¿Por qué las cosas pesadas son más difíciles de levantar?

Según varios sitios web, cualquier objeto en caída libre (sin resistencia del aire) en la Tierra acelerará hacia la Tierra a 9,8 m/s. Si todos los objetos caen hacia la Tierra a la misma velocidad, independientemente de su masa, ¿por qué es más difícil alejar de la Tierra un objeto más pesado que uno más liviano?

Tenga en cuenta que ambas respuestas actuales contienen el mismo (pequeño) error que esta pregunta: la aceleración es de 9,8 m/s^2. m/s es la unidad de velocidad, m/s^2 es la unidad de aceleración.

Respuestas (3)

Cuando levantas un objeto, estás ejerciendo una fuerza que equilibra la fuerza de la gravedad sobre el objeto. Por

F = metro gramo
donde g es la aceleración de la gravedad, ves que una mayor masa provoca una mayor fuerza gravitacional que debe equilibrarse con la fuerza que aplicas al objeto al sostenerlo o levantarlo a una velocidad constante.

Usando la ley newtoniana más general de la gravitación,

F = GRAMO METRO metro r 2
con GRAMO siendo la constante gravitacional, r la separación y METRO y metro dos masas, podemos reorganizar para un objeto en la atracción gravitacional de la Tierra:
F = GRAMO METRO mi a r t h r 2 metro

Si aproximamos esto diciendo que el objeto está muy cerca de la Tierra y su masa es casi cero, la primera parte de la fórmula depende solo de las propiedades físicas de la Tierra y, por lo tanto, se convierte en una constante:

gramo = GRAMO METRO mi a r t h r 2

Vemos eso

gramo = 6.67 × 10 11 5.97 × 10 24 ( 6.37 × 10 6 ) 2 norte metro 2 k gramo 2 k gramo metro 2 = 9.81 norte k gramo = 9.81 metro s

Entonces, la aceleración de la gravedad solo depende de la masa y el radio del planeta (con nuestras suposiciones), pero la fuerza que necesitas ejercer para equilibrar la gravedad depende de la masa del objeto que estás tratando de sostener.

La aceleración de cualquier objeto debido a la gravedad es gramo = 9.8 metro / s y esta constante no depende de la masa del objeto (o la velocidad del objeto o cualquier otra cosa, siempre y cuando estés en/cerca de la tierra). Empujar un objeto lejos de la tierra es otra historia. Mientras que la aceleración de los objetos hacia la tierra no depende de sus masas, su peso sí, W mi i gramo h t = F = metro gramo . Dos bolas, una de acero y otra de algodón, que caen hacia el suelo acelerarán al mismo ritmo, pero ambas golpearán tu cabeza con efectos diferentes. En resumen, es más difícil empujar ( W = F = metro gramo ) un objeto más pesado porque tiene una masa más grande, pero la aceleración siempre es justa gramo = 9.8 metro / s . La aceleración, junto con la masa, provoca el peso.

El objeto que cae en realidad crea una fuerza gravitatoria igual y opuesta que tira hacia arriba de nuestra madre tierra. El efecto es invisible porque la tierra es muy masiva, y la tierra no se queja verbalmente como lo hacemos el resto de nosotros. Incluso verás objetos masivos haciendo algún trabajo sobre ella durante el impacto.