Força peso é a força de atração gravitacional que um astro, como a Terra, exerce sobre um corpo que está em sua vizinhança. Ela depende da massa do corpo e da aceleração da gravidade do local. Na Física, o peso é uma grandeza vetorial, medida em newtons, e não deve ser confundido com a massa, que é medida em quilogramas.
O que é força peso?
Todos os objetos próximos à superfície terrestre sofrem atração em direção ao centro da Terra. Essa interação é explicada pela gravitação: corpos que têm massa atraem outros corpos que também têm massa. No cotidiano, percebemos esse efeito quando uma bola cai, quando um livro permanece apoiado sobre uma mesa ou quando precisamos fazer esforço para levantar uma mochila.
A força exercida pela Terra sobre um objeto recebe o nome de força peso e costuma ser representada pela letra P. Embora se diga, em situações comuns, que alguém “pesa 60 quilos”, essa forma de expressão não é precisa do ponto de vista físico. Quilograma é unidade de massa; o peso, por ser uma força, deve ser expresso em newton, cujo símbolo é N.
Um corpo apoiado e parado não deixa de ter peso. Por exemplo, um caderno sobre uma carteira é puxado para baixo pela gravidade. Como ele não atravessa a carteira, existe outra força atuando: a força normal, exercida pela superfície e dirigida para cima. Quando as duas forças têm mesma intensidade e sentidos opostos, a resultante é nula e o corpo fica em equilíbrio.
Massa e peso não são iguais
Massa e peso estão relacionados, mas representam ideias diferentes. A massa indica uma propriedade do corpo ligada à quantidade de matéria e à sua inércia, isto é, à resistência que ele oferece a mudanças em seu estado de movimento. Já o peso é uma força produzida pela interação gravitacional entre o astro e o corpo.
| Característica | Massa | Peso |
|---|---|---|
| O que representa | Propriedade do corpo e medida da inércia | Força gravitacional sobre o corpo |
| Unidade no SI | Quilograma (kg) | Newton (N) |
| Tipo de grandeza | Escalar | Vetorial |
| Varia conforme o local? | Não, em condições usuais | Sim, pois a gravidade pode variar |
| Instrumento usual | Balança | Dinamômetro |
Uma pessoa com massa de 70 kg na Terra mantém essa mesma massa na Lua. Entretanto, seu peso é menor na Lua porque a aceleração da gravidade lunar é aproximadamente seis vezes menor que a terrestre. Portanto, não é correto afirmar que a pessoa “perdeu massa” ao viajar para outro astro: o que se alterou foi a intensidade da força gravitacional que age sobre ela.
Atenção: massa não é “quantidade de peso”. Massa é medida em kg; força peso é medida em N. Em exercícios, verificar a unidade pedida ajuda a evitar esse erro frequente.
Fórmula da força peso
A intensidade da força peso é calculada pela expressão P = m · g. Nela, P é o peso, m é a massa do corpo e g é a aceleração da gravidade. P é dado em newtons quando a massa está em quilogramas e g está em metros por segundo ao quadrado, unidade escrita como m/s².
- P: intensidade da força peso, em newtons (N);
- m: massa do corpo, em quilogramas (kg);
- g: aceleração da gravidade, em m/s².
Próximo à superfície da Terra, a aceleração da gravidade vale aproximadamente 9,8 m/s². Em muitos problemas escolares, usa-se a aproximação g = 10 m/s² para facilitar os cálculos. A escolha deve seguir o valor informado no enunciado. Se o exercício fornecer g = 9,8 m/s², esse valor deve ser utilizado; se nada for dito e a atividade permitir aproximação, costuma-se adotar 10 m/s².
O nome “aceleração da gravidade” pode causar dúvida. Um objeto em queda livre, desprezando a resistência do ar, aumenta sua velocidade em razão da ação da força peso. Essa aceleração tem módulo próximo de 9,8 m/s² na Terra. Contudo, mesmo um objeto parado possui peso: nesse caso, outras forças impedem que ele acelere para baixo.
Direção, sentido e representação
Por ser uma força, o peso é uma grandeza vetorial. Isso significa que não basta informar seu valor numérico: também importam direção, sentido e ponto de aplicação. Em diagramas de forças, ele é representado por uma seta aplicada, de forma simplificada, no centro de massa do corpo.
