¿Qué pesa mas, un kilo de hierro o un kilo de paja?

n3krO

Una pregunta que a priori parece estupida, y que va a pillar, ya que obviamente un kilo de hierro pesa 1 kilo, y 1 kilo de paja pesa 1 kilo, verdad?

Pero en que condiciones es eso verdad? Como definimos un kilo de algo? Y que es pesar?

Hoy me gustaria explicar algo que muchos ya saben, pero que lo obvian por lo insignificante que es para una persona en su dia a dia, y esto es que un kilo de hierro NO pesa lo mismo que un kilo de paja.

Bueno, mejor corrijo la frase anterior, puede pesar lo mismo, como puede no pesar lo mismo, depende de las condiciones. En un campo gravitatorio uniforme y en vacio si pesan lo mismo, pero son esas las condiciones que tenemos en la tierra?

En la tierra hay 2 factores, muy despreciables, pero que estan ahi:

  • Desplazamiento del aire
  • Gravedad no uniforme

Desplazamiento del aire

Como dice el principio de arquimedes, sobre el cual tengo una anécdota de algo que le pasó a un amigo mio y le hizo jamas olvidarse de estas palabras:
Un cuerpo total o parcialmente sumergido en un fluido en reposo experimenta un empuje vertical hacia arriba igual al peso del fluido desalojado

Pues bien, resulta que el aire es un fluido, y tiene una densidad PROMEDIO en la superficie terrestre de 1,225 kg/m3. Mientras que el hierro tiene una densidad de 7 874 kg/m3 y la paja esta al rededor de los 150 kg/m3. A falta de ganas de buscar con mas profundidad, asumiré que esa es la densidad real.

Una forma de definir el empuje causado por el principio de arquimedes es restandole la densidad del fluido desplazado a la densidad del solido sumergido, y si hacemos eso nos queda que la densidad aparente del hierro es de 7872,775 kg/m3 y la de la paja es de 147,775 kg/m3.

Bien, para continuar tenemos que calcular el volumen de 1 kg de hierro y el de 1 kg de paja. Esto se hace dividiendo 1 kg por la densidad, quedandote el volumen en m3:

  • Hierro: 0.000127 m3 (127 mililitros si no me equivoco)
  • Paja: 0,00666666666..... m3 (6 2/3 Litros)

Por fin, con esto y la densidad aparente que antes hemos calculado podemos calcular cuanto pesarian un kilo de hierro y 1 kilo de paja en la superficie de la tierra, o sea, que fuerza sentiria la tierra? Nuevamente lo calculamos multiplicando el volumen por la densidad.

  • Hierro: 0,999842425 kgf (999,84 grf aprox)
  • Paja: 0.9851666666666 kgf (985,52f gr aprox)

Asi que, 1 kg de hierro pesa casi 15 gramos-fuerza mas que 1 kg de paja en la superficie de la tierra!

Gravedad no uniforme

En este lado no me voy a extender mucho, pero es que la gravedad se hace mas debil con la altura, esto significa que la respuesta de la pregunta no es tan trivial, pues depende tambien de la forma que tengan ambos solidos y de la posicion. Si tienen forma alargada, no pesaran lo mismo estando de pie que estando tumbados. Aun asi, para los tamaños que estamos hablando en comparación con el radio de la tierra es una diferencia bastante menos apreciable que el anterior caso de boyancia.

Otros fenomenos que pueden influir en una posible diferencia de peso?

Aqui es algo en lo que todos podeis aportar, que otros fenomenos pensais que pueden influir? Yo estoy asumiendo que ambos objetos los peso al mismo tiempo, en el mismo punto, si no podriamos decir que la posicion de los astros cambia de un pesaje a otro, cambiando asi el modulo y direción del campo gravitatorio, igualmente se podría decir que si un objeto lo pesamos en el ecuador y el otro en un polo tambien afectaria, puesto que los polos estan mas cercanos al nucleo terrestre por lo que alli la gravedad es mas alta.

Si veis algun error en mis calculos me lo podeis decir tambien, son cosas simples, y podría haberlo hecho mas directo aun dividiendo la densidad aparente por la densidad real pero queria pasar por el volumen primero.

