{"id":12541,"date":"2015-06-26T06:11:52","date_gmt":"2015-06-26T05:11:52","guid":{"rendered":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/?p=12541"},"modified":"2015-06-26T06:11:52","modified_gmt":"2015-06-26T05:11:52","slug":"en-fisica-hablamos-de-masa-inercia%e2%80%a6-%c2%a1de-tantas-cosas-pero-%c2%bfson-realmente-asi-las-cosas","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/2015\/06\/26\/en-fisica-hablamos-de-masa-inercia%e2%80%a6-%c2%a1de-tantas-cosas-pero-%c2%bfson-realmente-asi-las-cosas\/","title":{"rendered":"En F\u00edsica hablamos de masa, inercia\u2026, \u00a1de t\u00e1ntas cosas! Pero, \u00bfson realmente as\u00ed las cosas?"},"content":{"rendered":"
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\u00a0Abundancia C\u00f3smica de los Elementos<\/a><\/h2>\n<\/div>\n
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Los seres vivos del planeta, est\u00e1n a merced de la Naturaleza<\/a><\/div>\n<\/div>\n

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Cuando hablamos de masa, nos estamos refiriendo a la medida de la inercia de un cuerpo, es decir, su resistencia a la aceleraci\u00f3n. Todos sabemos la inmensa cantidad de combustible que se necesita para enviar al espacio exterior a esos transbordadores que llevan suministros y astron\u00e1utas al espacio exterior para el mantenimeinto de la Estaci\u00f3n Espacial Internacional. El esfuerzo, es vencer la masa que se quiere transportar hasta que esta, alcanzando los 11 km\/s de velocidad, pueda escapar de la fuerza de gravedad de la Tierra y poder as\u00ed, cumplir con su cometido.<\/p>\n

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De acuerdo con las leyes de Newton<\/a><\/a> del movimiento, si dos masas distintas, m1<\/sub> y m2<\/sub>, son hechas colisionar en ausencia de cualquier otra fuerza, ambas experimentaran la misma fuerza de colisi\u00f3n. Si los dos cuerpos adquieren aceleraciones a1<\/sub> y a2<\/sub>,\u00a0como resultado de la colisi\u00f3n, entonces m1<\/sub> a1 <\/sub>= m2 <\/sub>a2<\/sub>. Esta ecuaci\u00f3n permite comparar dos masas. Si una de las masas se considera como una masa est\u00e1ndar, la masa de todas las dem\u00e1s puede ser medida compar\u00e1ndola con esta masa est\u00e1ndar. El cuerpo utilizado para este fin es un cil\u00edndro de un kil\u00f3gramo de una aleaci\u00f3n de platino iridio. llamado el est\u00e1ndar internacional de masa. La masa definida de esta forma es llamada masa inercial del cuerpo.<\/p>\n

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Las masas tambi\u00e9n se pueden definir midiendo la fuerza gravitacional<\/a><\/a> que producen. Por tanto, de acuerdo con la ley de gravitaci\u00f3n de Newton<\/a><\/a>, mg<\/sub> = Fd2 <\/sup>\/ MG, donde M es la masa de un cuerpo est\u00e1ndar situado a una distancia d del cuerpo de masa mg<\/sub>; F es la fuerza gravitacional<\/a><\/a> entre ellos, y G es la constante gravitacional. La masa definida de esta forma es la masa gravitacional. En el siglo XIX, Roland E\u00f6tv\u00f6s (1848-1919) demostr\u00f3 experimentalmente que las masas inerciales y gravitatorias son indistinguibles, es decir, m1 <\/sub>= mg<\/sub>.<\/p>\n

Aunque la masa se define formalmente utilizando el concepto de inercia, \u00a0es medida habitualmente por gravitaci\u00f3n. El peso (W) de un cuerpo es la fuerza con la que un cuerpo es atra\u00eddo gravitacionalmente a la Tierra, corregido por el efecto de la rotaci\u00f3n, y es igual al producto de la masa del cuerpo y la aceleraci\u00f3n en ca\u00edda libre (g), es decir, W = mg.<\/p>\n

