¿como calcularias la masa si conocieras el peso y la aceleración de la gravedad? ¿ y la aceleración de la gravedad de un planeta si conocés la masa de un cuerpo y su peso ubicado en el?
Respuestas
En el currículo de Matemáticas de la enseñanza primaria se trata el tema de la medida de LA MASA.
El Sol y las estrellas, la Tierra , el aire, las rocas, y todo el mundo vivo y nosotros mismos somos materia.
El espacio y el tiempo presentan una cierta uniformidad. El espacio lo medimos con una unidad de longitud, el metro y las unidades derivadas el metro cuadrado y el metro cúbico, el tiempo lo medimos con el segundo. Una hora es semejante a otra hora y un metro de longitud es semejante a otro metro.
Pero la materia es muy diversa, se presenta en forma sólida, líquida y gaseosa, no tiene necesariamente uniformidad. Si pensamos en la constitución de la materia: los átomos, los electrones, los fotones...el panorama resulta aún más esquivo.
¿Es posible encontrar una medida para la materia? ¿Podemos encontrar algo que compartan todos los objetos que son materia?
La clara de huevo es la misma antes y después de ponerla a punto de nieve pero sin lugar a dudas su volumen no es el mismo. Muchos más ejemplos ilustran esta idea.
La balanza ha permitido desde hace mucho tiempo al hombre medir la cantidad de materia. Cuando un objeto situado en un plato de la balanza se equilibra con unas piezas patrón colocadas en el otro plato, este equilibrio se mantiene aunque varíe la forma del objeto o se corte en trozos. ESTO ES LA MASA GRAVITATORIA. Es una propiedad inalterable del cuerpo (soslayamos desde luego, porque no es el momento pedagógico adecuado, el hecho de que la teoría de la relatividad ha enseñado que la masa se altera en función de la velocidad a la que se desplaza la masa en cuestión.)
Pero la balanza no es el único medio de comparar masas con una masa patrón. Un estudiante cuando coge con las manos un objeto siente la pesantez, siente que el objeto pesa y es difícil que se pregunte. Sabe que si lo suelta se cae al suelo pero es algo tan natural que es muy raro que se haga preguntas sobre ese fenómeno. Cuando sopesamos dos masas iguales estamos realizando una fuerza muscular que contrarresta la atracción ejercida por la Tierra sobre las masa y que llamamos peso. Esta atracción varia de un lugar a otro de la superficie terrestre, y es distinta en la Luna o en un satélite. El hombre ha tardado muchos siglos en entender las leyes de la física más elementales y no podemos esperar que los estudiantes entiendan fácilmente significados tan complicados.
El peso en la Tierra es la medida de la atracción que ejerce la masa de la Tierra sobre un cuerpo, es la fuerza de LA GRAVEDAD sobre los cuerpos. Se expresa en una unidad de medida, llamada Newton (Nw), en honor al famoso físico inglés.
El peso se mide con un aparato llamado dinamómetro, con él se determina el peso científico de los cuerpos. Se calcula multiplicando la masa (m) por el valor aproximado de la fuerza de gravedad (g) que varía de unos lugares a otros. Peso (P) = masa (m) x fuerza de gravedad (g).
Masa, Peso, Volumen y Densidad son conceptos tan ligados que es difícil que se comprendan y se relacionen con soltura. En la mente del estudiante los conocimientos que percibe son masa/peso y la sensación de pesantez. Cuando el estudiante se informa de que un objeto liviano en la Luna es mucho más pesado en la Tierra a pesar de que se equilibra en una balanza con el mismo número de kilogramos en la Luna y en la Tierra, es cuando empieza a comprender la auténtica distinción entre masa y peso. Procuremos que esto ocurra cuanto antes.
Resumiendo, lo que medimos con una balanza es la masa. Sobre dos masas iguales y en un lugar determinado actúa la misma fuerza de la gravedad, en el lenguaje popular las dos masas pesan lo mismo, lo cual es verdad, pero sin identificar masa y peso, las dos tendrán el mismo peso y la misma masa. Para calcular el peso expresado en Nw. basta multiplicar el valor de la masa por aproximadamente 9.8 que es la aceleración de la gravedad.
El sistema métrico que utilizamos en España es un sistema con las unidades fundamentales de MASA, LONGITUD y TIEMPO, con la FUERZA definida o derivada a partir de ellas. El sistema inglés y los sistemas utilizados en los EE.UU. son sistemas de FUERZA, LONGITUD y TIEMPO, con la masa definida o derivada a partir de ellas.
Las cuestiones a tratar son:
*La construcción de una balanza.
*La conservación de la masa y su relación con el volumen.
*El conocimiento del patrón, el kilogramo y el gramo.
*La forma en la que puede medirse. Utilizando los distintos tipos de balanzas y otros procedimientos.
*Las cuestiones del cálculo con gramos, múltiplos y submúltiplos.
*Utilización de los números decimales y las fracciones.
*Tratamiento estadístico elemental de las medidas relativas a la masa
espero que t ayude