Pes d'un cos en caure

2000/01/01 Bandres Unanue, Luis Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Fisika

Al principi, quan el sòl de l'ascensor comença a baixar, i nosaltres per parar-lo, encara no hem aconseguit la seva velocitat, el nostre cos a penes exerceix pressió sobre el sòl, per la qual cosa la sensació del nostre pes és menor del normal. Però una vegada arrencat, aquesta sensació especial desapareix i el nostre cos vol anar més ràpid que l'ascensor (que baixa amb un moviment uniforme), per la qual cosa pressiona sobre el sòl, recuperant la sensació del seu pes habitual.

Pengem una mica de la clau d'un dinamòmetre i quan tot descendeix alhora, mirem cap a on es desvia l'agulla. Durant aquest moviment observarem que el pes que representa l'agulla és menor que el pes de l'agulla. I si el dinamòmetre caigués totalment lliure (i nosaltres tinguéssim la possibilitat de veure el resultat de l'agulla), veuríem que en caure l'agulla marca zero, és a dir, com si el pisito no tingués pes.

Podem dir que els cossos de pes perden pes en caure. Però, com? Per a això, prèviament caldrà aclarir què entenem per pes. El pes d'un cos en el llenguatge habitual és la força de pressió que exerceix sobre la superfície que ho sustenta o, si està penjat, la que tira de la clau. Però el cos, en caure, no tira de la clau del dinamòmetre ni per tant del seu moll, ja que tots han començat a caure. Per això, l'agulla només marcarà zero.

Galileu, d'alguna manera creadora de la mecànica, XVII. En el segle XX, el seu "iscorsi e dimostrazioni matematiche in torno a due nuove scienze attenenti alla meccanica i i movimenti locali" va escriure: "Nosaltres sentim una càrrega sobre la nostra espatlla quan intentem evitar la caiguda d'aquesta càrrega. Però si comencem a baixar amb la mateixa velocitat que la càrrega que hi ha sobre la nostra espatlla, com és possible que ens faci pressió o malestar? Això i amb la mateixa velocitat que nosaltres, un que corre, sense deixar anar de la mà, és com voler ferir amb una llança".

Tot això el podem comprovar mitjançant un senzill experiment. En un platet d'una balança de braços col·loquem un cascante de nous de la següent manera: mentre un braç del trencanous està sobre el platet, l'altre s'amarrarà amb un fil per la clau de la balança.

Una vegada fet això, per a aconseguir l'equilibri de la balança, es col·locaran els pesos necessaris en l'altre platet. Si llavors acostem al fil un poxpolo encès, quan el fil s'incendia, el braç del cascavell cau sobre el platet.

Què passarà en la balança? Mentre el braç del cascavell cau, puja, baixa o es queda en equilibri? Si hem entès bé tot l'anteriorment exposat, serem capaços de donar una resposta correcta a aquesta pregunta: aquest platito pujarà.

Per descomptat, el braç del cascavell, en caure, encara que estigui sobre el platet, farà menys pressió que quan estava amarrat, per la qual cosa el platet pujarà en el buit de la caiguda.

Pesatge exacte

Sovint es desconeix la precisió de la balança que utilitzem. Però, què és més important per a pesar bé la balança o els pesos? Si algú pensa que tots dos són de la mateixa importància, està equivocat. Encara que la balança no sigui molt precisa, es pot fer un bon pesatge, sempre que tinguem un alt de pes. Existeixen diversos procediments per a això.

Un d'ells va ser inventat pel prestigiós químic rus Mendeliev. Aquest procediment implica la utilització d'una balança de braços. Per a començar, en un platet de la balança, hem de posar una cosa més pesada del que hem de pesar i equilibrar el pes d'aquesta cosa amb pesos en l'altre platet. Una vegada fet això, col·locarem el cos que volem pesar en aquest segon platet i tornarem a equilibrar eliminant els petits pesos necessaris. Per descomptat, el pes del cos que volíem pesar serà el mateix que el pes del cos que hem llevat, tant si la balança és bona com a dolenta.

Aquest procediment es denomina "procediment de pes constant" i és molt còmode si hem de pesar diversos cossos. En aquest cas no cal canviar el cos inicialment col·locat, ja que serveix per a totes les pesades.

Si en lloc d'utilitzar la balança de braços, utilitzéssim la balança de moll o el dinamòmetre, una vegada penjat el cos malgrat la clau del dinamòmetre, llegirem el valor que marca l'agulla. Després es retira el cos i es col·loquen unes pisitas fins al valor abans marcat. El valor dels petits pesos llavors col·locats ens donarà el pes del cos que volíem mesurar.