Asi que sin mas demora os dejo hablar tranquilamente.

4
Kike_Knoxvil

En realidad la forma que tienes de medir los kg es con una báscula, así que por norma general el empuje ya está compensado cuando haces la medición suponiendo que la báscula sea capaz siquiera de medirlo. En cuanto a la gravedad, realmente sueles pesar en el mismo sitio y la misma pesa, por lo que no afecta realmente a lo que estás midiendo (aparte que habría que mirar cuantos decimales varían al medir y la precisión del aparato, pero lo más probable es que este no tenga suficiente resolución como para apreciar un cambio sin tener en cuenta el error)
La posición no afecta a la medida de peso nuevamente por lo que he dicho de la báscula y su resolución, ya que el empuje que aparece es ridículo frente a la masa que manejas

9 1 respuesta
eXtreM3

Siempre que tengo que pesar algo "no pesable", bien porque la superficie es muy grande y no lo puedo poner en la báscula o por cualquier otro motivo, primero me peso yo y después me peso cogiendo el objeto.

No tiene más, vaya hilo de paja te has montao.

7
Kb

Pero si estan apoyados en el suelo, el aire no influye

Para todo lo demas

2 2 respuestas
n3krO

Pero si estan apoyados en el suelo, el aire no influye

Kb:4

#4 comooooo?

No sabia que si estoy dentro de una piscina con agua pero tocando el suelo, peso lo mismo que fuera de la piscina, que propiedad tan magica, no?

#2Kike_Knoxvil:

En realidad la forma que tienes de medir los kg es con una báscula, así que por norma general el empuje ya está compensado cuando haces la medición suponiendo que la báscula sea capaz siquiera de medirlo.

#1n3krO:

A falta de ganas de buscar con mas profundidad, asumiré que esa es la densidad real.

Igualmente podria asumir que la densidad que tenemos es aparente y entonces para calcular la real solo tendria que sumarle la densidad del aire.

#2Kike_Knoxvil:

ya que el empuje que aparece es ridículo frente a la masa que manejas

15 gr en 1 kg no es ridiculo. Es un error del 1,5% !

1 respuesta
Kike_Knoxvil

#5 Es ridículo a menos que estés generando un sistema de precisión, pero creo que intentar comparar el peso de hierro y paja no lo es. De todas maneras esto es como el equilibrio térmico: nunca van a pesar igual porque tienes ahí una asintota, se acercarán cada vez con decimales más exactos pero nunca serán lo mismo a menos que seas capaz de eliminar o modificar protones, neutrones y electrones

#5n3krO:

Igualmente podria asumir que la densidad que tenemos es aparente y entonces para calcular la real solo tendria que sumarle la densidad del aire.

No solo tendrías que medir la densidad del aire real en el recinto de pruebas, tendrías que conocer la densidad real de los elementos a pesar con una precisión muy muy fina
Básicamente esto es un ensayo de metrología si te paras a pensarlo

2
Kimura

Que bueno el hilo.

Así en frío se me ocurre que pesar al sol o a la sombra influye, ya que los rayos solares empujan pabajo las cosas. En Jaén pesas un poco más que en Bilbo pues!

El hierro es mazo estable y su ratio de semidesintegracion puede ser de años, pero en un kg de hierro con millones de átomos, en un ratito de nada te va a pesar menos eso.

Pero la celulosa de la paja que eso es nada y menos estable, en un periquete ha perdido más masa que el hierro proporcionalmente.

4
NigthWolf

No sabria decirte, yo las pajas no las mido por peso, sino por tiempo

11
Thouy
#1n3krO:

algo que le pasó a un amigo mio

le hizo jamas olvidarse de estas palabras

#1n3krO:

Un cuerpo total o parcialmente sumergido en un fluido en reposo experimenta un empuje vertical hacia arriba igual al peso del fluido desalojado

No te preocupes, a mi también se me ha caído el móvil al retrete.

Ontopic:

En cuanto a lo de desplazamiento en el aire, creo que añadiría que por la viscosidad del fluido, actúan unas fuerzas de rozamiento sobre el objeto en cuestión, y que por tanto también influye el propio área del objeto (la sección transversal al movimiento), entre otros taaaaaaantos factores

BTW mis dieses por el hilo, está genial

1 respuesta
SupermaN_CK

Yo tengo una pregunta, ya que estamos (quizá es una tontería enorme), ¿el aire se puede pesar?

