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Força Peso: o que é, tipos, fórmula e exemplos

Força Peso é a força gravitacional de um corpo que tem caráter exclusivamente atrativo. Pode ser chamada de força gravitacional ou apenas de peso. No artigo a seguir iremos explicar o conceito, a fórmula e dar alguns exemplos.

O que é Força Peso?

Recebe o nome de força peso de um corpo, a força gravitacional exclusivamente atrativa resultante de um segundo corpo. Esse outro corpo possui grande massa como o Sol, a Lua e a Terra, por exemplo. 

Segundo a lei da gravitação universal, dois corpos que possuem massa se atraem com uma força inversamente proporcional ao quadrado da distância entre eles. A força peso é o mesmo que força gravitacional e peso. Contudo, é essencial evitar confundir os conceitos de peso e massa, confira abaixo:

• Peso é uma força medida em newtons (N);
• Massa de um corpo é a quantidade de matéria que ele possui, é medido em quilogramas (kg).

O que é peso? 

Na Física, peso é uma força oriunda da atração gravitacional entre dois corpos formados de massa. Podemos calcular o peso através da multiplicação entre a massa de um desses corpos (medida em kg) e a aceleração da gravidade local (m/s2). 

A massa de um corpo permanece a mesma enquanto ele se desloca entre dois pontos com diferentes gravidades. No entanto, o seu peso muda. Um objeto que pesa 10 kg na Terra, cuja gravidade é de cerca de 9,8 m/s², terá peso de 98 N. Já na Lua, que possui gravidade de 1,6 m/s², o peso desse corpo será de apenas 16 N. 

Fórmula da força peso

Para calcular a força peso podemos utilizar a seguinte fórmula:

P = mg

Onde: 

• P – peso (N);
• m – massa (kg);
• g – gravidade local (m/s²). 

Por ser uma força, o peso é vetorial. Essa força sempre aponta para o centro da Terra e é ela quem nos mantêm presos à superfície. O Sol, de forma semelhante, também atrai a Terra em direção ao seu centro. Sendo assim, o Sol exerce uma força peso sobre o planeta. 

A grande velocidade na qual a Terra orbita o Sol é o que impede que nosso planeta caia em direção à estrela. Lembrando que essa é uma força que aponta sempre para o centro da trajetória. Então a força gravitacional que o Sol exerce sobre a Terra não é capaz de alterar o módulo da velocidade de translação, apenas seu sentido. 

O peso e a terceira lei de Newton 

A terceira lei de Newton nos diz que:

• Ao exercer uma força contra um corpo, recebemos dele a mesma força, com a mesma intensidade e direção, mas em sentido oposto. 

Esse conceito, aplicado ao contexto de peso, indica que a força que a Terra faz sobre nós para baixo é feita sobre a Terra para cima. A Terra é capaz de nos puxar em direção ao seu centro e nós também exercemos sobre ela uma força de mesma intensidade, mas em sentido oposto. 

Sabe por que caímos em direção a Terra e não o contrário? Por causa da inércia, a massa do planeta é muito maior do que as nossas massas. Então a tendência da Terra permanecer em repouso é muito superior. Assim a aceleração adquirida por ela, devido a força peso exercida por nós é muito pequena, quase nula. 

Peso e força normal

É relativamente comum que força normal e força peso sejam confundidas como se fossem um par de ação e reação. Contudo, essas forças agem sobre o mesmo corpo e devido a isso violam a condição da terceira lei de Newton.

A força normal é uma força de reação à compressão exercida sobre uma superfície e não a força peso. 

Trabalho da força peso

O trabalho realizado por uma força mede a quantidade de energia transferida entre dois ou mais corpos. Confira a fórmula usada para calcular o trabalho da força peso: 

= Pdcos

Onde: 

• τ – trabalho (J – joule);
• P – peso (N – newton);
• d – deslocamento (m – metro);
• θ – ângulo entre a força e peso. 

Essa fórmula nos indica que a quantidade de trabalho exercida pela força peso depende da intensidade dessa força multiplicada: 

• Pelo deslocamento;
• E pelo ângulo formado entre o deslocamento e a força peso. 

Exemplos

Caso em que ângulo θ é igual a 0°.

Se a força peso e o deslocamento formam um ângulo de 0°, então a força peso será positiva. Isto é, o trabalho da força peso irá produzir um aumento de energia cinética. Assim como quando um objeto cai em direção ao centro da Terra. 

Caso em que o ângulo θ é igual a 180°

O deslocamento e a força peso, nesse caso, são opostos. Podemos exemplificar como quando jogamos um objeto para cima, na Terra. Ao fazer isso, o corpo perde energia cinética uma vez que o trabalho é negativo. O cosseno de 180° é equivalente a -1.

Caso em que o ângulo θ é igual a 90°

O cosseno de 90° é 0 e isso indica que a força peso não realiza trabalho em direções perpendiculares a ela. Um exemplo é quando fazemos uma caminhada na horizontal. O peso do corpo não produzirá alteração na sua energia cinética. 

Força peso e gravitação

A gravitação universal é uma das leis de Newton e segundo ela:

• Todos os corpos com massa se atraem em pares, com a mesma força.

Essa lei também indica que a força atrativa entre os corpos é proporcional ao produto de suas massas e inversamente proporcional ao quadrado da distância que os separa.  Confira a fórmula da gravitação universal:

FG = GMmr2    P = mg  → g = GMmr2

Onde: 

• FG – força gravitacional (N);
• G – constante de gravitação universal (6,674.10-11 N.m²/kg²);
• M e m – massas dos corpos (kg);
• r – distância entre os corpos (m). 

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