Vad är minskad massa?

När man tittar på partiklar så små som en atom eller föremål så stora som jorden och månen, kan minskad massa vara en viktig övervägning när man beräknar beteendet hos föremål som rör sig runt varandra. En proton och en elektron eller jorden och månen cirklar varandra med mycket olika massa, eller mängden av varje föremål som påverkas av tyngdkraften. Att använda en reducerad massekvation kan förenkla beräkningarna av hur var och en kommer att bete sig i olika situationer.

När två objekt kretsar kring varandra, har de en kraft som kan beräknas av Sir Isaac Newtons andra termodynamik, som beräknar krafterna mellan föremål baserat på deras massa och avstånd. Newton (1642-1727) var en matematiker, kemist och fysiker som formulerade många begrepp om planetrörelse och tyngdkraft. Hans andra lag beskriver krafterna som inträffar mellan två objekt, men antar att föremålen är stationära. Minskad massa tar hänsyn till varje objekt och deras avstånd från EACh andra, ge ett värde som kan användas i Newtons ekvation och andra beräkningar för tyngdkraft och acceleration.

Jorden och månen har mycket olika storlekar, och det kan antas att jorden är centrum för de två kropparnas rotation. Detta är inte exakt sant, eftersom månen påverkar rotationspunkten, kallad rotationscentrum, på grund av dess avstånd från jorden och dess massa. Att använda jordens centrum skulle skapa fel i beräkningen om den inte korrigeras för månens massa.

reducerad massa beräknas utifrån massan av båda föremålen multipliceras tillsammans och divideras sedan med summan av massan för de två föremålen. Resultatet kan sedan användas för att beräkna kraft- och tyngdkraftseffekter som om det fanns en enda massa vid en punkt som kallas rotationens centrum. Ett exempel på detta är att ansluta två bollar med ett rep, där bollarna har olika vikter. Försöker spI bollarna genom att hålla repet i mitten skulle inte lyckas. Experimenteraren skulle behöva hålla repet närmare den tyngre bollen, som är centrum för rotationen av de två bollarna.

Beräkningar för reducerad massa kan också användas för små atombartiklar. När elektroner snurrar runt en atomkärna skapar de ett massa centrum och rotation vid andra punkter än mitten av kärnan. Lösning för den reducerade massan skapar värden som sedan kan användas för andra molekylkrafter.