Ejercicios resueltos de masa, peso y gravedad para 2º ESO

Si eres estudiante de 2º de ESO, seguramente habrás estudiado la masa, el peso y la gravedad en tus clases de física. Estos conceptos son fundamentales para entender cómo funciona el mundo que nos rodea y cómo se relacionan los objetos entre sí. En este artículo, te presentamos algunos ejercicios resueltos para que puedas practicar y afianzar tus conocimientos sobre estos temas.

¿Qué es la masa?

La masa es una medida de la cantidad de materia que tiene un objeto. Se mide en kilogramos (kg) y es una propiedad intrínseca de cada objeto, es decir, no cambia según el lugar donde se encuentre. Por ejemplo, la masa de un libro será la misma en la Tierra o en la Luna.

Ejercicio 1:

Si un objeto tiene una masa de 2 kg, ¿cuántos gramos pesa?

Solución: 1 kg = 1000 g, por lo tanto, un objeto de 2 kg pesa 2000 g.

¿Qué es el peso?

El peso es la fuerza con la que un objeto es atraído hacia la Tierra. Se mide en newtons (N) y depende de la masa del objeto y de la gravedad terrestre. En la Tierra, la gravedad tiene un valor de aproximadamente 9,8 m/s², lo que significa que un objeto de 1 kg pesa alrededor de 9,8 N.

Ejercicio 2:

Si un objeto tiene un peso de 98 N, ¿cuál es su masa?

Solución: Dividimos el peso (98 N) entre la aceleración de la gravedad (9,8 m/s²) y obtenemos una masa de 10 kg.

¿Qué es la gravedad?

La gravedad es la fuerza de atracción que ejerce la Tierra sobre los objetos. Es la responsable de que los objetos caigan al suelo cuando los soltamos y de que los planetas giren alrededor del Sol. La fuerza gravitatoria depende de la masa de los objetos y de la distancia entre ellos.

Ejercicio 3:

Si la masa de la Tierra es de 5,97 x 10²⁴ kg y su radio es de 6371 km, ¿cuál es la fuerza gravitatoria que ejerce sobre un objeto de 1 kg situado en su superficie?

Solución: La fórmula para calcular la fuerza gravitatoria es F = G x (m1 x m2) / d², donde G es la constante gravitatoria (6,67 x 10⁻¹¹ N m²/kg²), m1 y m2 son las masas de los objetos y d es la distancia entre ellos. En este caso, m1 es la masa de la Tierra (5,97 x 10²⁴ kg) y m2 es la masa del objeto (1 kg). La distancia entre ambos es el radio de la Tierra más el radio del objeto (6371 km + 6371 km = 12742 km = 12742000 m). Sustituyendo en la fórmula, obtenemos:

F = 6,67 x 10⁻¹¹ x (5,97 x 10²⁴ x 1) / (12742000)² = 9,81 N

Por lo tanto, un objeto de 1 kg situado en la superficie de la Tierra pesa aproximadamente 9,81 N.

Tabla de conversiones

A continuación, te presentamos una tabla de conversiones entre kilogramos y newtons:

| Kilogramos | Newtons |
|-----------|---------|
| 1 | 9,8 |
| 2 | 19,6 |
| 3 | 29,4 |
| 4 | 39,2 |
| 5 | 49 |

Conclusión

La masa, el peso y la gravedad son conceptos fundamentales en física y tienen aplicaciones en muchos campos de la ciencia y la tecnología. Es importante entender cómo se relacionan entre sí y cómo se pueden medir y calcular. Practicar con ejercicios resueltos como los que hemos presentado aquí te ayudará a afianzar tus conocimientos y a mejorar tus habilidades en esta materia.

Preguntas frecuentes

1. ¿La masa y el peso son lo mismo?

No, la masa y el peso son conceptos diferentes. La masa es una medida de la cantidad de materia que tiene un objeto y se mide en kilogramos, mientras que el peso es la fuerza con la que un objeto es atraído hacia la Tierra y se mide en newtons.

2. ¿Por qué un objeto pesa menos en la Luna que en la Tierra?

Un objeto pesa menos en la Luna que en la Tierra porque la gravedad lunar es menor que la gravedad terrestre. La masa del objeto sigue siendo la misma, pero la fuerza gravitatoria que actúa sobre él es menor.

3. ¿Es lo mismo la gravedad que la aceleración?

No, la gravedad y la aceleración son conceptos diferentes. La gravedad es una fuerza de atracción entre los objetos y la aceleración es un cambio en la velocidad de un objeto. Sin embargo, en la Tierra, la aceleración debida a la gravedad es de aproximadamente 9,8 m/s².

4. ¿Cómo se calcula el peso de un objeto en la Luna?

Para calcular el peso de un objeto en la Luna, se utiliza la misma fórmula que para calcularlo en la Tierra: Peso = Masa x Gravedad. Sin embargo, la gravedad en la Luna es de aproximadamente 1,6 m/s², por lo que el peso de un objeto será mucho menor que en la Tierra.

5. ¿Qué es la constante gravitatoria?

La constante gravitatoria es una constante física que se utiliza en la fórmula para calcular la fuerza gravitatoria entre dos objetos. Su valor es de 6,67 x 10⁻¹¹ N m²/kg² y se representa con la letra G. Fue descubierta por el físico británico Isaac Newton en el siglo XVII.