Peso aparente
[1] Aunque se le llame «peso», es una fuerza diferente al peso real, que es debido a la fuerza que la gravedad.
En el caso del peso aparente, se trata de una fuerza que el objeto ejerce sobre otro, y su magnitud varía si el sistema no se encuentra en equilibrio, es decir, si tiene una aceleración distinta de cero, o si hay otras fuerzas actuando en la misma dirección que la gravedad.
se posa sobre una báscula dentro de un elevador en movimiento rectilíneo, tal que las únicas fuerzas que actúan sobre el sujeto son su peso y la fuerza normal que ejerce la báscula, según la segunda ley de Newton, y tomando el sentido positivo hacia arriba, se tiene:
Por la tercera ley de Newton, la fuerza que ejerce la persona sobre la báscula, su peso aparente, es igual en magnitud a la fuerza normal que ejerce la báscula sobre la persona, de modo que se hace visible cómo el peso aparente depende de la aceleración
, el sistema se encuentra en caída libre, por lo que no hay fuerza normal y la persona experimenta una ingravidez aparente, es decir siente que no tiene peso; y
, el sistema se encuentra en equilibrio, es decir en reposo o con velocidad constante, por lo que
Suponiendo un cuerpo en movimiento circular vertical donde solamente actúan la fuerza centrípeta y la gravedad, la fuerza ejercida sobre el mismo puede obtenerse de igual forma que en el movimiento rectilíneo partiendo de la segunda ley de Newton, teniendo en cuenta la dirección y sentido de la fuerza que sostiene al cuerpo (fuerza normal o de tensión, por ejemplo), y reemplazando la aceleración
de modo que es posible utilizar su relación la velocidad tangencial.
Es posible notar este efecto fácilmente en un parque de diversiones, por ejemplo al subirse a una montaña rusa.
Esta es la razón de que una persona se «sienta más pesada» cuando esta comenzando o acabando la vuelta que cuando llega a la parte más elevada del giro, su peso aparente es mayor debido a la fuerza centrípeta.
Teniendo en cuenta esto, entonces es posible ver que decir que el peso aparente es igual al peso real cuando el sistema está en equilibrio, es en realidad una aproximación.
Esto ocurre al considerar que la Tierra es un sistema de referencia inercial, pero en realidad no lo es.
Al tomar en cuenta la rotación terrestre, cualquier objeto en la superficie está en movimiento circular alrededor del eje terrestre, con lo que se puede encontrar que el peso aparente indicado por una báscula en la superficie de la Tierra es menor al peso real debido a la gravedad.
Una forma sencilla de verlo es si al estar parado sobre una báscula, una persona toma algún objeto.
La lectura de la balanza ya no indicará el peso de la persona, sino el de ella más el del objeto, por lo que la fuerza que la persona ejerce sobre la báscula es mayor a su peso.
Esto puede resultar bastante evidente y por tanto es bien sabido que antes de utilizar una báscula para pesarse, una persona debe dejar todos los objetos que lleve encima.
Pero hay casos donde tal vez no resulta tan claro, como cuando el objeto a pesar se sumerge dentro de un fluido, especialmente dentro de un líquido, ya que este ejerce sobre cualquier objeto sumergido en él una fuerza de empuje hacia arriba igual al peso del fluido desplazado por el objeto sumergido, lo que se conoce como el principio de Arquímedes.
