Η μάζα ενός αντικειμένου αντιπροσωπεύει την ποσότητα της ύλης μέσα σε αυτό το αντικείμενο. Η μέτρηση της μάζας δεν μετρά απαραίτητα το βάρος, καθώς το βάρος αλλάζει ανάλογα με την επίδραση της βαρύτητας. Η μάζα, ωστόσο, δεν αλλάζει ανεξάρτητα από το πού βρίσκεται ένα αντικείμενο. Το ποσό της ύλης παραμένει το ίδιο. Για τη μέτρηση της μάζας, οι επιστήμονες χρησιμοποιούν διάφορα εργαλεία ανάλογα με το μέγεθος και τη θέση του αντικειμένου.
TL; DR (Πάρα πολύ καιρό; Δεν διαβάστηκε)
Η μάζα είναι η ποσότητα της ύλης σε ένα αντικείμενο. Υπάρχουν διάφορα εργαλεία για τη μέτρηση της μάζας σε διαφορετικά περιβάλλοντα. Αυτές περιλαμβάνουν ζυγαριές και ζυγαριές, μετατροπείς μέτρησης, αισθητήρες δονητικών σωλήνων, συσκευές μέτρησης μάζας Νεύτωνα και χρήση βαρυτικής αλληλεπίδρασης μεταξύ αντικειμένων.
Ισορροπίες και κλίμακες
Για τα περισσότερα καθημερινά αντικείμενα, οι επιστήμονες χρησιμοποιούν μια ισορροπία για να λάβουν τη μάζα ενός αντικειμένου. Μια ισορροπία συγκρίνει ένα αντικείμενο με μια γνωστή μάζα με το εν λόγω αντικείμενο. Ένα παράδειγμα ισορροπίας είναι το υπόλοιπο τριπλής δέσμης. Η τυπική μονάδα μέτρησης για τη μάζα βασίζεται στο μετρικό σύστημα και συνήθως χαρακτηρίζεται ως χιλιόγραμμα ή γραμμάρια. Διαφορετικοί τύποι υπολοίπων περιλαμβάνουν ζυγοστάθμες και ψηφιακά επιστημονικά υπόλοιπα. Στο διάστημα, οι επιστήμονες μετρούν τη μάζα με αδρανειακή ισορροπία. Αυτός ο τύπος ισορροπίας χρησιμοποιεί ένα ελατήριο στο οποίο προσαρτάται ένα αντικείμενο άγνωστης μάζας. Το επίπεδο δόνησης του αντικειμένου και η ακαμψία του ελατηρίου βοηθούν στον εντοπισμό της μάζας του αντικειμένου.
Μέσα στο σπίτι, οι σύγχρονες ψηφιακές και ελατηριωτές κλίμακες βοηθούν στον προσδιορισμό της μάζας. Ένα άτομο στέκεται σε μια κλίμακα, η οποία λαμβάνει το σωματικό βάρος. Μια ψηφιακή κλίμακα υπολογίζει τη μάζα του ατόμου λαμβάνοντας το σωματικό βάρος και διαιρώντας το με τη βαρύτητα.
Συσκευή μέτρησης μάζας γραμμικής επιτάχυνσης διαστήματος (SLAMMD)
Μια πιο εξελιγμένη συσκευή μέτρησης μάζας, το SLAMMD μετρά την τροχιά μάζας των ανθρώπων στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό. Το SLAMMD είναι μια συσκευή που βασίζεται σε ράφι και βασίζεται στον δεύτερο νόμο της κίνησης του Sir Isaac Newton, όπου η δύναμη ισούται με την επιτάχυνση των μαζικών χρόνων. Χρησιμοποιώντας δύο ελατήρια που ασκούν δύναμη εναντίον ενός ατόμου, αυτή η συσκευή καθορίζει τη μάζα του ατόμου μέσω δύναμης και επιτάχυνσης.
Μετατροπέας μέτρησης
Περιστασιακά, η μάζα δεν μπορεί να προσδιοριστεί χρησιμοποιώντας μια ισορροπία. Για τη μέτρηση της μάζας ενός υγρού σε μια βαθμονομημένη δεξαμενή, οι επιστήμονες χρησιμοποιούν μορφοτροπείς. Ένας μορφοτροπέας μετρά τις ιδιότητες μάζας του υγρού σε στατική κατάσταση. Ο μετατροπέας στέλνει ένα σήμα σε έναν επεξεργαστή, ο οποίος κάνει τους υπολογισμούς μάζας. Ένας δείκτης, με τη σειρά του, εμφανίζει τη μάζα. Λαμβάνοντας τη μετρούμενη μάζα υγρού κάτω από τον μορφοτροπέα και αφαιρώντας τη μάζα ατμών, μάζα πλωτής οροφής, μάζα ιζήματος πυθμένα και νερό αποδίδει μικτή μάζα.
Αισθητήρας μάζας δονούμενου σωλήνα
Η μέτρηση των φυσικών ιδιοτήτων σε μικροσκοπικό επίπεδο παρουσιάζει προκλήσεις για τους επιστήμονες. Μια αποτελεσματική μέθοδος για τη μέτρηση βιολογικών δειγμάτων μεγέθους μικρογραμμαρίων σε ρευστό είναι ο αισθητήρας μάζας δονητικών σωλήνων. Πρώτον, ο αισθητήρας προσδιορίζει την πλευστή μάζα ενός αντικειμένου χρησιμοποιώντας την πυκνότητα του υγρού. Αφού βρεθεί η πλευστή μάζα, μπορεί να βρεθεί απόλυτη μάζα μετρώντας την πλευστή μάζα του αντικειμένου σε υγρά διαφορετικής πυκνότητας. Αυτός ο προσιτός, φορητός αισθητήρας παρέχει χρήσιμα δεδομένα για βιοϋλικά όπως έμβρυα, κύτταρα και σπόρους.
Βαρυτική αλληλεπίδραση
Για τεράστια αντικείμενα στο διάστημα, οι επιστήμονες βασίζονται στη βαρυτική αλληλεπίδραση του εν λόγω αντικειμένου με τα κοντινά αντικείμενα. Για να προσδιορίσετε τη μάζα ενός άστρου, πρέπει να γνωρίζετε την απόσταση ανάμεσα σε αυτό και ένα άλλο αστέρι και τον χρόνο των αντίστοιχων κινήσεών τους. Οι επιστήμονες χρησιμοποιούν επίσης την ταχύτητα περιστροφής για τη μέτρηση της μάζας των γαλαξιών.