Laboratorio

La massa

La lunghezza, la superficie, il volume sono grandezze fisiche che si riferiscono alle proprietÓ geometriche dei corpi, ma la realtÓ presenta molti aspetti diversi che richiedono l'introduzione di nuove grandezze fisiche.
Due oggetti identici alla vista (stessa forma, stesso colore, stesse dimensioni) ma costruiti con materiali diversi, quali l'acciaio e l'alluminio, possono rivelare la loro diversitÓ se soppesati in mano: si dice che Ŕ diversa la loro massa.
Si noti che abbiamo detto massa e non peso, come comunemente si dice. E' bene chiarire fin da ora che massa e peso sono due grandezze fisiche diverse e che, se la prima pu˛ considerarsi una proprietÓ dei corpi, la seconda, invece, pu˛ variare a seconda del luogo in cui l'oggetto si trova.
In altre parole, un oggetto di data massa, pu˛ avere pesi diversi in luoghi diversi: il peso di un corpo infatti non Ŕ altro che l'attrazione gravitazionale da parte del pianeta su cui esso si trova (nel nostro caso la Terra).
Si osservi, in proposito, la tabella seguente in cui Ŕ dato il valore del peso in newton di una massa di 50 kg, in diversi luoghi.

Il newton (simbolo N) Ŕ l'unitÓ di misura della forza nel Sistema Internazionale.

Massa = 50 kg
luogopeso (N)
sulla superficie terrestre490
a 10 000 m dalla Terra490
a 100 000 m dalla Terra476
a 1 milione di m dalla Terra367
a 10 milioni di m dalla Terra74
a 100 milioni di m dalla Terra2
sulla superficie della Luna81
sulla superficie di Giove1300

Dalla tabella si pu˛ osservare come una massa di 50 kg sulla Terra pesa 490 N, diminuisce il proprio peso (ma non la massa!) allontanandosi dalla Terra, fino ad avere peso nullo (cioŔ attrazione gravitazionale pari a zero) a grandi distanze da essa. La stessa massa pesa solo 81 N sulla Luna e ben 1300 N su Giove che Ŕ dotato di un intenso campo gravitazionale.

kilocampione (3K)

L'unitÓ di misura della massa nel Sistema Internazionale Ŕ, come sappiamo, il kilogrammo che Ŕ la massa del kilogrammo campione, un cilindro di platino-iridio che si trova al Bureau International des Poids et Mesures a SÚvres presso Parigi.

Un multiplo accettato del kilogrammo Ŕ la tonnellata (simbolo t, 1 t = 1000 kg). L'utilizzo del simbolo della tonnellata evita il ripetersi del prefisso kilo- che Ŕ giÓ presente, per ragioni storiche, nel nome dell'unitÓ fondamentale.

Per gli esperimenti che si fanno in un normale laboratorio scolastico, si pu˛ tener presente che la massa di un kilogrammo Ŕ, con ottima approssimazione, la massa di un litro di acqua.

Ordini di grandezza in kilogrammi di alcune masse

corpomassa (kg)
elettrone9,1 10-31
atomo di ossigeno2,7 10-26
insetto10-5
uomo8 101
elefante6 103
Terra5,98 1024
Sole1,98 1030
Sapendo che la massa di un litro di acqua Ŕ di 1 kg, qual Ŕ la massa di un millilitro di acqua?
  1. un milligrammo
  2. un grammo