Natural Sciences · Unit 2: Physics · Force and Earth Science
Guía de estudio en español, con los conceptos clave en inglés marcados así: key concept — para que los reconozcan al tiro en la prueba.
PARA: Bego & Mati
TEMARIO: Weight · Mass vs Weight · P = m × g · Net force · F = m × a
Lean el contenido en español para entender. Después tapen el español y repasen solo las etiquetas in English: esas son las palabras que van a aparecer escritas en la prueba.
Este tema tiene cálculo, así que no basta con leer: hay que hacer los ejercicios con lápiz y papel. Al final hay un glosario, 12 ejercicios con respuestas y un checklist para marcar antes de la prueba.
What is force? · la base de todo el tema
Antes de entrar al peso, hay que tener clara la idea de fuerza, porque el peso es una fuerza. Según la guía de clases:
Se representa gráficamente con flechas o vectores arrows (vectors). Cada flecha muestra cuatro cosas:
| Español | English | ¿Qué indica? |
|---|---|---|
| Dirección | direction | La línea por donde se aplica la fuerza: vertical, horizontal o inclinada (diagonal). |
| Sentido | sense | Hacia dónde apunta: a la derecha, a la izquierda, hacia arriba o hacia abajo. |
| Intensidad o magnitud | intensity / magnitude | El valor de la fuerza: si es "grande", "mediana" o "pequeña". El largo de la flecha. |
| Punto de aplicación | point of application | Dónde se aplica la fuerza sobre el objeto. |
Las fuerzas se miden con un dinamómetro dynamometer, también llamado spring scale, y la unidad es el NEWTON (N). La balanza balance, en cambio, mide masa en kg. ¡Ojo con no confundir los dos instrumentos!
Direction es la línea (por ejemplo: vertical). Sense es hacia dónde va por esa línea (hacia arriba o hacia abajo). Dos fuerzas pueden tener la misma dirección pero sentido opuesto: eso es justamente lo que pasa con el peso y el empuje del agua en la sección 6.
Mass vs Weight · la pregunta que sale casi seguro
Esta es LA distinción del tema. En el lenguaje de todos los días decimos "peso 50 kilos", pero en física eso está mal: los kilos son de la masa, no del peso.
| MASS · masa | WEIGHT · peso | |
|---|---|---|
| ¿Qué es? | La cantidad de materia que tiene un objeto the amount of matter an object has | La fuerza con la que la gravedad atrae un objeto hacia el centro de la Tierra the force with which gravity attracts an object toward the center of the Earth |
| ¿Es una fuerza? | NO | SÍ, es una force |
| Unidad | kilogramo · kg | newton · N |
| Se mide con | Balanza balance | Dinamómetro dynamometer |
| ¿Cambia según el planeta? | NO cambia doesn't change | SÍ cambia changes depending on the planet |
| Símbolo | m | P (o W) |
MASS: the amount of matter an object has. Measured in kg. It doesn't change.
WEIGHT: the force with which gravity attracts an object. Measured in N. It changes depending on the planet.
Imaginen que Bego viaja a la Luna the Moon:
Conclusión: la masa es una propiedad del objeto; el peso depende de dónde está el objeto.
Si la prueba pregunta "Weight is measured in kilograms — True or False?", la respuesta es FALSE. El peso se mide en newtons (N). Es la trampa más típica de este tema.
Weight (P) = mass (m) × gravity (g)
| Símbolo | Español | English | Unidad |
|---|---|---|---|
| P | Peso | weight | N (newton) |
| m | Masa | mass | kg |
| g | Gravedad | gravity | m/s² |
Earth's gravity = 9,8 m/s²
En la prueba, escrito en inglés, aparece con punto decimal: 9.8 m/s². Es el mismo número.
No siempre les van a pedir el peso. A veces les dan el peso y piden la masa. Por eso hay que saber dar vuelta la fórmula:
| Lo que buscas | Fórmula | Operación |
|---|---|---|
| Peso weight | P = m × g | multiplicas |
| Masa mass | m = P ÷ g | divides |
| Gravedad gravity | g = P ÷ m | divides |
Siempre escriban la unidad en la respuesta. Un resultado que dice solo "490" está incompleto; lo correcto es "490 N". Muchos puntos se pierden ahí y es lo más fácil de arreglar.
Worked examples · usen siempre los mismos 4 pasos
Método para todos los cálculos: Datos → Fórmula → Reemplazo → Resultado con unidad. Escribir los cuatro pasos ayuda incluso si se equivocan en la multiplicación, porque el profe ve que entendieron.
A book has a mass of 2 kg. What is its weight on Earth?
An object weighs 49 N on Earth. What is its mass?
A person has a mass of 50 kg. Calculate their weight on Earth.
A person with a mass of 60 kg travels to the Moon (g = 1,6 m/s²). What is their weight there? And on Earth?
