masa y densidad

CAPITULO VII
MASA Y DENSIDAD
Inercia y masa.

Piense usted en las siguientes situaciones :
Si camina con un vaso lleno de agua en la mano y se detiene bruscamente,
derrama agua.
Si viaja en un bus concentrado en la lectura de un libro y el chofer frena
bruscamente, resultará lanzado hacia adelante.
Si es algo gordito y empuja a un compañero flacuchento, lo tirará lejos; si empuja a
unogordote, casi no lo mueve y tenga cuidado que él reaccionará sobre usted.
En un ascensor “siente” la aceleración en la partida y en la llegada y “no siente” la
rapidez cuando ésta es constante. Sensaciones similares se experimentan en el
despegue y en el aterrizaje de un avión.
Estos son algunos ejemplos de un mismo tipo de fenómeno físico : el comportamiento
de los objetos cuandoexperimentan aceleraciones, es decir, la resistencia que oponen
a los cambios en su estado de movimiento.
El hecho de que este fenómeno físico se presente en todos los objetos conocidos
hasta hoy, ha inducido a atribuir a los objetos una cierta propiedad, designada con el
nombre de inercia. A la expresión cuantitativa de la inercia se la denomina masa
(masa inercial ).
No es difícil que usted se décuenta de que el tamaño o volumen de un objeto no
puede ser usado como medida de la masa del objeto :
Suponga que sobre una mesa están colocadas dos esferas de igual diámetro y
pintadas de igual color ( igual apariencia ) . Le dicen que una es una pelota de pingpong y la otra una bola de acero y le piden que las identifique sin levantarlas.
Usted no las podrá distinguir por simple mirada, peropodrá hacerlo dándoles un
“empujoncito”.
Inicialmente el concepto de masa se introdujo como una medida de la “cantidad de
materia” de un objeto y se consideraba su inercia proporcional a su masa. Si pensamos
en un cubo macizo de aluminio y en otro de doble volumen y mismo metal, podemos
suponer que la “cantidad de materia” del segundo cubo es el doble. Sin embargo, no se
han encontrado métodossatisfactorios de medición de “cantidad de materia” con
objetos de distintos materiales y distintas formas, por lo cual, este concepto no es de
gran utilidad.

L. Laroze, N. Porras, G. Fuster

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Conceptos y Magnitudes en Física

Un método para medir masas.
Al introducir una cantidad física es imperativo anexar la descripción de a lo
menos un método de medición de ella. Con elobjeto de ir adquiriendo una idea
cuantitativa de la masa podemos pensar en la siguiente situación :
Dos personas están sobre patines idénticos. Los patines pueden rodar sin
ningún impedimento sobre una superficie horizontal muy lisa. Las personas se
colocan frente a frente con las palmas de sus manos juntas y se empujan
mutuamente. Si observamos que después de separarse ellas retroceden condistinta rapidez, diremos que la que lo hace con menor rapidez tiene mayor
masa.
En la situación anterior presentamos la idea de comparar ( medir ) masas,
relacionándolas con rapideces adquiridas. Reemplazando las personas por objetos,
usted puede realizar el siguiente experimento :

Construya tres o más bloques
de igual material y de igual tamaño y
que tengan la forma de paralelepípedosrectos. Monte dos de los bloques sobre
ruedas. Comprima un resorte entre
estos bloques, manteniéndolos sujetos
mediante un hilo; el resorte no debe
estar ligado a ninguno de los bloques.
Queme el hilo. El resorte se expandirá y
empujará a los “carritos” antes de caer.
Observe la rapidez de retroceso de
cada uno de los carritos. Repita el
experimento colocando uno o más
bloques sobre loscarritos.
Si determina que después del impulso inicial los carritos retroceden con igual
rapidez, dirá que sus masas son iguales. Si la rapidez de uno es la mitad que la del
otro, dirá que la masa del primero es el doble que la masa del segundo, etc.

v1 = v 2

→ M1 = M2 ⎫ M1 v 2
=
⎬
v1 = v 2 2 → M1 = 2M2 ⎭ M2 v1

V1

M1

M2

V2

Al estudiar este “experimento” podrá concluir que...