\"masapeso002\"<\/p>\n

\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 Kilogramo patr\u00f3n.<\/strong><\/p>\n

El kilogramo (unidad de masa<\/strong>) tiene su patr\u00f3n en: la masa de un cilindro fabricado en 1880, compuesto de una aleaci\u00f3n de platino-iridio (90 % platino \u2013 10 % iridio), creado y guardado en unas condiciones exactas, y que se guarda en la Oficina Internacional de Pesos y Medidas en Sevres, cerca de Par\u00eds.<\/p>\n\n\n\n\n
\"masapeso001\"<\/td>\n<\/tr>\n
Una balaza mide solo cantidad de masa. <\/strong><\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

La masa es la \u00fanica unidad que tiene este patr\u00f3n, adem\u00e1s de estar en Sevres, hay copias en otros pa\u00edses que cada cierto tiempo se re\u00fanen para ser regladas y ver si han perdido masa con respecto a la original.<\/p>\n

No olvidemos que medir<\/strong> es comparar algo con un patr\u00f3n<\/strong> definido universalmente.<\/p>\n

\u00bfY el peso?<\/strong><\/p>\n

De nuevo, atenci\u00f3n a lo siguiente: la masa<\/strong> (la cantidad de materia) de cada cuerpo es atra\u00edda<\/strong> por la fuerza de gravedad<\/strong> de la Tierra. Esa fuerza de atracci\u00f3n hace que el cuerpo (la masa<\/strong>) tenga un peso<\/strong>, que se cuantifica con una unidad diferente: el Newton<\/a><\/a> (N).<\/p>\n

La UNIDAD DE MEDIDA DEL PESO ES EL NEWTON (N)<\/strong><\/p>\n

Entonces, el peso es la fuerza<\/strong> que ejerce la gravedad sobre una masa y ambas magnitudes son proporcionales entre s\u00ed, pero no iguales, pues est\u00e1n vinculadas por el factor aceleraci\u00f3n de la gravedad.<\/p>\n

En el lenguaje com\u00fan, el peso y la masa son frecuentemente usados como sin\u00f3nimos; sin embargo, para fines cient\u00edficos son muy diferentes. La masa es medida en kilogramos; el peso, siendo una fuerza, es medido en newtons (s\u00edmbolo N. Unidad del SI<\/a><\/a> de la fuerza, siendo la fuerza requerida para comunicar a una masa de un kilogramo una aceleraci\u00f3n de 1 m s\u00a0\u20132<\/sup>). Es m\u00e1s, el peso depende de donde sea medido, porque el valor de g es distintos en diferentes puntos de la superficie de la Tierra. La masa, por el contrario, es constante donde quiera que se mida, sujeta a la teor\u00eda especial de la relatividad<\/a><\/a>. De acuerdo con esta teor\u00eda, publicada por Albert Einstein<\/a><\/a> en 1905, la masa de un cuerpo es una medida de su contenido total de energ\u00eda.<\/p>\n

Energ\u00eda cin\u00e9tica<\/div>\n
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Energ\u00eda potencial gravitatoria<\/div>\n
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Energ\u00eda potencial el\u00e1stica<\/div>\n
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Energ\u00eda qu\u00edmica<\/div>\n
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Por tanto, si la energ\u00eda del cuerpo crece, por ejemplo, por un aumento de su energ\u00eda cin\u00e9tica o temperatura, entonces su masa tambi\u00e9n crece. De acuerdo con esta ley, un aumento de energ\u00eda \u0394E est\u00e1 acompa\u00f1ado de un aumento de masa \u0394m, en conformidad con la ecuaci\u00f3n de masa-energ\u00eda \u00a0\u0394m = \u0394E\/c2, <\/sup>donde c es la velocidad de la luz. Por tanto, si un kilo de agua se eleva de temperatura en 100 K, su energ\u00eda interna aumentar\u00e1 en 4 x 10 –12<\/sup> kg. Este es, por supuesto, un incremento despreciable y la ecuaci\u00f3n de masa-energ\u00eda es s\u00f3lo significativa para energ\u00edas extremadamente altas. Por ejemplo, la masa de un electr\u00f3n<\/a> es siete veces mayor si se mueve con relaci\u00f3n a un observador al 99% de la velocidad de la luz.<\/p>\n

