Verktyg som används för att mäta massa

Massan av ett objekt representerar mängden materia inom det objektet. Mätning av massa mäter inte nödvändigtvis vikten, eftersom vikten förändras beroende på tyngdkraftseffekten. Massan ändras dock inte oavsett var ett objekt ligger. Mängden materia förblir densamma. För att mäta massa använder forskare olika verktyg beroende på objektets storlek och plats.

TL; DR (för lång; Läste inte)

Massa är mängden materia i ett objekt. Ett antal verktyg finns för att mäta massa i olika miljöer. Dessa inkluderar balanser och vågar, mätgivare, vibrerande rörsensorer, Newtonian massmätanordningar och användning av gravitationsinteraktion mellan objekt.

För de flesta vardagliga föremål använder forskare en balans för att få ett objekts massa. En balans jämför ett objekt med en känd massa med det aktuella objektet. Ett exempel på en balans är den tredubbla balansen. Standardmåttenheten för massa baseras på det metriska systemet och betecknas vanligtvis som kilogram eller gram. Olika typer av balanser inkluderar balkbalanser och digitala vetenskapliga balanser. I rymden mäter forskare massa med en tröghetsbalans. Denna typ av balans använder en fjäder till vilken ett objekt med okänd massa är fäst. Objektets vibrationsnivå och fjäderns styvhet hjälper till att hitta objektets massa.

Inom hemmet hjälper moderna digitala och vårvågar att bestämma massan. En person står på en skala som får kroppsvikt. En digital skala beräknar personens massa genom att ta kroppsvikt och dela den med tyngdkraften.

SLAMMD är en mer sofistikerad massmätanordning och mäter människans omloppsmassa ombord på den internationella rymdstationen. SLAMMD är en rackmonterad enhet som förlitar sig på Sir Isaac Newtons andra rörelselag, varigenom kraft är lika med mass gånger acceleration. Genom att använda två fjädrar som utövar en kraft mot en person bestämmer denna enhet personens massa via kraft och acceleration.

Ibland kan massan inte bestämmas med hjälp av en balans. För att mäta vätskans massa i en kalibrerad tank använder forskare omvandlare. En omvandlare mäter vätskans massegenskaper i statiskt tillstånd. Givaren skickar en signal till en processor som gör massberäkningarna. En indikator visar i sin tur massan. Att ta den uppmätta vätskemassan under givaren och subtrahera ångmassan, massan av ett flytande tak, massan av bottensedimentet och vatten ger bruttomassa.

Att mäta fysiska egenskaper på mikroskopisk nivå innebär utmaningar för forskare. En effektiv metod för att mäta biologiska prover i mikrogram i vätska är den vibrerande rörmassesensorn. Först bestämmer sensorn objektets flytande massa genom att använda vätskans densitet. Efter att ha hittat flytande massa kan absolut massa hittas genom att mäta objektets flytande massa i vätskor med olika densiteter. Denna prisvärda, bärbara sensor ger användbar data för biomaterial som embryon, celler och frön.

För enorma föremål i rymden förlitar sig forskare på gravitationsinteraktion mellan objektet i fråga och närliggande objekt. För att bestämma massan av en stjärna måste du veta avståndet mellan den och en annan stjärna och tiden för deras respektive rörelser. Forskare använder också rotationshastigheten för att mäta galaxernas massa.