2 respuestas
Thouy

#10 Sip, aunque para medir ese peso, necesitas aparatos con ''mucha precisión'', puesto que la masa del aire es muy pequeña respecto el espacio que ocupa (densidad).

Por peso entendemos la masa (cantidad de materia) + las fuerzas que interactúan sobre un cuerpo, y cuando pesamos algo en una báscula también influye el peso que tiene la columna de aire que está sobre el objeto (a esto se le llama presión atmosférica y es lo que muestran las isobaras de los mapas meteorológicos).

Por tanto, cuando pesamos cualquier objeto, realmente también estamos pesando el aire.

Y ahora sin dar rodeos:

spoiler

No sé si me he explicado bien xD

1
Kimura

#10 de manera indirecta, eso es lo que viene a hacer algo tan común como un barómetro.

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laZAr0

Y si pesas en una báscula un globo vacío y después lo pesas lleno de aire...

1 respuesta
Tox1ne

Técnicamente tienes razón, que es el mejor tipo de razón

En el vocabulario común, kg de peso no son los kg de masa.

Con tus cálculos: 1kg de cada material pesa diferentes newtons.

Lo que se expresa: El kilo es ya de peso, aunque sea una unidad "errónea", así que ambos pesan exactamente lo mismo, ya te dicen cuanto pesan en el enunciado, esto incluye la desviación respecto a la masa de ambos.

1 respuesta
Kimura

#13 pesar pesará un poco mas mas, pero la diferencia no será la diferencia neta real del aire de dentro, por una cuestión de "flotabilidad", por ende de estar ligeramente presurizado y haber una pequeña diferencia de densidad entre el exterior e interior.

Por eso un globo digamos que flota/planea, incluso lleno del mismo aire que lo rodea y no necesariamente de helio. Técnicamente tendrá mas masa indudablemente, pero difícilmente aparecería reflejada en una báscula convencional supongo.

n3krO

#14 Decir que tienes 1 kg de hierro, refiriendote al kg como kgf no tiene sentido.

Es como si digo que tengo 100 newtons de hierro. Por eso obvio ese razonamiento.

#9 La viscosidad del fluido es algo que afecta a la cinematica, pero en principio estamos hablando de un caso estatico. Tenia pensado hacer un seguimiento de este hilo con un caso dinamico (por ejemplo un humano y un elefante cayendo de un rascacielos).

El caso es que estamos hablando de cuerpos en reposo, la viscosidad no influye en el resultado.

1 1 respuesta
NeV3rKilL

Un buen ingeniero hubiera entendido que estamos hablando de 1Kp de hierro y de paja por lo que pesan lo mismo.

Los físicos no tienen suficiente con meterse en IT si no que también se quieren meter en ing?

1 1 respuesta
Tox1ne

#16 La gente en lenguaje cotidiano habla siempre en kgf, la gente dice: "cuanto pesas? -70Kg". No tendría sentido de otro modo, los gramos no es una unidad de la misma dimensión que la fuerza.
Además, cuando el dicho popular es: "Qué pesa más 1Kg de X o de Y? -pesan lo mismo" se deduce que se habla de kgf.

Si nos planteasemos el mismo ejercicio en lenguaje científico no tendría sentido el enunciado porque hay muchas variables no especificadas, por lo que implicitamente se deduce que es lenguaje cotidiano, no un ejercicio de física.

Si ya te he dicho que técnicamente lo que dices es cierto, pero te confundes en que el lenguaje cotidiano no es lenguaje científico y has de adecuar el vocabulario al registro.

Los científicos morís en vuestra poca transversalidad.

4
n3krO

#17 Soy ingeniero :psyduck:

1 respuesta
Ridote

#4 Lo iba a poner jajaja, mis 10

Soulscx

#19 ha dicho un buen ingeniero

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1 mes después
anythere

Que si, pero que 1kg de algo pesa lo mismo que 1kg de otra cosa.

Fin, cierren.

1 comentario moderado
15 días después
Susonkod

Que ?

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