Hva er redusert Mass?

December 20  by Eliza

Når man ser på partikler så små som et atom, eller objekter som stor som Jorden og månen, kan redusert masse være en viktig faktor ved beregning av oppførselen til objekter som beveger seg rundt hverandre. Et proton og et elektron eller jorden og månen sirkel hverandre med vidt forskjellig masse, eller mengden av hver gjenstand påvirket av tyngdekraften. Ved hjelp av en redusert masse ligning kan forenkle beregningene av hvordan hvert vil oppføre seg i forskjellige situasjoner.

Som to objekter dreie seg om hverandre, de har en kraft som kan beregnes ved Sir Isaac Newtons andre lov av mekanikk, som beregner de kreftene mellom objekter basert på deres masse og avstand. Newton (1642-1727) var en matematiker, kjemiker og fysiker som formulerte mange begreper om planetenes bevegelse og gravitasjon. Hans andre lov beskriver de kreftene som oppstår mellom to objekter, men forutsetter at objektene er stasjonære. Redusert masse tar hensyn til hvert objekt, og deres avstand fra hverandre, noe som gir en verdi som kan brukes i Newtons ligning og andre beregninger for gravitasjon og akselerasjon.

Jorden og Månen har vidt forskjellige størrelser, og det kan antas at Jorden er sentrum av rotasjonen av de to organene. Dette er ikke helt sant, fordi månen påvirker dreiepunkt, kalt rotasjonssenteret, på grunn av sin avstand fra jorden, og dens masse. Bruke midten av jorden ville skape feil i beregningen hvis ikke korrigert for månens masse.

Redusert masse beregnes ut fra massen av begge objekter multiplisert sammen, deretter dividert med summen av massen av de to objekter. Resultatet kan deretter brukes til å beregne kraft og gravitasjonseffekter som om det var en eneste masse ved et punkt som kalles rotasjonssenter. Et eksempel på dette er å koble to baller med et tau, med kulene ha forskjellig vekt. Forsøk på å spinne ballene ved å holde tauet i midten ville være mislykket. Experimenter måtte holde tauet nærmere den tyngre ball, som er sentrum for rotasjon av de to kuler.

Beregninger for redusert masse kan også benyttes for små atompartikler. Når elektronene spinner rundt en atomkjerne, skaper de et senter av masse og rotasjon på andre enn sentrum av kjernen poeng. Løse for den reduserte masse skaper verdier som så kan benyttes for andre molekylære krefter.

  • Redusert masse kan være en viktig faktor ved beregning av virkemåten av de objekter som beveger seg rundt hverandre.