Masa (física)

En este artículo se explica qué significa la masa en física. Podrás ver las características de la masa, ejemplos de las masa de objetos reales, y los diferentes tipos de masa que existen. Finalmente, se muestra la diferencia entre los términos de masa y peso en física.

¿Qué es la masa en física?

En física, la masa es una magnitud escalar que indica la cantidad de materia de un cuerpo. Es decir, la masa es una magnitud física que sirve para medir cuánta materia tiene un cuerpo.

En el Sistema Internacional de Unidades (SI), la masa se expresa en kilogramos (kg). Aunque dependiendo del valor de la masa, también se suele expresar la masa de un cuerpo con toneladas (t), gramos (g) o miligramos (mg).

Todos los cuerpos y objetos tienen masa pero, según las propiedades del material, la masa de un cuerpo será mayor o menor. En particular, si dos objetos diferentes tienen el mismo volumen, el objeto con mayor masa será aquel cuya densidad sea mayor.

Es habitual confundir el concepto de masa con el concepto de peso, sin embargo, los dos términos significan cosas completamente distintas. Más abajo comentaremos en qué se diferencian la masa y el peso.

Características de la masa

En física, la masa es una magnitud que se caracteriza por lo siguiente:

• La masa es una magnitud escalar, es decir, la masa es un valor intrínseco de cada cuerpo.
• La masa no depende de la gravedad, por lo tanto, la masa en la Tierra será la misma que en la Luna o cualquier otro astro.
• En el Sistema Internacional de Unidades, la masa se expresa en kilogramos (kg).
• La masa de un cuerpo u objeto se mide con una balanza.

Ejemplos de masa

Una vez hemos visto la definición de masa y sus características, vamos a ver varios ejemplos de la masa de diferentes cuerpos.

• Masa de un litro de agua: 1 kg
• Masa de un balón de baloncesto: 0,6 kg
• Masa de un bebé: 3,5 kg
• Masa de una bicicleta: 6 kg
• Masa de la torre Eiffel: 73000000 kg
• Masa de un electrón: 9,1·10^-31 kg
• Masa de la Tierra: 5,9736·10²⁴ kg
• Masa del Sol: 1,9891·10³⁰ kg
• Masa de la Luna: 7,349·10²² kg

Ten en cuenta que algunos de estos valores se han aproximado, por ejemplo, la masa de una bicicleta dependerá del modelo. Aún así, las masas de los astros y del electrón son precisas porque se pueden calcular.

Tipos de masa

Según el campo de estudio, el significado del término de masa puede variar. A continuación te dejamos con la lista de las definiciones más habituales de masa.

• Masa inercial: es la resistencia que ejerce un cuerpo a la aceleración cuando se aplica una fuerza. Lógicamente, si se ejerce una fuerza sobre un objeto de poca masa, este acelerará más. Y al contrario, cuanta más masa tenga el objeto menos aceleración adquirirá al aplicarle una fuerza. Este tipo de masa es al que nos referimos en física normalmente.
• Masa gravitacional: es la cantidad de materia que interviene en un campo gravitatorio, ya sea el cuerpo que genera el campo gravitatorio (masa gravitacional activa) o el cuerpo que es atraído (masa gravitacional pasiva). El valor de la masa gravitacional coincide con el de la masa inercial, pero son dos conceptos distintos.
• Masa atómica: es la masa de un átomo. Este tipo de masa se utiliza en química y se mide en UMAs (Unidad de Masa Atómica).
• Masa molar: es la cantidad de masa de un mol de una determinada sustancia. Se expresa en kg/mol o g/mol.
• Masa cuántica: es la diferencia entre la frecuencia cuántica de un cuerpo y su número de onda. Este tipo de masa se usa en la mecánica cuántica relativista.

Como puedes ver, la masa forma parte de muchos campos de la ciencia y, de hecho, se incluye en muchas fórmulas. Por ejemplo, en física la masa de un cuerpo se utiliza para hacer muchos tipos de cálculos, como la fuerza gravitatoria, la fuerza de tensión o las fuerzas de inercia.

Diferencia entre masa y peso

En este último apartado, veremos cuál es la diferencia entre la masa y el peso, ya que son dos conceptos que se confunden habitualmente en la vida cotidiana.

La diferencia entre la masa y el peso es que son propiedades diferentes de la física. La masa es la cantidad de materia que tiene un cuerpo y se mide en kilogramos (kg), en cambio, el peso es la fuerza gravitatoria que ejerce la Tierra sobre un cuerpo y su unidad de medida es el newton (N).

Por lo tanto, no es lo mismo la masa de un cuerpo que el peso de un cuerpo. Los dos conceptos están relacionados porque cuanta más masa tenga un cuerpo más pesará, pero significan cosas distintas.

De hecho, la gravedad relaciona matemáticamente la masa y el peso de un objeto. De manera que si conocemos la gravedad de un planeta, basta con multiplicar la masa del objeto por el valor de la gravedad para hallar su peso.

Por lo tanto, cuando preguntamos «¿cuánto pesas?» en realidad deberíamos decir «¿cuál es tu masa?» para saber la masa de la persona. Evidentemente, ya entendemos que nos preguntan por la masa, pero en términos científicos está mal dicho.