Peso específico
El peso específico es el peso de una sustancia por unidad de volumen y se mide en newtons por metro cúbico.
El peso específico es la relación entre el peso de una sustancia y el volumen que ocupa. Indica cuánta fuerza gravitatoria soporta cada metro cúbico de material, y por eso se expresa en newtons por metro cúbico (N/m³). Es una propiedad clave en hidráulica, construcción y mecánica de fluidos, y se calcula como γ = P/V o, de forma equivalente, γ = ρ·g.
¿Qué es el peso específico?
Dos sustancias que ocupan el mismo volumen no pesan lo mismo: un metro cúbico de agua pesa mucho menos que uno de hierro. El peso específico cuantifica esa diferencia. A diferencia de la masa o la densidad, que no dependen del lugar, el peso específico sí varía con la gravedad local, ya que involucra el peso. En la práctica, en la superficie terrestre se toma g = 9,81 m/s² (o 9,8 m/s²).
Se representa con la letra griega gamma minúscula (γ) y es una propiedad intensiva: su valor no depende de la cantidad de materia, solo del tipo de sustancia y de condiciones como la temperatura y la presión. Más sobre este tipo de magnitudes en propiedades intensivas y extensivas.
Fórmula y unidades
| Magnitud | Símbolo | Unidad (SI) |
|---|---|---|
| Peso específico | γ | newton por metro cúbico (N/m³) |
| Peso | P | newton (N) |
| Volumen | V | metro cúbico (m³) |
| Densidad | ρ | kilogramo por metro cúbico (kg/m³) |
| Aceleración de la gravedad | g | m/s² |
En el sistema técnico se usa kgf/m³ o gf/cm³; por ejemplo, el agua tiene un peso específico de unos 1000 kgf/m³, que equivale a unos 9810 N/m³.
Diferencia entre peso específico y densidad
| Característica | Densidad (ρ) | Peso específico (γ) |
|---|---|---|
| Relaciona | Masa y volumen | Peso y volumen |
| Unidad (SI) | kg/m³ | N/m³ |
| Depende de la gravedad | No | Sí |
| Relación | γ = ρ · g | |
Peso específico relativo
Es el cociente entre el peso específico de una sustancia y el de otra de referencia, que para sólidos y líquidos es el agua a 4 °C. Es un número adimensional que coincide con la densidad relativa:
Si γr < 1, la sustancia flota en el agua; si es mayor que 1, se hunde. El hielo (γr ≈ 0,92) flota por esa razón.
Valores típicos
| Sustancia | Densidad aprox. (kg/m³) | γ aprox. (N/m³) |
|---|---|---|
| Aire (20 °C) | 1,2 | 11,8 |
| Aceite de oliva | ~ 910 | ~ 8 900 |
| Agua (4 °C) | 1000 | 9 810 |
| Aluminio | 2700 | 26 500 |
| Acero | 7850 | 77 000 |
| Mercurio | 13 600 | 133 000 |
Importancia y aplicaciones
- Ingeniería civil: el cálculo de cargas de estructuras necesita el peso específico del hormigón, el acero o el terreno.
- Hidrostática: la presión en un fluido en reposo es p = γ·h, donde h es la profundidad.
- Flotabilidad: el empuje de Arquímedes es igual al peso específico del fluido por el volumen desalojado.
- Industria: control de calidad de combustibles, líquidos de baterías o leche mediante densímetros.
- Geología y minería: identificación de minerales y rocas.
Ejercicios resueltos
1. Un bloque de 0,005 m³ pesa 49 N. ¿Cuál es su peso específico?
γ = P/V = 49 / 0,005 = 9800 N/m³, prácticamente el del agua.
2. ¿Cuánto pesan 2 m³ de acero de densidad 7850 kg/m³? (g = 9,81 m/s²)
γ = ρ·g = 7850 · 9,81 = 77 008,5 N/m³. P = γ·V = 77 008,5 · 2 ≈ 154 017 N ≈ 154 kN.
3. Un metal tiene un peso específico de 26 487 N/m³. ¿Cuál es su densidad? ¿De qué metal puede tratarse?
ρ = γ/g = 26 487 / 9,81 = 2700 kg/m³, valor del aluminio.
4. ¿Qué presión ejerce el agua a 10 m de profundidad (sin contar la atmosférica)?
p = γ·h = 9810 · 10 = 98 100 Pa ≈ 98,1 kPa.
¿Qué es el peso específico?
Es el peso de una sustancia por unidad de volumen: γ = P/V. Se mide en N/m³.
¿Cuál es la diferencia entre peso específico y densidad?
La densidad es masa por volumen (kg/m³); el peso específico es peso por volumen (N/m³) y depende de la gravedad. Se relacionan mediante γ = ρ·g.
¿Cuánto vale el peso específico del agua?
Unos 9810 N/m³ (1000 kgf/m³) a 4 °C, con g = 9,81 m/s².
¿Cambia el peso específico en otro planeta?
Sí, porque depende de la gravedad. En la Luna, con g ≈ 1,62 m/s², el del agua sería de unos 1620 N/m³. La densidad, en cambio, no cambia.
¿Qué es el peso específico relativo?
Es la relación entre el peso específico de una sustancia y el del agua; es adimensional y equivale a la densidad relativa.
Referencias
- White, F. M. Mecánica de fluidos. McGraw-Hill.
- Çengel, Y. A. y Cimbala, J. M. Mecánica de fluidos: fundamentos y aplicaciones. McGraw-Hill.
- Tipler, P. A. y Mosca, G. Física para la ciencia y la tecnología. Reverté.
Cómo citar este artículo
Equipo de Conceptualia. (2025). «Peso específico». Conceptualia. https://conceptualia.es/ciencias-naturales/fisica/peso-especifico/