Ya sabemos que, se ha comprobado una y mil veces que, la teor\u00eda de Einstein<\/a><\/a> de la relatividad<\/a><\/a> especial es cierta en el sentido de que, al ser la velocidad de la luz el l\u00edmite de velocidad del Universo, nada puede ir m\u00e1s r\u00e1pido que la luz, cuando un cuerpo viaja a velocidades cercanas a la de la luz, a medida que se acerca a ella, puede ver como su masa aumenta, ya que, la energ\u00eda de movimiento se convierte en masa al no poder conseguir su objetivo de marchar m\u00e1s r\u00e1pido que la luz.<\/p>\n

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En los anillos enterrados en las entra\u00f1as de la Tierra, haces de part\u00edculas son lanzadas a la velocidad de la luz para que colisionen y, su peso aumenta conforme se van acercando a ese l\u00edmite marcado por el universo.<\/p>\n

La masa relativista de un cuerpo medida por un observador (un f\u00edsico del LHC que mide el aumento de masa de los protones<\/a> a medida que adquieren velocidad en el acelerador de part\u00edculas del CERN) con respecto al cual este cuerpo se mueve. De acuerdo con la teor\u00eda de Einstein<\/a><\/a>, la masa m de un cuerpo moviendose a velocidad v est\u00e1 dada por \u00a0m = m0<\/sub>\/\u221a (1 \u2013 v2 <\/sup>\/ c2<\/sup>), donde m0<\/sub> es su masa en reposo y c es la velocidad de la luz. La masa relativista solo difiere significativamente de la masa en reposo si su velocidad es una fracci\u00f3n apreciable \u00a0de la velocidad de la luz. Si v = c\/2, por ejemplo, la masa relativista es un 15% mayor que la masa en reposo.<\/p>\n

Seg\u00fan las consecuencias obtenidas en el proyecto Manhattan, lo que s\u00ed es seguro es que, una peque\u00f1a fracci\u00f3n de materia, contiene una gran cantidad de energ\u00eda. Seg\u00fan nos dec\u00eda Asimov: \u201c\u2026un s\u00f3lo gramo de materia se podr\u00eda convertir en energ\u00eda el\u00e9ctrica que bastar\u00eda para mantener luciendo continuamente una bombilla de 100 vatios durante unos 28.200 a\u00f1os. O bien, la energ\u00eda que representa un s\u00f3lo gramo de materia es equivalente a la que se obtendr\u00eda de quemar unos 32 millones de litros de gasolina\u201d.<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Una cosa si que nos puede quedar muy clara: Aunque sabemos algunas cosas sobre la masa y lo que entendemos por la energ\u00eda, no podemos decir que, al d\u00eda de hoy, \u201csepamos de verdad\u201d, lo que la masa y la energ\u00eda son.<\/p>\n

Seguiremos aprendiendo. Sin embargo, nunca dejes de tener en cuenta que, lo que es cierto hoy, ma\u00f1ana ser\u00e1 una verdad distinta. Todo dependen de la teor\u00eda aceptada en el momento, toda vez que, con el paso del tiempo las ideas evolucionan y todo es mejorables a medida que nuestros conocimientos avanzan. As\u00ed que la idea que podamos tener de Gravedad, masa, energ\u00eda e inercia, ma\u00f1ana podr\u00eda ser distinta a la que hoy podamos tener.<\/p>\n

emilio silvera<\/em><\/p>\n<\/div>\n

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