Ferramentas usadas para medir a massa

A massa de um objeto representa a quantidade de matéria dentro desse objeto. Medir a massa não necessariamente mede o peso, pois o peso muda dependendo do efeito da gravidade. A massa, no entanto, não muda, independentemente de onde um objeto está localizado. A quantidade de matéria permanece a mesma. Para medir a massa, os cientistas usam várias ferramentas, dependendo do tamanho e localização do objeto.

TL; DR (muito longo; Não li)

Massa é a quantidade de matéria em um objeto. Existem várias ferramentas para medir a massa em diferentes ambientes. Isso inclui balanços e escalas, transdutores de medição, sensores de tubo vibratório, dispositivos de medição de massa newtoniana e o uso de interação gravitacional entre objetos.

Para a maioria dos objetos do cotidiano, os cientistas usam uma balança para obter a massa de um objeto. Uma balança compara um objeto com uma massa conhecida ao objeto em questão. Um exemplo de balança é a balança de viga tripla. A unidade de medida padrão para massa é baseada no sistema métrico e normalmente é indicada como quilogramas ou gramas. Diferentes tipos de balanças incluem balanças de feixe e balanças científicas digitais. No espaço, os cientistas medem a massa com um equilíbrio inercial. Este tipo de balança usa uma mola na qual um objeto de massa desconhecida é anexado. O nível de vibração do objeto e a rigidez da mola ajudam a encontrar a massa do objeto.

Dentro de casa, balanças digitais e de molas modernas ajudam a determinar a massa. Uma pessoa fica em uma balança, que obtém o peso corporal. Uma balança digital calcula a massa da pessoa tomando o peso corporal e dividindo-o pela gravidade.

Um dispositivo de medição de massa mais sofisticado, o SLAMMD mede a massa em órbita de humanos a bordo da Estação Espacial Internacional. SLAMMD é um dispositivo montado em rack que se baseia na Segunda Lei do Movimento de Sir Isaac Newton, em que a força é igual à massa vezes a aceleração. Ao usar duas molas que exercem força contra uma pessoa, esse dispositivo determina a massa da pessoa por meio de força e aceleração.

Ocasionalmente, a massa não pode ser determinada usando uma balança. Para medir a massa de um líquido em um tanque calibrado, os cientistas usam transdutores. Um transdutor mede as propriedades de massa do líquido em um estado estático. O transdutor envia um sinal para um processador, que faz os cálculos de massa. Um indicador, por sua vez, exibe a massa. Tomando a massa de líquido medida abaixo do transdutor e subtraindo a massa de vapor, massa de um teto flutuante, massa de sedimento de fundo e água, obtém-se a massa bruta.

Medir propriedades físicas no nível microscópico apresenta desafios para os cientistas. Um método eficaz para medir amostras biológicas do tamanho de um micrograma em fluido é o sensor de massa de tubo vibratório. Primeiro, o sensor determina a massa flutuante de um objeto usando a densidade do fluido. Depois de encontrar a massa flutuante, a massa absoluta pode ser encontrada medindo a massa flutuante do objeto em fluidos de diferentes densidades. Este sensor portátil e acessível fornece dados úteis para biomateriais, como embriões, células e sementes.

Para objetos enormes no espaço, os cientistas contam com a interação gravitacional do objeto em questão com os objetos próximos. Para determinar a massa de uma estrela, você precisa saber a distância entre ela e outra estrela e o tempo de seus respectivos movimentos. Os cientistas também usam a velocidade de rotação para medir a massa das galáxias.