Cos'è la massa ridotta?
Quando si guardano particelle piccole come un atomo o oggetti grandi come la terra e la luna, la massa ridotta può essere una considerazione importante quando si calcolano il comportamento degli oggetti che si muovono l'uno intorno all'altro. Un protone e un elettrone o la terra e la luna si circondano con una massa molto diversa o la quantità di ciascun oggetto influenzato dalla forza di gravità. L'uso di un'equazione di massa ridotta può semplificare i calcoli di come ciascuno si comporterà in diverse situazioni.
Mentre due oggetti ruotano l'uno attorno all'altro, hanno una forza che può essere calcolata dalla seconda legge di termodinamica di Sir Isaac Newton, che calcola le forze tra gli oggetti in base alla loro massa e distanza. Newton (1642-1727) era un matematico, chimico e fisico che ha formulato molti concetti sul movimento e sulla gravità planetaria. La sua seconda legge descrive le forze che si verificano tra due oggetti, ma presuppone che gli oggetti siano fermi. La massa ridotta tiene conto di ogni oggetto e la loro distanza da EACH ALTRO, dando un valore che può essere utilizzato nell'equazione di Newton e altri calcoli per la gravità e l'accelerazione.
La terra e la luna hanno dimensioni molto diverse e si potrebbe presumere che la terra sia il centro di rotazione dei due corpi. Questo non è esattamente vero, perché la luna colpisce il punto di rotazione, chiamato centro di rotazione, a causa della sua distanza dalla terra e dalla sua massa. L'uso del centro della terra creerebbe errori nel calcolo se non corretto per la massa della luna.
La massa ridotta viene calcolata dalla massa di entrambi gli oggetti moltiplicati insieme, quindi divisa per la somma della massa dei due oggetti. Il risultato può quindi essere usato per calcolare gli effetti della forza e della gravità come se ci fosse una singola massa in un punto chiamato centro di rotazione. Un esempio di ciò è collegare due palline con una corda, con le palle che hanno pesi diversi. Tentando di spNelle palline tenendo la corda nel mezzo non avrebbe successo. Lo sperimentatore dovrebbe tenere la corda più vicina alla palla più pesante, che è il centro di rotazione delle due palle.
Calcoli per massa ridotta possono anche essere utilizzati per piccole particelle atomiche. Quando gli elettroni girano attorno a un nucleo atomico, creano un centro di massa e rotazione in punti diversi dal centro del nucleo. Risolvere per la massa ridotta crea valori che possono quindi essere utilizzati per altre forze molecolari.