Un ragazzo ha una massa di 45 kg
Categoria: FISICA | FORZE | FORZA PESO
Testo del quesito
Un ragazzo ha una massa di 45 kg. Quale sarebbe il suo peso sulla Luna, dove g = 1,62 m/s^2?
Introduzione all'Argomento
1) Forze
Le forze occupano una posizione particolarmente rilevante nella fisica, in quanto fungono da tramite tra la matematica e il mondo fisico che ci circonda. Esse non solo catalizzano il cambiamento, modellando il dinamismo e la struttura delle particelle, ma incarnano anche il fulcro attraverso il quale si snodano interazioni fondamentali, dall’attrazione gravitazionale alla forza elettromagnetica. Nello studio delle forze ci imbattiamo in concetti di causa ed effetto, azione e reazione, esplorando le leggi che governano il moto e studiando i meccanismi invisibili che regolano le particelle.
2) Forza peso
In questa lezione, ci avventureremo nel mondo della forza peso, un concetto fondamentale che ci accompagna quotidianamente, anche se potrebbe non sembrarci così evidente. La forza peso è strettamente legata al fenomeno della gravità , che ci tiene saldamente ancorati al suolo. Diamo una definizione preliminare: la forza peso è la forza con cui un corpo è attratto verso il centro della Terra a causa della gravità . Essa è legata a massa e accelerazione da una relazione di proporzionalità diretta. Questo concetto ci aiuterà notevolmente nella risoluzione degli esercizi e nella comprensione di come gli oggetti interagiscano con il mondo che li circonda.
Risoluzione – Un ragazzo ha una massa di 45 kg
Concetto chiave 1: Peso e forza peso
Il peso di un corpo è la forza con cui un pianeta attrae quel corpo verso di sé. Questa forza è sempre diretta verso il centro del pianeta. Il modulo del peso è dato dalla formula:
\[ F_p = mg \]
dove \( m \) è la massa del corpo e \( g \) è l’accelerazione di gravità del pianeta su cui ci si trova.
Dati dell’esercizio:
– Massa del ragazzo: \( m = 45 \) kg
– Accelerazione di gravità sulla Luna: \( g_{Luna} = 1,62 \frac{m}{s^2} \)
Passaggio 1: Calcolo del peso sulla Terra
Prima di calcolare il peso sulla Luna, vediamo quanto sarebbe il peso del ragazzo sulla Terra, dove \( g_{Terra} = 9,81 \frac{m}{s^2} \). Questo ci darà un punto di riferimento.
\[ F_{p,Terra} = m \times g_{Terra} = 441.5 \text{ N} \]
Passaggio 2: Calcolo del peso sulla Luna
Utilizzando la formula del peso, possiamo calcolare il peso del ragazzo sulla Luna:
\[ F_{p,Luna} = m \times g_{Luna} = 72.9 \text{ N} \]
Spiegazione:
La differenza tra il peso sulla Terra e sulla Luna è dovuta alla diversa accelerazione di gravità dei due corpi celesti. Mentre sulla Terra l’accelerazione di gravità è \( g_{Terra} = 9,81 \frac{m}{s^2} \), sulla Luna è molto minore, ovvero \( g_{Luna} = 1,62 \frac{m}{s^2} \). Questo spiega perché il peso del ragazzo sulla Luna è molto minore rispetto a quello sulla Terra.
In conclusione, il peso del ragazzo sulla Luna sarebbe di 72.9 Newton, molto meno rispetto ai 441.5 Newton che avrebbe sulla Terra. Questo ci mostra come la forza di gravità sulla Luna sia molto più debole rispetto a quella sulla Terra.
