Azaltılmış Kütle Nedir?

Bir atom kadar küçük parçacıklara ya da Dünya ve ay kadar büyük olan nesnelere bakarken, azaltılmış kütle, birbirleri etrafında hareket eden nesnelerin davranışını hesaplarken önemli bir husus olabilir. Bir proton ve bir elektron veya Dünya ve Ay birbirlerini geniş ölçüde farklı kütlelerle veya yerçekimi kuvvetinden etkilenen her bir nesnenin miktarı ile daire içine alır. Azaltılmış kütle denklemi kullanmak, her birinin farklı durumlarda nasıl davranacağını hesaplamayı kolaylaştırabilir.

İki nesne birbirinin etrafında döndükçe, Sir Isaac Newton'un ikinci termodinamik yasası ile hesaplanabilecek bir kuvvete sahipler, nesneler arasındaki kuvvetleri kütlelerine ve mesafelerine göre hesaplarlar. Newton (1642-1727), gezegensel hareket ve yerçekimi üzerine birçok kavram formüle eden bir matematikçi, kimyager ve fizikçiydi. İkinci yasası, iki nesne arasında meydana gelen kuvvetleri açıklar, ancak nesnelerin durağan olduğunu varsayar. Azalan kütle, her bir nesneyi ve birbirinden uzaklıklarını dikkate alarak Newton denkleminde ve yerçekimi ve hızlanma için diğer hesaplamalarda kullanılabilecek bir değer verir.

Dünya ve Ay geniş ölçüde farklı boyutlara sahiptir ve Dünya'nın iki cismin dönme merkezi olduğu varsayılabilir. Bu tam olarak doğru değil, çünkü Ay, Dünya ile kütlesinden olan mesafesinden dolayı dönme merkezi olarak adlandırılan dönme noktasını etkiler. Dünyanın merkezini kullanmak, Ay'ın kütlesi için düzeltilmezse hesaplamada hatalar yaratacaktır.

Azalan kütle, her iki nesnenin kütlesi ile çarpılarak, sonra iki nesnenin kütlesinin toplamına bölünerek hesaplanır. Sonuç daha sonra kuvvet ve yerçekimi etkilerini, dönme merkezi adı verilen bir noktada tek bir kütle varmış gibi hesaplamak için kullanılabilir. Buna bir örnek, iki topun bir iple birleştirilmesidir, toplar farklı ağırlıklara sahiptir. Halatı ortada tutarak topları döndürmeye çalışmak başarısız olacaktır. Deneyci, ipi iki topun dönme merkezi olan daha ağır topa yakın tutmak zorunda kalacaktı.

Küçültülmüş kütle için hesaplamalar küçük atomik parçacıklar için de kullanılabilir. Elektronlar atom çekirdeğinin etrafında döndüğünde, çekirdeğin merkezinden başka noktalarda bir kütle ve dönme merkezi oluştururlar. Azaltılmış kütle için çözme, daha sonra diğer moleküler kuvvetler için kullanılabilecek değerler yaratır.