Gravity on other planets · por eso el peso cambia
La guía de la profesora solo pide de memoria la gravedad de la Tierra (9,8 m/s²). Los valores de los otros planetas se los van a dar en el enunciado del ejercicio. Esta tabla es para practicar y para entender el orden de magnitud:
| Lugar | English | g (m/s²) | Peso si pesas 50 kg |
|---|---|---|---|
| Luna | the Moon | 1,6 | 80 N |
| Marte | Mars | 3,7 | 185 N |
| Mercurio | Mercury | 3,7 | 185 N |
| Urano | Uranus | 8,7 | 435 N |
| Venus | Venus | 8,9 | 445 N |
| TIERRA | EARTH | 9,8 | 490 N |
| Saturno | Saturn | 10,4 | 520 N |
| Neptuno | Neptune | 11,2 | 560 N |
| Júpiter | Jupiter | 24,8 | 1.240 N |
La columna de la masa no existe en esta tabla, y eso es a propósito: la masa sería 50 kg en todas las filas. Solo cambia el peso, porque solo cambia la gravity. En Júpiter pesarían más del doble que en la Tierra; en la Luna, menos de un sexto.
Net force · el peso casi nunca actúa solo
En la vida real, sobre un objeto actúan varias fuerzas a la vez. Para saber qué le va a pasar, hay que sumarlas todas:
Fuerza hacia abajo (como el weight) → signo negativo (–)
Fuerza hacia arriba (como el empuje del agua o buoyant force) → signo positivo (+)
Después simplemente se suman los números con sus signos. No hay que "decidir" si restar: se suma todo y el signo hace el trabajo.
Sirve para determinar si el objeto cambia su movimiento determine whether an object changes its motion, es decir si:
Las fuerzas se anulan entre sí cancel each other → Net force = 0 → el objeto no cambia su movimiento the object doesn't change its motion. Si estaba quieto, sigue quieto.
— vs —
Las fuerzas no se anulan → Net force ≠ 0 → el objeto acelera o desacelera the object accelerates or decelerates.
| Resultado | Significado | English |
|---|---|---|
| Negativo (–) | La fuerza neta apunta hacia abajo: el objeto se mueve hacia abajo (se hunde, cae). | negative → the object moves downward |
| Positivo (+) | La fuerza neta apunta hacia arriba: el objeto sube (flota, sale a flote). | positive → the object moves upward |
| Cero (0) | El objeto está en equilibrio: se queda como está. | zero → the object is in equilibrium |
A box falls into a liquid. Its weight is –50 N and the buoyant force of the liquid is 30 N. What is the net force?
An object has a weight of –100 N and receives a buoyant force of 100 N. What happens to the net force?
El empuje buoyant force es la fuerza que hace el agua (o cualquier líquido) hacia arriba sobre un objeto sumergido. Es la que explica por qué en la piscina uno se siente más liviano: el agua empuja hacia arriba y le resta al peso.
Newton's second law · la "prima hermana" del peso
| Símbolo | Español | English | Unidad |
|---|---|---|---|
| F | Fuerza | force | N |
| m | Masa | mass | kg |
| a | Aceleración | acceleration | m/s² |
Despejes: m = F ÷ a · a = F ÷ m (mismo truco del triángulo de la sección 3).
El peso es exactamente F = m × a, pero en el caso particular en que la aceleración es la gravedad. Por eso P = m × g. No son dos fórmulas distintas: es la misma. La gravedad es simplemente la aceleración que la Tierra le provoca a todo lo que cae.
| Enunciado | Fórmula | Resultado |
|---|---|---|
| A body with a mass of 5 kg moves with an acceleration of 2 m/s². What force is being applied to it? | F = m × a F = 5 × 2 |
10 N |
| A force of 30 N is applied and the body acquires an acceleration of 3 m/s². What is the mass of the object? | m = F ÷ a m = 30 ÷ 3 |
10 kg |
| A force of 68 N is applied and the body acquires an acceleration of 7 m/s². What is the mass of the object? | m = F ÷ a m = 68 ÷ 7 |
≈ 9,71 kg |
Lean qué dato les dan. Si aparece 9,8 o la palabra weight / gravity / planet → usen P = m × g. Si aparece una acceleration cualquiera (2 m/s², 3 m/s²…) → usen F = m × a. En el fondo es la misma operación: multiplicar la masa por la aceleración que corresponda.