A direção da força peso é vertical, ou, com maior precisão, radial em relação ao centro da Terra. Seu sentido é sempre voltado para o centro do astro que exerce a atração. Assim, em uma folha de papel ou em uma situação próxima ao solo, desenha-se habitualmente uma seta apontando para baixo.
Em uma rampa inclinada, o peso continua apontando verticalmente para baixo; ele não acompanha a inclinação da superfície. Para estudar o movimento na rampa, muitas vezes essa força é decomposta em duas componentes: uma paralela ao plano e outra perpendicular a ele. Essa decomposição é uma estratégia matemática e não cria novas forças.
Força peso e força normal
É comum pensar que a normal é sempre igual ao peso, mas isso só ocorre em casos específicos, como um objeto em repouso sobre uma mesa horizontal, sem outras forças verticais. Em um elevador acelerado, em uma rampa ou quando alguém empurra o objeto verticalmente, a normal pode ter intensidade diferente da força peso.
Exemplos de cálculo da força peso
Para calcular o peso, é essencial usar a massa em quilogramas. Caso ela seja apresentada em gramas, faça a conversão antes de aplicar a fórmula: 1 kg corresponde a 1.000 g. Depois, multiplique a massa pelo valor de g indicado.
Exemplo 1: livro sobre uma mesa
Um livro tem massa de 2 kg. Considerando g = 10 m/s², seu peso é P = 2 · 10. Logo, P = 20 N. O livro sofre uma força de 20 N dirigida verticalmente para baixo. Se ele permanece parado sobre a mesa, a normal exercida pela mesa tem intensidade de 20 N para cima, equilibrando o peso.
Exemplo 2: mochila com massa em gramas
Uma mochila de 3.500 g está na Terra, onde se adota g = 10 m/s². Primeiro, converte-se a massa: 3.500 g = 3,5 kg. Então, P = 3,5 · 10, resultando em P = 35 N. O resultado não é 35 kg, pois a grandeza calculada é uma força.
Roteiro para resolver questões
- Identifique a massa e converta-a para kg, se necessário.
- Verifique qual valor de g foi dado ou deve ser adotado.
- Aplique P = m · g.
- Indique a unidade N e, se solicitado, a direção vertical e o sentido para baixo.
- Analise as demais forças apenas depois de encontrar o peso.
Peso em outros astros e queda dos corpos
O valor de g varia de um astro para outro porque depende de sua massa e de seu raio. Na Lua, g é aproximadamente 1,6 m/s²; em Marte, cerca de 3,7 m/s². Por isso, um mesmo objeto apresenta pesos diferentes nesses locais. Uma massa de 10 kg, por exemplo, pesa aproximadamente 100 N na Terra, 16 N na Lua e 37 N em Marte.
Essa variação ajuda a entender por que astronautas parecem se mover com mais facilidade na Lua. A massa e a inércia de seus corpos continuam as mesmas, mas a força gravitacional lunar é menor. Ainda assim, eles não estão sem gravidade: estão submetidos a uma gravidade mais fraca que a terrestre.
Também é importante distinguir queda livre de ausência de peso. Na queda livre, um corpo está sob ação predominante da gravidade e acelera. Em uma nave em órbita, astronautas têm sensação de ausência de peso porque nave e ocupantes estão caindo continuamente ao redor da Terra. A força gravitacional, porém, continua atuando e é justamente o que mantém a nave em órbita.
Pontos de revisão
A força peso é a atração gravitacional exercida por um astro sobre um corpo. Sua fórmula é P = m · g, sua unidade é o newton e sua direção aponta para o centro do astro. Na Terra, em exercícios, g costuma ser adotado como 9,8 m/s² ou 10 m/s², conforme o enunciado.
- Massa é medida em kg e não depende do planeta ou da Lua.
- Peso é medido em N e varia quando a gravidade local muda.
- O peso atua mesmo quando o corpo está parado ou apoiado.
- Em diagramas próximos à superfície da Terra, o vetor peso aponta verticalmente para baixo.
- Normal e peso só têm obrigatoriamente a mesma intensidade em situações particulares de equilíbrio.
Ao resolver uma questão, diferencie cuidadosamente as grandezas, observe as unidades e interprete o contexto físico. Esses passos permitem reconhecer se o problema pede apenas o cálculo do peso ou também a análise da resultante e de outras forças presentes.
