Esta pregunta tiene cierta complejidad, dependiendo de lo que quiere decir con “más pesado”. Los conceptos de pesadez y peso tienen numerosas variaciones en el uso y el significado previsto. La palabra “peso” en sí tiene dos significados principales desde el punto de vista técnico y legal eliminando muchas de las variaciones, pero las definiciones técnicas y legales son difíciles de implementar adecuadamente en la práctica diaria, por lo que el uso práctico engendra las numerosas variantes adicionales.
En el contexto de la física y la ingeniería, el “peso de un objeto” se refiere a la atracción gravitacional de un cuerpo celeste local (típicamente la Tierra) sobre ese objeto, disminuido por la aceleración centrípeta debida a la rotación del cuerpo celeste.
En el contexto del comercio, el comercio y la ley, el “peso de un objeto” se utiliza como sinónimo de, y en lugar de, lo que los físicos e ingenieros llamarían la “masa del objeto”.
La pesadez tiende a estar más asociada con el concepto de fuerza que de masa, independientemente de cómo se use la palabra “peso”.
Para ambos sentidos del peso, se debe ignorar el efecto de flotación de cualquier atmósfera. Eso es lo que es difícil de lograr y, como resultado, a menudo se pasa por alto.
Juntando todo esto:
¿Qué recetas de galletas tienen la menor cantidad de azúcar?
1 kg de hierro y 1 kg de azúcar tienen la misma masa, por lo que si basas la “pesadez” en la masa verdadera, son lo mismo: el hierro no es más pesado que el azúcar.
Como el hierro y el azúcar tienen la misma masa, su peso gravitacional será el mismo cuando se midan en lugares con la misma fuerza de gravedad y la misma aceleración centrípeta debido a la rotación de la Tierra. En ese caso, la pesadez se evaluaría en unidades de fuerza (newtons) y los dos objetos serían los mismos en términos de fuerza de peso.
Ahora, tome una balanza de dos platos, coloque el 1 kg de hierro en una sartén y el 1 kg de azúcar en la otra sartén. ¿Equilibrarán las dos sartenes si son sensibles y están bien calibradas? ¡No! La sartén con la plancha será más baja que la sartén con el azúcar, suponiendo que realmente tienes una masa verdadera de exactamente 1 kg de cada material. ¿Por qué? Es porque el hierro es más denso que el azúcar. Pero, ¿cómo la pesadez depende de la densidad si los dos objetos tienen la misma masa? ¿No es la masa, en última instancia, el único factor determinante de la pesadez? Sí, en cierto sentido, pero la mayor densidad del hierro significa que el 1 kg de hierro ocupa un volumen menor que el 1 kg de azúcar. Si está haciendo esto casualmente en un laboratorio básico, entonces el hierro y el azúcar están sentados allí, rodeados de aire. El hierro y el azúcar han desplazado el aire. El mayor volumen de azúcar ha desplazado más aire que el menor volumen de hierro, lo que afecta el peso aparente, por lo que el hierro parece más pesado que el azúcar. Esto no es una ilusión La sartén con el hierro realmente es más baja que la sartén con el azúcar, y una persona que levanta los dos objetos realmente notaría la diferencia si lleva los dos artículos en un medio más denso como agua en lugar de aire (y sellando el azúcar adecuadamente para que ¡No disolver en el agua!). Es una cuestión de detalles y especificidad en lo que realmente se mide versus lo que se supone que se mide de acuerdo con la definición de masa y fuerza de peso. Si hubieras hecho el experimento con mucho cuidado en un laboratorio especializado y colocaras el hierro y el azúcar en las bandejas con la balanza dentro de una cámara de vacío, entonces equilibrarían. Por supuesto, todo esto depende de la evaluación original de las masas de 1 kg tanto del hierro como del azúcar: si se midieron técnicamente incorrectamente en el aire, en comparación con un vacío, la báscula mostró 1 kg por cada una en el aire sin compensación por flotabilidad, entonces las dos sartenes se equilibrarían en el aire pero en el vacío la sartén con el hierro sería más alta que la sartén con el azúcar.
Todos estos problemas y complicaciones que no solo pueden ocurrir, sino que ocurren, hacen la vida más difícil para los metrólogos que intentan establecer definiciones significativas para masa y fuerza de peso e implementarlas de una manera práctica para calibrar y usar escalas. Es importante especialmente para los físicos de investigación que están tratando de hacer mediciones muy precisas y precisas para hacer esto bien en experimentos que buscan efectos muy sutiles en los fenómenos físicos, así como para medir las constantes físicas fundamentales que, con suerte en 2018, conducirán a una importante modernización del sistema métrico en general y SI en particular. Diferentes técnicas para evaluar qué es un kilogramo y cuál es el valor de la constante de Planck han arrojado pequeñas pero definitivamente notables diferencias en los resultados en algunos experimentos, por lo que surge la pregunta de si algún principio físico clave, pero aún desconocido, está entrando en juego , o es solo un sesgo no contabilizado en una o más de las técnicas experimentales.
