Was ist reduzierte Masse?

Wenn Partikel so klein wie ein Atom oder Objekte wie die Erde und den Mond betrachten, kann eine reduzierte Masse eine wichtige Überlegung sein, wenn das Verhalten der Objekte berechnet wird, die sich umeinander bewegen. Ein Proton und ein Elektron oder die Erde und der Mond kreisen gegenseitig mit sehr unterschiedlicher Masse oder der Menge jedes von der Schwerkraft betroffenen Objekts. Durch die Verwendung einer reduzierten Massengleichung kann die Berechnungen vereinfacht werden, wie sich jeder in verschiedenen Situationen verhalten wird. Newton (1642-1727) war ein Mathematiker, Chemiker und Physiker, der viele Konzepte zu planetarischer Bewegung und Schwerkraft formulierte. Sein zweites Gesetz beschreibt die Kräfte, die zwischen zwei Objekten auftreten, geht jedoch davon aus, dass die Objekte stationär sind. Reduzierte Masse berücksichtigt jedes Objekt und die Entfernung von eAch andere, gibt einen Wert an, der in Newtons Gleichung und anderen Berechnungen für Schwerkraft und Beschleunigung verwendet werden kann.

Erde und Mond haben sehr unterschiedliche Größen, und es kann angenommen werden, dass die Erde das Drehzentrum der beiden Körper ist. Dies gilt nicht genau, da der Mond aufgrund seines Abstands von der Erde und seiner Masse den Rotationspunkt beeinflusst, der als Zentrum der Rotation bezeichnet wird. Die Verwendung der Erde im Mittelpunkt würde Fehler in der Berechnung erzeugen, wenn sie nicht für die Masse des Mondes korrigiert werden.

reduzierte Masse wird aus der Masse beider Objekte berechnet, die miteinander multipliziert und dann durch die Summe der Masse der beiden Objekte geteilt werden. Das Ergebnis kann dann verwendet werden, um Kraft- und Schwerkrafteffekte zu berechnen, als ob an einem Punkt, der als Rotationszentrum bezeichnet wird, eine einzelne Masse gäbe. Ein Beispiel hierfür ist es, zwei Kugeln mit einem Seil zu verbinden, wobei die Kugeln unterschiedliche Gewichte haben. Versuch zu spIn den Bällen wäre es erfolglos, das Seil in der Mitte zu halten. Der Experimentator müsste das Seil näher an den schwereren Ball halten, der das Drehzentrum der beiden Kugeln ist.

Berechnungen für reduzierte Masse können auch für kleine Atompartikel verwendet werden. Wenn sich die Elektronen um einen Atomkern drehen, erzeugen sie an anderen Punkten als dem Zentrum des Kerns einen Zentrum der Masse und Drehung. Das Lösen der reduzierten Masse erzeugt Werte, die dann für andere molekulare Kräfte verwendet werden können.