si fueran lo mismo. Pero en ciencia es importante ser preciso. Tanto la masa como el peso son medidas que describen la pesadez, pero en realidad significan cosas muy diferentes. Seamos concretos.
La masa es una medida de la cantidad de materia de un objeto. Depende únicamente del tipo de átomos de los que está hecho el objeto y de cuántos átomos hay. La masa se mide tradicionalmente en kilogramos (kg). Una piña o un bate de béisbol de madera tienen cada uno una masa de aproximadamente 1 kilogramo.
Si midiéramos 1 kilogramo de acero y 1 kilogramo de plumas, tendrían la misma masa. Pero sus volúmenes serían diferentes. Se necesitaría un volumen mucho mayor de plumas porque la mayoría de los elementos que las componen son más ligeros que los del acero. Se necesitan más átomos para formar la misma masa, lo que ocupa más espacio.
En la vida cotidiana, la gente de Estados Unidos rara vez describe los objetos utilizando kilogramos. Los científicos y los médicos utilizan este término porque es la unidad de masa estándar en el sistema métrico. (Una unidad estándar es una definición en la que todos los científicos están de acuerdo).