79. EL PESO ES UNA FUERZA
Curso de Física para el grado 4° de Educación Secundaria Obligatoria (ESO) en España.
Clase No. 79: El Peso es una Fuerza.
Tema: La Tierra en el Universo.
Video producido por Julioprofe en asociación con el proyecto educativo CIBERMATEX (http://cibermatex.net).

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 En el tema de fuerzas vimos que el peso se dibujaba siempre como un vector dirigido hacia abajo, un vector que se llama W y que se obtiene multiplicando la masa del cuerpo por la aceleración de la gravedad. Entonces decíamos que el peso es la fuerza con que la tierra atrae los cuerpos que se encuentran cerca de la superficie. Recordemos que la masa es la cantidad de materia que tiene un cuerpo, es una cantidad escalar y es la misma sin importar el lugar donde se encuentre el cuerpo. La masa no cambia si cambiamos de lugar, en cambio el peso es la fuerza con que la tierra atrae ese cuerpo, es una cantidad vectorial, es un vector dirigido hacia abajo y depende del lugar donde se encuentre el cuerpo. Pues bien, ahora vamos a extender la idea de peso como una fuerza pero a lugares distintos a la tierra, entonces pensemos por ejemplo en un planeta o la luna, cualquier otro lugar diferente de la tierra y vamos a ver como el peso depende de algunas variables apoyándonos en la ley de la gravitación universal que formuló el señor Newton. Supongamos que esto es un planeta, cualquier planeta del universo y vamos a suponer que por aquí tenemos un cuerpo de masa m, la masa del planeta la vamos a llamar m mayúscula y vamos a suponer que se encuentra concentrada aquí, recordemos que ese sería el centro de masa. Suponemos que el planeta tiene un radio que vamos a llamar r, el radio del planeta asumiendo que es perfectamente redondo y entonces tenemos que entre estos dos cuerpos atendiendo a la ley de la gravitación universal desarrollada por Isaac Newton, existe entonces una fuerza de atracción mutua. Si recordemos que eso es lo que enuncia la ley de la gravitación universal, esta fuerza de atracción mutua existe entre esos dos cuerpos y esta fuerza corresponde al peso, es decir a la fuerza con que es atraído este cuerpo que se encuentra cerca de la superficie del planeta. Entonces vamos a hacer la siguiente demostración, el peso está representado por la fuerza de atracción gravitacional, vamos a colocarle las flechitas porque son vectores, recordemos que el peso se obtiene multiplicando la masa por la aceleración gravitacional del lugar, ya no hablamos de la tierra precisamente sino de cualquier planeta, entonces esta será la gravedad en ese lugar. Y por acá vamos a aplicar la ley de la gravitación universal de Newton, recordemos que la fuerza de atracción es igual a la constante de gravitación universal por el producto de las masas, es decir m mayúscula por m minúscula, masa del planeta por masa del objeto, dividido entre la distancia que la separa, es decir el radio del planeta elevada al cuadrado. Si, recordemos que esa distancia se toma centro a centro, obviamente este pedacito es despreciable, podemos suponer que la distancia de aquí a acá es prácticamente el mismo radio del planeta. Vemos que matemáticamente es correcto simplificar esta m porque se encuentra multiplicando a los dos lados, y entonces tenemos que la gravedad en ese lugar se obtiene multiplicando la constante de gravitación universal por la masa del planeta dividido entre su radio al cuadrado. Entonces tenemos una expresión que nos da la gravedad de cualquier sitio diferente a la tierra, por ejemplo si quisiéramos entonces determinar la gravedad terrestre usando esta expresión haremos los siguientes cálculos. Tomamos la constante de gravitación universal que vale 6.67 por 10 a la menos 11, esto está en newtons por metro cuadrado sobre kilogramo cuadrado, tenemos m mayúscula que sería la masa de la tierra que tiene un valor de 6 por 10 a la 24 kilogramos, y el radio terrestre asumiendo que la tierra es una esfera perfecta es de 6.400 kilómetros, entonces vamos a hacer el cálculo de la gravedad terrestre usando estos datos. 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