Page 58 - Un fisico in salotto
P. 58
Massa e peso
Apriamo il giornale e nelle pagine sportive leggiamo che quel pugile ha una massa
muscolare eccezionale; oppure, in cronaca, che quella diga ha ceduto e si è riversata
a valle una enorme massa d’acqua che fortunatamente non ha causato vittime.
Così pure, osservando un cartello stradale, constatiamo che il peso della nostra
automobile rientra nei limiti indicati e possiamo tranquillamente passare sul ponte
che ci siamo trovati davanti; oppure, leggendo il giornale, che il pugile del quale
abbiamo parlato è un peso massimo.
Se scambiassimo tra loro le parole massa e peso dovremmo leggere per esempio
che quel pugile ha un peso muscolare eccezionale ed è una massa massima! Non
credo che abbiate mai letto una notizia sportiva in questi termini. Così pure, è
difficile che leggiate che si è riversato un enorme peso d’acqua o che il cartello ci
indichi che la massa della nostra automobile ci consente di passare su quel ponte!
Ebbene, anche in questi termini la terminologia sarebbe ugualmente accettabile.
Infatti massa e peso vanno di pari passo: tanto più grande è la massa di un certo
oggetto, tanto maggiore è il suo peso. Di fatto, un oggetto che ha una massa doppia
della nostra pesa il doppio di noi, un oggetto di massa tripla pesa il triplo; e così via.
Tuttavia, massa e peso sono grandezze fisiche assolutamente indipendenti; ed è
solo un’analisi superficiale delle nostre esperienze quotidiane che ci induce a
pensare che siano la stessa cosa.
La massa rappresenta per così dire la ‘quantità di materia’ della quale è fatto un
certo oggetto, dunque è una grandezza invariabile, caratteristica dell’oggetto che
consideriamo.
Il peso invece dipende dalla forza gravitazionale con la quale ci attira un altro
oggetto, che può essere la Terra o un altro corpo celeste. Dunque il peso è una
quantità che può variare da caso a caso.
Non per nulla sappiamo che il peso di un astronauta sulla Luna è circa un sesto di
quello sulla Terra. E forse ricordiamo i grandi salti che l’astronauta Aldrin fece
proprio sulla Luna, facilitato da questa circostanza. Aldrin, tra l’altro, fu aspramente
rimproverato dai controllori della missione Apollo per il rischio che avrebbe
comportato una eventuale caduta: la tuta spaziale avrebbe potuto lacerarsi con
conseguenze drammatiche.
Anche qui sulla Terra il peso varia da caso a caso. Di fatto il nostro peso dipende
dalla nostra distanza dal centro della Terra. Al livello del mare ci troviamo più o
meno a 6.370 chilometri dal centro della Terra. Se esistesse da qualche parte una
torre alta proprio 6.370 chilometri (!) e ci salissimo sopra, ci troveremmo a una
distanza dal centro della Terra doppia rispetto alla precedente.
Se avessimo con noi una comune bilancia, come quelle per uso casalingo, ci
accorgeremmo di pesare un quarto rispetto a quello che pesiamo al livello del mare.
Se potessimo andare ancora più in alto, a una distanza tripla dal centro della Terra,
peseremmo un nono; e così via. Questo perché la forza di attrazione decresce con il
quadrato della distanza dal centro della Terra, come ricorderemo in altre occasioni.