Qu'est-ce qu'une masse réduite?
Lorsque vous regardez des particules aussi petites qu'un atome ou des objets aussi grands que la Terre et la Lune, une masse réduite peut être un facteur important à prendre en compte lors du calcul du comportement des objets se déplaçant les uns autour des autres. Un proton et un électron ou la Terre et la Lune s'entourent d'une masse très différente, ou de la quantité de chaque objet affecté par la force de gravité. L'utilisation d'une équation de masse réduite peut simplifier les calculs de la façon dont chacun se comportera dans différentes situations.
Lorsque deux objets tournent l'un autour de l'autre, ils ont une force qui peut être calculée par la deuxième loi de thermodynamique de Sir Isaac Newton, qui calcule les forces entre les objets en fonction de leur masse et de leur distance. Newton (1642-1727) était un mathématicien, chimiste et physicien qui avait formulé de nombreux concepts sur le mouvement planétaire et la gravité. Sa seconde loi décrit les forces qui se produisent entre deux objets, mais suppose que les objets sont immobiles. La masse réduite prend en compte chaque objet et leur distance les uns par rapport aux autres, ce qui donne une valeur pouvant être utilisée dans l'équation de Newton et d'autres calculs de gravité et d'accélération.
La Terre et la Lune ont des tailles très différentes, et on pourrait supposer que la Terre est le centre de rotation des deux corps. Ce n'est pas tout à fait vrai, car la Lune affecte le point de rotation, appelé centre de rotation, en raison de sa distance à la Terre et de sa masse. L'utilisation du centre de la Terre créerait des erreurs de calcul si elle n'était pas corrigée pour la masse de la Lune.
La masse réduite est calculée à partir de la masse des deux objets multipliée, puis divisée par la somme de la masse des deux objets. Le résultat peut ensuite être utilisé pour calculer les effets de force et de gravité comme s'il n'y avait qu'une seule masse en un point appelé centre de rotation. Un exemple de ceci est la connexion de deux balles avec une corde, les balles ayant des poids différents. Tenter de faire tourner les balles en tenant la corde au milieu serait un échec. L'expérimentateur devrait tenir la corde plus près de la balle la plus lourde, qui est le centre de rotation des deux billes.
Les calculs de masse réduite peuvent également être utilisés pour de petites particules atomiques. Lorsque les électrons tournent autour d'un noyau atomique, ils créent un centre de masse et une rotation en des points autres que le centre du noyau. La résolution de la masse réduite crée des valeurs qui peuvent ensuite être utilisées pour d’autres forces moléculaires.