Unidades de Fuerza y Masa

1. La masa y sus unidades

• Masa: cantidad de materia de un cuerpo. Mide la inercia, la resistencia a cambiar su velocidad. Más masa, más cuesta moverlo o frenarlo.
• Ejemplo: carrito de supermercado vacío lo mueves con un dedo, lleno de botellas cuesta mucho más.
• Unidad principal en el SI: kilogramo (kg). Es fundamental.
• Otras unidades:
  • 1 kg = 1000 g
  • 1 t = 1000 kg
• Clave: la masa no cambia con el lugar. 50 kg en la Tierra son 50 kg en la Luna.

2. La fuerza y sus unidades

• Fuerza: acción que puede acelerar un cuerpo o deformarlo.
• Aceleración: qué tan rápido cambia la velocidad. Se mide en m/s².
• Segunda Ley de Newton: $F = m · a$. La fuerza es masa por aceleración.
• Newton (N): fuerza para dar a 1 kg una aceleración de 1 m/s².
  • $1 N = 1 kg · 1 m/s²$
• Otras unidades de fuerza:
  • Sistema Internacional (SI): masa en kg, fuerza en N.
  • Cegesimal (CGS): masa en g, fuerza en dina (dyn). $1 N = 100000 dyn$. 1 dyn acelera 1 g a 1 cm/s². Es muy pequeña.
  • Técnico: fuerza en kilogramo-fuerza (kgf). $1 kgf = 9,8 N$. Es el peso de 1 kg en la Tierra. No es lo mismo que el kg de masa.
  • Inglés: masa en slug, fuerza en libra-fuerza (lbf). . Se usa en países anglosajones.

3. ¡Ojo! Masa no es peso

• Peso (W): fuerza con que la Tierra atrae a un cuerpo. Se mide en newtons, no en kilogramos.
• Fórmula: $W = m · g$, donde g es la aceleración de la gravedad.
  • En la Tierra: g = 9,8 m/s²
  • En la Luna: g = 1,6 m/s²
• Clave: el peso cambia con el lugar, la masa no.
• Error común: decir peso 50 kg. Correcto: masa 50 kg o peso 490 N.

4. Ejemplo clave

• Problema: mochila de m = 4 kg. Calcula su peso en la Tierra con g = 9,8 m/s² y exprésalo en kgf.
• Paso 1 - Datos: m = 4 kg, g = 9,8 m/s². Piden W.
• Paso 2 - Fórmula: $W = m · g$, porque el peso es fuerza gravitatoria.
• Paso 3 - Cálculo: $W = 4 · 9,8 = 39,2 N$.

5. Lo esencial para el examen

• La masa se mide en kg, mide la inercia y no cambia.
• La fuerza se mide en N, donde $1 N = 1 kg · 1 m/s²$.
• El peso es una fuerza: $W = m · g$ y se mide en N.