Introducción
En física, el peso es la fuerza con la cual un cuerpo actúa sobre un punto de apoyo, originado por la aceleración de la gravedad, cuando esta actúa sobre la masa del cuerpo. Al ser una fuerza, el peso es en sí mismo una cantidad vectorial, de modo que está caracterizado por su magnitud y dirección, aplicado en el centro de gravedad del cuerpo y dirigido aproximadamente hacia el centro de la Tierra.
Por extensión de esta definición, también podemos referirnos al peso de un cuerpo en cualquier otro astro (Luna, Marte) en cuyas proximidades se encuentre.
Sin duda alguna, el peso es la fuerza con la que estamos más familiarizados, por nuestra experiencia diaria, al ejercerla la Tierra sobre todos los cuerpos materiales, acelerándolos, en caída libre (en ausencia del concurso de otras fuerzas).
Podemos determinar el peso de un cuerpo cualquiera, de masa m, midiendo la aceleración que adquiere cuando se le deja caer libremente de modo que la única fuerza que actúe sobre él sea la de la gravedad. Desde los experimentos de Galileo, es bien conocido que la aceleración que adquiere cualquier cuerpo en caída libre, que designaremos por g, es independiente de la masa del cuerpo.
Peso
Peso, medida de la fuerza gravitatoria ejercida sobre un objeto. En las proximidades de la Tierra, y mientras no haya una causa que lo impida, todos los objetos caen animados de una aceleración, g, por lo que están sometidos a una fuerza constante, que es el peso.
Los objetos diferentes son atraídos por fuerzas gravitatorias de magnitud distinta. La fuerza gravitatoria que actúa sobre un objeto de masa m se puede expresar matemáticamente por la expresión P = m · g
La aceleración de la gravedad, g, es la misma para todas las masas situadas en un mismo punto, pero varía ligeramente de un lugar a otro de la superficie terrestre. Por estos motivos, el peso de un objeto se puede determinar por un método comparativo (como se hace en una balanza de laboratorio) o por medición directa de la fuerza gravitatoria suspendiendo el objeto de un muelle o resorte calibrado en newtons (como se hace en una balanza de resorte).
La deformación del muelle depende del valor de la aceleración de la gravedad del lugar donde se realiza la medida; por eso una balanza de resorte marca pesos diferentes para una misma masa (o cantidad de materia) en lugares con una aceleración de la gravedad diferente.
Por ejemplo, cualquier objeto pesa algo más si está situado a nivel del mar que si está en la cima de una montaña, o si está cerca del polo que si está en el ecuador terrestre. Sin embargo, su masa es la misma. Si se compara el peso en la Tierra y en la Luna, las diferencias son más espectaculares.
Así, un objeto con 1 kilogramo de masa, que en la Tierra pesa unos 9,8 newtons (en un lugar donde g valga 9,8 m/s2), pesaría solamente 1,6 newtons en la Luna (donde g vale aproximadamente 1,6 m/s2).
Una balanza de brazos, como la que se utiliza en el laboratorio, está formada por dos platos suspendidos de una barra transversal que descansa sobre un punto de apoyo. Una aguja fijada a la barra señala cuándo los platos contienen masas idénticas.
Como ambas masas se encuentran en el mismo lugar, están sometidas a la misma aceleración de la gravedad, y la medida del peso se realiza por comparación.
Peso molecular
La masa molecular relativa es un número que indica cuántas veces mayor es la masa de una molécula de una sustancia con respecto a la unidad de masa molecular, aunque son cosas distintas.
La fórmula para calcular es: masa molecular= masa atómica de A * nº de átomos de A + masa atómica de B * nº de átomos de B,… hasta que no queden más átomos diferentes.
La masa molecular se calcula sumando las masas atómicas de los elementos que componen la molécula. Así, en el caso de la masa molecular del agua (H2O), su masa molecular sería: masa atómica de H (1.00797u) * nº de átomos de H (2) + masa atómica de O (15.9994u) * nº de átomos de O (1) –> 2×1.00797u+15.9994u=18.01534u.
La masa molecular, al igual que la masa atómica, es expresada en unidades de masa atómica : Umas (u)
Peso atómico
El peso atómico (símbolo: Ar) es una cantidad física adimensional definida como la razón de las masas promedio de los átomos de un elemento (de un origen dado) a 1/12 de la masa de un átomo de carbono-12.
El término es utilizado generalmente sin mayor calificación para referirse al peso atómico estándar, publicado a intervalos regulares por la International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) y se pretende que sean aplicables a materiales de laboratorios normales.
Estos pesos atómicos estándar están reimpresos en una amplia variedad de libros de texto, catálogos comerciales, pósters, etc.
La expresión “masa atómica relativa” también puede ser utilizada para describir esta cantidad física, y en consecuencia el uso continuado del término “peso atómico” ha atraído una controversia considerable desde por lo menos la década de 19605.
Los pesos atómicos, a diferencia de las masas atómicas (las masas de los átomos individuales) no son constantes físicas y varían de muestra a muestra.
Sin embargo, son suficientemente constantes en muestras “normales” para ser de importancia fundamental en química. El peso atómico no hay que confundirlo con la masa atómica.