Co je snížená hmota?

Při pohledu na částice tak malé jako atom nebo předměty tak velké jako Země a Měsíc může být při výpočtu chování objektů pohybujících se kolem sebe. Proton a elektron nebo Země a měsíc se navzájem krouží s velmi odlišnou hmotou nebo množstvím každého objektu ovlivněného gravitační silou. Použití snížené hmotnostní rovnice může zjednodušit výpočty toho, jak se každý bude chovat v různých situacích.

Jak se kolem sebe otáčejí dva objekty, mají sílu, kterou lze vypočítat pomocí druhého termodynamického zákona Sira Isaaca Newtona, která vypočítá síly mezi objekty na základě jejich hmoty a vzdálenosti. Newton (1642-1727) byl matematik, chemik a fyzik, který formuloval mnoho konceptů planetárního pohybu a gravitace. Jeho druhý zákon popisuje síly, které se vyskytují mezi dvěma objekty, ale předpokládá, že objekty jsou stacionární. Snížená hmota bere v úvahu každý objekt a jejich vzdálenost od Each jiná, dávat hodnotu, kterou lze použít v Newtonově rovnici a další výpočty pro gravitaci a zrychlení.

Země a měsíc mají velmi odlišné velikosti a lze předpokládat, že Země je středem rotace obou těl. To není úplně pravda, protože měsíc ovlivňuje bod rotace, nazývaný střed rotace, kvůli jeho vzdálenosti od Země a jeho hmoty. Použití středu Země by vytvořilo chyby při výpočtu, pokud by nebyly opraveny pro hmotu měsíce.

Snížená hmota se vypočítá z hmotnosti obou objektů vynásobených dohromady, poté dělí součtem hmotnosti dvou objektů. Výsledek pak lze použít k výpočtu efektů síly a gravitace, jako by v bodě zvaném střed rotace byla jedna hmota. Příkladem toho je spojování dvou koulí s lanem, přičemž koule mají různé váhy. Pokus o spV koulích by se držel lano uprostřed by bylo neúspěšné. Experimentátor by musel držet lano blíže k těžší kouli, což je střed rotace obou koulí.

Výpočty pro sníženou hmotnost mohou být také použity pro malé atomové částice. Když se elektrony otáčí kolem atomového jádra, vytvářejí střed hmoty a rotace v jiných bodech než ve středu jádra. Řešení pro sníženou hmotu vytváří hodnoty, které pak lze použít pro jiné molekulární síly.