Ejercicios: La masa: balanzas, conservación y diferencia con el peso

Mateo dice que «la masa y el peso son lo mismo porque los dos se miden en kilogramos». Explicá con tus palabras por qué esa afirmación no es correcta. Indicá qué magnitud representa cada una y con qué unidad se expresa en el Sistema Internacional.

En el laboratorio del liceo hay tres instrumentos: una balanza de platillos, una balanza digital que marca hasta $0{,}01\ \text{g}$ y una balanza de cocina que marca de $5\ \text{g}$ en $5\ \text{g}$. Si Valentina necesita medir la masa de un anillo muy liviano, ¿cuál de las tres le conviene usar? Justificá tu elección mencionando la resolución del instrumento.

Una balanza digital indica $250{,}4\ \text{g}$ al medir un frasco con azúcar. Expresá esa masa en kilogramos y escribí el resultado con coma decimal. Indicá además cuál es el último dígito que aporta la resolución del instrumento.

Santiago coloca un vaso con vinagre sobre una balanza y lee $180{,}0\ \text{g}$. Agrega una cucharadita de bicarbonato de sodio, cuya masa es $5{,}0\ \text{g}$, y se produce efervescencia: se forman burbujas de gas que salen del vaso. Al terminar, la balanza marca $183{,}2\ \text{g}$.

1. a) ¿Se cumple la conservación de la masa? Justificá tu respuesta.
2. b) ¿Cuántos gramos de gas escaparon al ambiente? Explicá cómo lo calculás.

Lucía mide tres veces la masa de una piedra con la misma balanza digital y obtiene $52{,}3\ \text{g}$, $52{,}5\ \text{g}$ y $52{,}4\ \text{g}$.

1. a) Calculá el promedio de las tres lecturas.
2. b) Indicá cuál es la diferencia entre la mayor y la menor lectura y explicá qué dice eso sobre la incertidumbre de la medición.
3. c) Escribí el resultado final de la masa de la piedra con su unidad.

Un astronauta tiene una masa de $80\ \text{kg}$ en la Tierra. Un estudiante afirma que, al llegar a la Luna, «el astronauta tiene menos masa porque allí pesa menos». Considerá que la fuerza peso en la Luna es aproximadamente la sexta parte de la que hay en la Tierra.

1. a) Indicá cuál es la masa del astronauta en la Luna.
2. b) Explicá qué magnitud cambia al pasar de la Tierra a la Luna y por qué.
3. c) Decí qué tipo de instrumento mediría la misma lectura en ambos lugares: una balanza de platillos o un dinamómetro. Justificá.

Florencia quiere medir la masa de un sobre de semillas. Dispone de dos balanzas: la A tiene un rango de $0$ a $5\ \text{kg}$ y una resolución de $1\ \text{g}$; la B tiene un rango de $0$ a $200\ \text{g}$ y una resolución de $0{,}01\ \text{g}$. Estima que el sobre pesa cerca de $30\ \text{g}$ y necesita conocer su masa con la mayor precisión posible.

1. a) ¿Qué balanza elegirías? Argumentá considerando rango y resolución.
2. b) Si la balanza A marca $31\ \text{g}$ y la B marca $30{,}47\ \text{g}$, comparé ambos resultados e indicá cuál aporta más información y por qué.
3. c) Explicá qué problema habría si usara la balanza B para medir un paquete de arroz de $1\ \text{kg}$.

Bruno quema una bolita de lana de acero (hierro) en un recipiente abierto. Mide la masa antes y después: antes marca $12{,}0\ \text{g}$ y después marca $15{,}0\ \text{g}$. Su compañera Camila quema otro trozo de papel en un recipiente abierto y mide $5{,}0\ \text{g}$ antes y $0{,}8\ \text{g}$ después.

1. a) Explicá por qué parece que en un caso la masa aumenta y en el otro disminuye, si en ambos se cumple la conservación de la masa.
2. b) Proponé una modificación del procedimiento para comprobar que la masa total se conserva en cada caso.
3. c) Si en el caso de la lana de acero el aumento fue de $3{,}0\ \text{g}$, indicá qué representa esa cantidad.