A força peso resulta da atração gravitacional exercida por um planeta nos corpos em sua superfície, bem como sobre os objetos localizados próximos à sua superfície, podendo atuar a distâncias relativamente longas.
Força com a qual os astros atraem os corpos, ela pode ser calculada através do produto entre a massa do corpo e a aceleração da gravidade. Assim, embora os corpos possuam massa constante, o peso é variável e depende da gravidade.
Uma das principais forças da mecânica, o peso é uma grandeza variável pois depende da gravidade do planeta no qual o corpo se encontra. Essa força possui direção da reta que une o centro de gravidade do corpo ao centro do planeta.
Quando se trata de regiões próximas da superfície terrestre, a força peso pode ser representada na vertical e com sentido para baixo. Assim, a força peso age sobre todos os corpos puxando-os para baixo em direção ao centro da Terra, independente de como eles se movem e de outras forças exercidas sobre eles.
Calculando a força peso
A força peso pode ser calculada através do produto entre a massa do corpo e a aceleração da gravidade. Relacionando com a Segunda Lei de Newton (Princípio Fundamental da Dinâmica), é possível descrever a partir da seguinte fórmula:
P = m.g
Onde:
P = Peso
m = massa
g = é a aceleração da gravidade local.
Apesar da massa de um corpo ser fixa, o seu peso é variável, pois a força peso depende da gravidade.
Dessa forma, um corpo com massa de 50 kg no planeta Terra, onde a aceleração da gravidade é 9,8 m/s2, possui o seguinte peso:
P = 50. 9,8
P = 490 N
Se o mesmo corpo estiver em Marte, onde a aceleração da gravidade é 3,711 m/s2, o peso do corpo será o seguinte:
P = 50.3,711
P = 185,55 N
Peso x Massa
Em Física, peso e massa são grandezas distintas. Enquanto a massa mede a quantidade de matéria de um corpo, o peso é a relação da massa com a aceleração da gravidade.
A massa é uma grandeza escalar invariável que mede a oposição que os corpos apresentam quando há variação de sua velocidade, observado a partir de um referencial inercial.
Por sua vez, a grandeza vetorial peso é a força resultante da interação gravitacional entre os corpos.
Dessa forma, o peso depende das massas dos corpos envolvidos na interação gravitacional e da distância que os separa.
Principais diferenças entre as duas grandezas:
- A massa é uma grandeza escalar e o peso é vetorial;
- O peso por um dinamômetro e massa é medida pela balança;
- A massa é invariável e o peso muda de acordo com a gravidade do planeta;
- A unidade de massa no SI é dada em quilogramas (kg) e o peso é dado em newtons (N).
O peso dos corpos na Terra
A força peso varia de acordo com a aceleração gravitacional e esta, por sua vez, depende da altitude e da latitude. Dessa forma, o peso de um corpo pode sofrer variações ao longo da superfície do planeta.
Ela depende da posição que o corpo ocupa no globo terrestre e as variáveis que interferem no valor da força peso são: a distância do centro de massa terrestre e a força centrípeta, ou seja, a força que o corpo exerce no movimento de rotação, puxando-o para o centro da Terra.
Assim, o peso de um corpo na Terra diminui quando a altitude aumenta
, uma vez que a distância do centro de massa também aumenta. Por outro lado, o peso de um corpo aumenta do Equador ao Polos
. Os principais motivos para o aumento do peso nessa localização são o formato achatado da Terra e menor distância do centro de massa.
Força peso em outros corpos do Sistema Solar
O peso de um mesmo objeto varia em diferentes planetas do Sistema Solar. Isso ocorre devido às diferentes massas e raios dos planetas fazendo com que um corpo de massa m quando próximo às suas superfícies sejam diferentes para cada um deles.
Confira o valor aproximado da aceleração gravitacional na superfície de alguns corpos celestes:
Corpo do Sistema | Em relação à Terra | m/s² |
Sol | 27,90 | 274,1 |
Vênus | 0,9032 | 8,872 |
Lua | 0,1655 | 1,625 |
Júpiter | 2,640 | 25,93 |
Saturno | 1,139 | 11,19 |
Urano | 0,917 | 9,01 |