20/10/2024
En física, el peso no se grafica directamente en un sistema de coordenadas como una variable independiente. En cambio, el peso, siendo una fuerza, se representa como parte de un diagrama de fuerzas o se integra en ecuaciones que describen el movimiento de un objeto.

Diferencia entre masa y peso
Antes de explorar cómo se representa el peso, es crucial comprender la diferencia entre masa y peso. La masa (m) es una medida de la cantidad de materia en un objeto y se mide en kilogramos (kg). El peso (w), en cambio, es la fuerza gravitatoria que actúa sobre un objeto y se mide en newtons (N).
La relación entre masa y peso viene dada por la siguiente ecuación:
w = m g
donde:
- w es el peso (N)
- m es la masa (kg)
- g es la aceleración debida a la gravedad (aproximadamente 8 m/s² en la Tierra)
Representación gráfica del peso
No existe una única manera de "graficar" el peso. La forma de representarlo depende del contexto del problema físico.
Diagrama de cuerpo libre (DCL):
En un diagrama de cuerpo libre, el peso se representa como una flecha que apunta hacia abajo, hacia el centro de la Tierra. La longitud de la flecha suele ser proporcional a la magnitud del peso. Este diagrama es crucial para analizar las fuerzas que actúan sobre un objeto y determinar su movimiento.
Ejemplo: Una caja sobre una mesa. El DCL mostraría una flecha hacia abajo representando el peso de la caja y una flecha hacia arriba representando la fuerza normal ejercida por la mesa sobre la caja.
Gráficas de fuerza en función del tiempo o la posición:
Si el peso es una fuerza constante, su representación gráfica sería una línea horizontal en una gráfica de fuerza (eje y) vs. tiempo (eje x) o posición (eje x). Si el peso varía (por ejemplo, un objeto que se aleja de la Tierra), la gráfica mostrará una curva que refleja esa variación.
Gráficas de movimiento:
El peso influye en el movimiento de un objeto. En una gráfica de posición vs. tiempo, la aceleración debida al peso (o la fuerza neta que incluye el peso) afectará la forma de la curva. Una gráfica de velocidad vs. tiempo mostraría la variación de la velocidad causada por el peso.
Factores que afectan el peso
Es importante recordar que el peso de un objeto no es constante. Depende de dos factores:
- Masa del objeto: A mayor masa, mayor peso.
- Aceleración de la gravedad: La aceleración de la gravedad (g) varía según la ubicación. Es menor en altitudes más altas y también varía ligeramente con la latitud. En la Luna, por ejemplo, g es aproximadamente 1/6 de la de la Tierra, lo que significa que un objeto pesará menos en la Luna que en la Tierra.
Ejemplos de representación del peso
Consideremos algunos ejemplos para clarificar cómo se representa el peso en diferentes situaciones:
Ejemplo 1: Un objeto en caída libre:
En caída libre, la única fuerza que actúa sobre el objeto es su peso. El DCL mostraría solo una flecha hacia abajo. Las ecuaciones de movimiento (como la ecuación de la velocidad en función del tiempo) incluirían el peso (o la aceleración gravitatoria) para predecir su trayectoria.
Ejemplo 2: Un objeto en un plano inclinado:
El peso del objeto se puede descomponer en dos componentes: uno paralelo al plano inclinado y otro perpendicular al plano. El componente paralelo al plano contribuye a la aceleración del objeto a lo largo del plano, mientras que el componente perpendicular es contrarrestado por la fuerza normal del plano.
Ejemplo 3: Un objeto suspendido de una cuerda:
El peso del objeto se equilibra con la tensión en la cuerda. El DCL mostraría una flecha hacia abajo representando el peso y otra flecha hacia arriba representando la tensión. En este caso, la fuerza neta sobre el objeto es cero, y se encuentra en equilibrio.
Consultas habituales sobre la representación del peso
A continuación, se presentan algunas consultas habituales sobre cómo representar gráficamente el peso:
- ¿Se puede graficar el peso en un diagrama cartesiano? No directamente. El peso es una fuerza vectorial que se representa como un vector en un diagrama de cuerpo libre o se incorpora en ecuaciones matemáticas que luego pueden ser graficadas.
- ¿Cómo se representa el cambio de peso con la altitud? En una gráfica de peso (eje y) vs. altitud (eje x), se obtendría una curva que muestra la disminución del peso a medida que aumenta la altitud.
- ¿Cómo se representa el peso en sistemas de referencia no inerciales? En sistemas de referencia no inerciales, se deben considerar las fuerzas ficticias (como la fuerza centrífuga) además del peso real. La representación gráfica será más compleja, requiriendo la inclusión de estas fuerzas adicionales en el DCL.
Tabla comparativa: Masa vs. Peso
Característica | Masa | Peso |
---|---|---|
Definición | Cantidad de materia | Fuerza gravitatoria |
Unidad SI | Kilogramo (kg) | Newton (N) |
Instrumento de medida | Balanza | Dinamómetro |
Dependencia de la gravedad | Independiente | Dependiente |
Constancia | Constante | Variable (dependiendo de la gravedad) |
El peso en física no se grafica directamente como una variable independiente, sino que se representa mediante diagramas de cuerpo libre o se integra en ecuaciones que describen el movimiento, reflejando su influencia como una fuerza vectorial.