¿Qué significa que la relación entre la masa material y el peso es constante y proporcional?

Espero que alguien me pueda ayudar con esta duda aparentemente muy básica, pero me siento como un mono estúpido tratando de unir dos palos para llegar a los plátanos y sin éxito. Mi ingles no es bueno, soy mexicana y aun lo estoy aprendiendo.

Soy muy nuevo en el mundo de la ciencia, y he empezado desde lo básico. Con libros populares como "Cosmos" e "Historia del tiempo" , etc. Pero tengo muchas ganas de entrar en esto y empecé con la aritmética. Empecé a leer un libro sobre aritmética y encontré esta definición:

Peso

No es posible determinar directamente la cantidad de materia contenida en un cuerpo; pero se sabe que cuanto mayor es su masa material, mayor es la atracción que ejerce sobre él la gravedad, es decir, mayor es su peso. Esta relación entre masa material y peso es constante y proporcional.

Observando los cuerpos que aparecen en la Naturaleza y separando mentalmente todas sus demás cualidades, para centrarnos únicamente en la atracción que ejerce la gravedad sobre ellos, llegamos al concepto de peso. Debido a la relación constante que existe entre la masa material de un cuerpo y su peso, hasta el punto de expresarse con el mismo número, prescindiremos en este trabajo de hablar de manera sistemática sobre la masa material de los cuerpos, para referirnos solo a su peso. Pero tenga en cuenta que los conceptos de masa material y peso son diferentes.

Traté de entenderlo, y me puse a investigar. Me salté varios capítulos para ver la definición de razón -también relación- , y entiendo que es una comparación de cantidades para saber cuánto excede una a la otra (razón aritmética), y cuánto una contiene a la otra (razón geométrica) , y entonces me pregunté cómo encaja eso aquí. Luego tuve que indagar en otros libros (muy avanzados en mi estado actual) como un libro de Álgebra donde encontré el tema Constantes y Variables en el que había algo llamado Variación Directa y una definición que es la siguiente.

Se dice que A varía directamente de B o A es directamente proporcional a B cuando al multiplicar o dividir una de estas dos variables por una cantidad, se multiplica o divide la otra por esa misma cantidad. Si A es proporcional a B , A es igual a B multiplicado por una constante. En general, si A es proporcional a B , la relación entre A y B es constante; entonces, designando esta constante por k , tenemos A B = k y luego A = k B esto es bastante parecido a a = F metro y para w = metro gramo

No quiero escribir tanto para no aburrirlos. Pero el punto es que tuve que saltar a algo más avanzado, porque también tuve que profundizar en la segunda ley de Newton, tratando de encontrarle sentido. Encontré algo, pero realmente no lo entendí, traté de relacionarlo con lo que mencioné antes y pensé que entendía, pero cuando seguí buscando encontré más al respecto.

Uno de los aspectos importantes de la física es la búsqueda de relaciones entre diferentes cantidades, es decir, determinar cómo una cantidad afecta a otra.

Entonces, si las relaciones son comparaciones de cantidades como mencioné antes, ¿cómo tiene sentido decir que una cantidad afecta a otra? ¿Tiene esto que ver con el kilogramo-fuerza? ¿La relación entre peso y masa es constante y proporcional porque así lo dice? w = metro gramo ? ¿Debería preocuparme por entender esto bien ahora, o simplemente conformarme con una aproximación para no confundirme? Porque acabo de empezar a meterme en esto.

Está claro que todavía no sé álgebra, y también que estoy muy confundido y atascado. Realmente espero que alguien pueda ayudarme, estaré muy agradecido.

Estás preguntando sobre la diferencia entre la masa gravitatoria y la inercial. Este vídeo tiene más.

Respuestas (2)

No saber álgebra dificultará el estudio de la física. Puedes aprender mucha física con solo álgebra en tu haber (y luego un poco más con cálculo).

Cuando dos cantidades son proporcionales , como w y metro como se expresa en w = metro gramo , entonces, en cierto sentido, llevan la misma información y son redundantes. Puede ver dos cantidades proporcionales como dos expresiones de la misma cantidad, con diferentes unidades (en este caso, k gramo y norte , Newton).

Simple analogía: Llamemos a la longitud de algo medido en pies F , y la longitud de algo medido en pulgadas I . Estas dos cantidades son proporcionales: I = 12 F . Estoy seguro de que puedes ver cómo expresan literalmente la misma medida en diferentes unidades. En ejemplos más abstractos, las cantidades proporcionales representan diferentes propiedades físicas, pero todavía se puede considerar que expresan la misma información en diferentes unidades.

Advertencia: en aras de la exhaustividad, señalaré que hay algunos grados diferentes en los que la constante de proporcionalidad es realmente constante. Hay constantes matemáticas estrictas, como 12 en el ejemplo anterior o π . Siempre son verdad. Luego están las constantes físicas fundamentales, como la velocidad de la luz. C o la constante de gravitación universal de Newton, GRAMO . Estos parecen ser ciertos a lo largo de la historia de este universo hasta donde podemos decir, pero no podemos descartar la posibilidad de que sus valores cambien lentamente con el tiempo o en situaciones extremas. El tipo más débil de "constante" es el que solo es cierto para situaciones especiales. Cada vez que se introduce una "constante" en una ecuación, debe tratar de comprender en qué situaciones su valor será realmente constante. En el caso de gramo , solo es constante cerca de la superficie de la tierra. En el borde de la atmósfera, o en otro planeta, gramo tendrá un valor muy diferente. Es constante solo en situaciones especiales (aunque se puede hacer mucha física útil con estas situaciones especiales, cualquier cosa que esté dentro de un par de millas de la tierra).

Supongamos que colgamos una botella de 1 litro de agua en una de esas balanzas de resorte y muestra 1 kg. Y muestra 5 kg cuando hay una botella de 5 litros.

Según nuestra intuición de la masa en relación con más o menos volumen de la misma materia, la balanza mide la masa.

Pero en lugar de usar la báscula para pesar cosas, es posible simplemente forzarla con nuestras manos y obtener un valor. Entonces, claramente los números también pueden ser una medida de fuerza.

Podemos resolver la ambivalencia diciendo que la gravedad es una fuerza, todos los pesos son realmente fuerzas y proporcionales a las masas. En lugar de kg, la unidad adecuada es kgf.