Critique a afirmação, freqüentemente ouvida, de que a massa de um corpo exprime a medida da quantidade de matéria existente nele.
Passo 1
Beleza, vamos resumir: o enunciado pede pra criticar aquela ideia de que “massa é a medida da quantidade de matéria que um corpo tem”. O assunto aqui é Física Básica – definição de massa (inercial, gravitacional, relativística) e conceito de quantidade de matéria (mol). Pra desenrolar isso a gente vai precisar falar de:
- O que a galera entende por “quantidade de matéria”.
- Massa inercial x massa gravitacional.
- Conceito de mol (quantidade de substância) e por que massa ≠ mol.
- E ainda trazer um toque de relatividade (massa relativística e defeito de massa).
Passo 2
Primeiro, “quantidade de matéria” geralmente a gente associa a número de partículas (átomos ou moléculas). Na Química existe a unidade mol: 1 mol =
entidades. Se massa fosse só “quantidade de matéria”, teríamos que falar de mol, não de quilograma. Além disso, pedaços iguais de um mesmo material podem ter a mesma quantidade de átomos (mesmo número de mols) mas massas diferentes se tiverem proporções distintas de isótopos (ex.: carbono-12 vs carbono-14).
Passo 3
Agora, massa em Física tem dois papéis:
– Massa inercial: medida de quanto um corpo resiste a mudar seu estado de movimento (força = massa × aceleração, ).
– Massa gravitacional: medida de quanto um corpo interage com o campo gravitacional (peso = massa × gravidade, ).
Essas duas massas coincidem empiricamente (princípio da equivalência), mas em nenhum momento elas falam em “quantidade de matéria”, e sim em “capacidade de resistir” ou “de atrair/ser atraído”.
– Massa inercial: medida de quanto um corpo resiste a mudar seu estado de movimento (força = massa × aceleração,
– Massa gravitacional: medida de quanto um corpo interage com o campo gravitacional (peso = massa × gravidade,
Essas duas massas coincidem empiricamente (princípio da equivalência), mas em nenhum momento elas falam em “quantidade de matéria”, e sim em “capacidade de resistir” ou “de atrair/ser atraído”.
Passo 4
Na Relatividade Especial, massa e energia são intercambiáveis:
Logo se eu aquecer um objeto ou ligar um campo magnético forte num ímã, sua energia interna muda e, portanto, sua “massa” relativística muda um tiquinho também. Isso não faz o objeto ganhar “matéria”, mas sim energia. Além disso, em reação nuclear existe o defeito de massa: a massa do núcleo é menor que a soma das massas dos prótons+ nêutrons por causa da energia de ligação. Se massa fosse “quantidade de matéria”, não caberia essa “perda” ao montar o núcleo.
Passo 5
Portanto, massa não é sinônimo de “quantidade de matéria”:
- Para quantidade de matéria a unidade certa é o mol (número de partículas).
- Massa mede inércia, interação gravitacional e, em relatividade, energia interna.
- Há variações de massa sem adicionar ou remover partículas (ex.: aquecimento, reações nucleares).
Resposta
A afirmação é equivocada: massa não quantifica “quantidade de matéria”, mas sim a resistência a acelerações (massa inercial), a interação gravitacional (massa gravitacional) e, em teoria da relatividade, a energia interna de um corpo.