Hvad er reduceret masse?
Når man ser på partikler, der er så små som et atom, eller objekter, der er så store som Jorden og månen, kan reduceret masse være en vigtig overvejelse, når man beregner opførslen af objekterne, der bevæger sig omkring hinanden. Et proton og et elektron eller Jorden og Månen cirkel hinanden med vidt forskellig masse, eller mængden af hver genstand påvirket af tyngdekraften. Brug af en ligning med reduceret masse kan forenkle beregningerne af, hvordan hver opfører sig i forskellige situationer.
Når to objekter drejer sig om hinanden, har de en kraft, der kan beregnes ved Sir Isaac Newtons anden termodynamiklov, der beregner kræfterne mellem objekter baseret på deres masse og afstand. Newton (1642-1727) var en matematiker, kemiker og fysiker, der formulerede mange begreber om planetbevægelse og tyngdekraft. Hans anden lov beskriver de kræfter, der forekommer mellem to objekter, men antager, at objekterne er stationære. Reduceret masse tager højde for hvert objekt og deres afstand fra hinanden, hvilket giver en værdi, der kan bruges i Newtons ligning og andre beregninger for tyngdekraft og acceleration.
Jorden og månen har vidt forskellige størrelser, og det kan antages, at Jorden er omdrejningspunktet for de to legemer. Dette er ikke nøjagtigt sandt, fordi månen påvirker rotationspunktet, kaldet rotationscentret, på grund af dets afstand fra Jorden og dens masse. Brug af Jordens centrum ville skabe fejl i beregningen, hvis ikke korrigeret for Månens masse.
Reduceret masse beregnes ud fra massen af begge objekter multipliceret sammen, derefter divideret med summen af massen af de to objekter. Resultatet kan derefter bruges til at beregne kraft- og tyngdekrafteffekter, som om der var en enkelt masse på et punkt kaldet rotationscentret. Et eksempel på dette er at forbinde to kugler med et reb, hvor kuglerne har forskellige vægte. At forsøge at dreje kuglerne ved at holde rebet i midten ville ikke være vellykket. Eksperimentøren skulle holde rebet tættere på den tyngre kugle, der er de to kuglers rotationscenter.
Beregninger for reduceret masse kan også bruges til små atompartikler. Når elektroner drejer rundt om en atomkerne, skaber de et center for masse og rotation på andre punkter end kernen. Opløsning til den reducerede masse skaber værdier, der derefter kan bruges til andre molekylære kræfter.