Fisica

FISICA II

NEWTON

MASA
La masa, en física, es una medida de la cantidad de materia que posee un cuerpo,[] pero que no debe confundirse directamente con la cantidad de sustancia o materia, ya que la unidad en el Sistema Internacional de Unidades de esta magnitud es el mol. Es una propiedad intrínseca de los cuerpos que determina la medida de la masa inercial y de la masa gravitacional. Launidad utilizada para medir la masa en el Sistema Internacional de Unidades es el kilogramo (kg). Es una magnitud escalar y no debe confundirse con el peso, que es una magnitud vectorial que representa una fuerza.
Historia
El concepto de masa surge de la confluencia de dos leyes: la ley Gravitación Universal de Newton y la 2ª Ley de Newton (o 2º Principio). Según la ley de la Gravitación deNewton, la atracción entre dos cuerpos es proporcional al producto de dos constantes, denominadas masa gravitacional —una de cada uno de ellos, siendo así la masa gravitatoria una propiedad de la materia en virtud de la cual dos cuerpos se atraen; por la 2ª ley (o principio) de Newton, la fuerza aplicada sobre un cuerpo es directamente proporcional a la aceleración que experimenta, denominándose a laconstante de proporcionalidad: masa inercial del cuerpo.
Para Einstein la gravedad es una propiedad del espacio-tiempo: una deformación de la geometría del espacio-tiempo por efecto de la masa de los cuerpos.[2]
En la física clásica, la masa es una constante de un cuerpo. En física relativista, la masa es función de la velocidad que el cuerpo posee respecto al observador. Además, la físicarelativista demostró la relación de la masa con la energía, quedando probada en las reacciones nucleares; por ejemplo, en la explosión de una bomba atómica queda patente que la masa es una magnitud que trasciende a la masa inercial y a la masa gravitacional. Es un concepto central en física, química, astronomía y otras disciplinas afines.

Masa inercial
La masa inercial para la física clásica vienedeterminada por la Segunda y Tercera Ley de Newton. Dados dos cuerpos, A y B, con masas inerciales mA (conocida) y mB (que se desea determinar), en la hipótesis dice que las masas son constantes y que ambos cuerpos están aislados de otras influencias físicas, de forma que la única fuerza presente sobre A es la que ejerce B, denominada FAB, y la única fuerza presente sobre B es la que ejerce A,denominada FBA, de acuerdo con la Segunda Ley de Newton:

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Donde aA y aB son las aceleraciones de A y B, respectivamente. Es necesario que estas aceleraciones no sean nulas, es decir, que las fuerzas entre los dos objetos no sean iguales a cero. Una forma de lograrlo es, por ejemplo, hacer colisionar los dos cuerpos y efectuar las mediciones durante el choque.
La Tercera Ley de Newton afirma quelas dos fuerzas son iguales y opuestas:
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Sustituyendo en las ecuaciones anteriores, se obtiene la masa de B como
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Así, el medir aA y aB permite determinar mB en relación con mA, que era lo buscado. El requisito de que aB sea distinto de cero hace que esta ecuación quede bien definida.
Masa gravitacional
Considérense dos cuerpos A y B con masas gravitacionales MA y MB, separados por unadistancia. La Ley de la Gravitación de Newton dice que la magnitud de la fuerza gravitatoria que cada cuerpo ejerce sobre el otro es

Donde G es la constante de gravitación universal. La sentencia anterior se puede reformular de la siguiente manera: dada la aceleración g de una masa de referencia en un campo gravitacional (como el campo gravitatorio de la Tierra), la fuerza de la gravedad en unobjeto con masa gravitacional M es de la magnitud
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Esta es la base según la cual las masas se determinan en las balanzas. En las balanzas de baño, por ejemplo, la fuerza |F| es proporcional al desplazamiento del muelle debajo de la plataforma de pesado, y la escala está calibrada para tener en cuenta g de forma que se pueda leer la masa M.
Equivalencia de la masa inercial y la masa gravitatoria...