Common mistakes · revisen esta lista antes de entregar
| Error | Correcto |
|---|---|
| Decir "el peso es 50 kg" | Los kg son de la mass. El weight va en newtons (N). |
| Creer que la masa cambia en la Luna | La mass NUNCA cambia. Lo que cambia es el weight, porque cambia la gravity. |
| Entregar el número sin unidad ("490") | Siempre escribir la unidad: 490 N, 5 kg, 9,8 m/s². |
| Usar 9,8 en cualquier planeta | 9,8 m/s² es solo de la Tierra. Lean el enunciado: si dice Mars, usen la g de Mars. |
| Sumar fuerzas opuestas sin signos | Abajo = negativo, arriba = positivo. Después se suma todo. |
| Confundir direction con sense | Direction = la línea (vertical / horizontal / diagonal). Sense = hacia dónde apunta (arriba / abajo / izquierda / derecha). |
| Confundir balanza con dinamómetro | Balance → mide masa (kg). Dynamometer → mide fuerza (N). |
| Multiplicar cuando había que dividir | Si les dan el peso y piden la masa, se divide: m = P ÷ g. Usen el triángulo. |
Glossary · si se aprenden solo esta tabla, ya tienen medio ramo
| Español | English | Unidad |
|---|---|---|
| Fuerza | force | F · N |
| Peso | weight | P · N |
| Masa | mass | m · kg |
| Gravedad | gravity | g · m/s² |
| Aceleración | acceleration | a · m/s² |
| Newton | newton | N |
| Fuerza neta | net force | N |
| Fuerza de empuje | buoyant force | N |
| Fuerzas equilibradas | balanced forces | = 0 |
| Fuerzas no equilibradas | unbalanced forces | ≠ 0 |
| Equilibrio | equilibrium | — |
| Dinamómetro | dynamometer / spring scale | mide N |
| Balanza | balance | mide kg |
| Dirección | direction | vertical / horiz. |
| Sentido | sense | arriba / abajo |
| Intensidad o magnitud | intensity / magnitude | el valor |
| Punto de aplicación | point of application | — |
| Cantidad de materia | the amount of matter | — |
| Centro de la Tierra | the center of the Earth | — |
| Acelera | accelerates | — |
| Se detiene | stops | — |
| Cambia de dirección | changes direction | — |
| Se anulan entre sí | cancel each other | — |
| Hacia abajo / arriba | downward / upward | – / + |
| Sistema Internacional | SI · International System | — |
Practice · háganlos ANTES de abrir la respuesta
Los enunciados están en inglés a propósito, igual que en la prueba. Las respuestas están explicadas en español: toquen la pregunta para abrirla.
P = m × g = 4 × 9,8 = 39,2 N
Nos dan el peso y piden la masa, así que dividimos: m = P ÷ g = 147 ÷ 9,8 = 15 kg
Earth: 45 × 9,8 = 441 N
Mars: 45 × 3,7 = 166,5 N
Su masa sigue siendo 45 kg en los dos planetas.
Jupiter: 50 × 24,8 = 1.240 N
Venus: 50 × 8,9 = 445 N
Pesa más en Jupiter, porque su gravedad es mucho mayor.
Net force = (–80) + (+25) = –55 N
Sí, se hunde. El resultado es negativo, o sea que la fuerza neta apunta hacia abajo. Son unbalanced forces.
Net force = (–12) + (+12) = 0 N
Son balanced forces: se anulan entre sí. El objeto está en equilibrium y no cambia su movimiento.
Acá no es peso, porque la aceleración no es la gravedad: F = m × a = 8 × 4 = 32 N
FALSE. El weight se mide en newtons (N) porque es una fuerza. Los kilograms son la unidad de la mass.
La mass es la cantidad de materia que tiene un objeto; se mide en kg y no cambia nunca, esté donde esté. El weight es la fuerza con la que la gravedad atrae al objeto hacia el centro del planeta; se mide en newtons (N) y cambia según el planeta.
Tip: conviene cerrar con un ejemplo — "por ejemplo, en la Luna mi masa sería la misma, pero mi peso sería mucho menor".
Acá lo desconocido es la gravedad, así que despejamos: g = P ÷ m = 280 ÷ 70 = 4 m/s²
Es una gravedad menor que la de la Tierra, así que ahí la astronauta pesaría menos que acá.
a = F ÷ m = 75 ÷ 15 = 5 m/s²
Force → el dynamometer (o spring scale), en newtons.
Mass → la balance (balanza), en kilogramos.
Test phrases & final checklist
Para que no se pierdan leyendo la pregunta:
| Enunciado en inglés | Qué tienes que hacer |
|---|---|
| Calculate the weight of… | Usar P = m × g |
| What is the mass of…? | Dividir: m = P ÷ g (o m = F ÷ a) |
| What is the net force? | Sumar todas las fuerzas con sus signos (– abajo, + arriba) |
| Are the forces balanced or unbalanced? | Si la suma da 0 → balanced. Si da distinto de 0 → unbalanced |
| Does the object change its motion? | Si net force = 0 → no. Si ≠ 0 → sí, acelera o desacelera |
| Explain the difference between… | Escribir una definición de cada uno y compararlas |
| Which unit is used to measure…? | N para fuerzas y peso, kg para masa, m/s² para gravedad y aceleración |
| Give an example from everyday life | Dar un caso concreto: una mochila, una piedra en el agua, un salto en la Luna |
| In your own words… | No copiar la definición textual: explicarla con tus palabras y dar un ejemplo |