La massa di un oggetto rappresenta la quantità di materia all'interno di quell'oggetto. La misurazione della massa non misura necessariamente il peso, poiché il peso cambia a seconda dell'effetto della gravità. La massa, tuttavia, non cambia indipendentemente da dove si trova un oggetto. La quantità di materia rimane la stessa. Per misurare la massa, gli scienziati utilizzano vari strumenti a seconda delle dimensioni e della posizione dell'oggetto.
TL; DR (troppo lungo; non ho letto)
La massa è la quantità di materia in un oggetto. Esistono numerosi strumenti per misurare la massa in ambienti diversi. Questi includono bilance e bilance, trasduttori di misurazione, sensori a tubo vibrante, dispositivi di misurazione della massa newtoniani e l'uso dell'interazione gravitazionale tra gli oggetti.
Bilance e Bilance
Per la maggior parte degli oggetti di uso quotidiano, gli scienziati usano una bilancia per ottenere la massa di un oggetto. Una bilancia confronta un oggetto di massa nota con l'oggetto in questione. Un esempio di equilibrio è il bilanciamento a triplo raggio. L'unità di misura standard per la massa si basa sul sistema metrico ed è tipicamente indicata come chilogrammi o grammi. Diversi tipi di bilance includono bilance a trave e bilance scientifiche digitali. Nello spazio, gli scienziati misurano la massa con un equilibrio inerziale. Questo tipo di bilancia utilizza una molla a cui è attaccato un oggetto di massa sconosciuta. Il livello di vibrazione dell'oggetto e la rigidità della molla aiutano a trovare la massa dell'oggetto.
All'interno della casa, le moderne bilance digitali ea molla aiutano a determinare la massa. Una persona sta su una bilancia, che ottiene il peso corporeo. Una bilancia digitale calcola la massa della persona prendendo il peso corporeo e dividendolo per gravità.
Dispositivo di misurazione di massa ad accelerazione lineare spaziale (SLAMMD)
Un dispositivo di misurazione della massa più sofisticato, lo SLAMMD misura la massa in orbita degli esseri umani a bordo della Stazione Spaziale Internazionale. SLAMMD è un dispositivo montato su rack che si basa sulla seconda legge del moto di Sir Isaac Newton, per cui la forza è uguale alla massa per l'accelerazione. Utilizzando due molle che esercitano una forza contro una persona, questo dispositivo determina la massa della persona tramite forza e accelerazione.
Trasduttore di misura
A volte, la massa non può essere determinata utilizzando una bilancia. Per misurare la massa di un liquido in un serbatoio calibrato, gli scienziati utilizzano trasduttori. Un trasduttore misura le proprietà di massa del liquido in uno stato statico. Il trasduttore invia un segnale a un processore, che esegue i calcoli di massa. Un indicatore, a sua volta, mostra la massa. Prendendo la massa misurata di liquido al di sotto del trasduttore e sottraendo la massa di vapore, massa di un tetto galleggiante, massa di sedimenti di fondo e acqua si ottiene la massa lorda.
Sensore di massa a tubo vibrante
La misurazione delle proprietà fisiche a livello microscopico presenta sfide agli scienziati. Un metodo efficace per misurare campioni biologici di dimensioni di microgrammi nel fluido è il sensore di massa a tubo vibrante. Innanzitutto, il sensore determina la massa galleggiante di un oggetto utilizzando la densità del fluido. Dopo aver trovato la massa galleggiante, la massa assoluta può essere trovata misurando la massa galleggiante dell'oggetto in fluidi di diversa densità. Questo sensore portatile e conveniente fornisce dati utili per biomateriali come embrioni, cellule e semi.
Interazione gravitazionale
Per oggetti enormi nello spazio, gli scienziati si affidano all'interazione gravitazionale dell'oggetto in questione con gli oggetti vicini. Per determinare la massa di una stella, è necessario conoscere la distanza tra essa e un'altra stella e il tempo dei rispettivi movimenti. Gli scienziati usano anche la velocità di rotazione per misurare la massa delle galassie.