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 in base all'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 usano vari strumenti a seconda delle dimensioni e della posizione dell'oggetto.
TL; DR (troppo lungo; non letto)
La massa è la quantità di materia in un oggetto. Esistono numerosi strumenti per misurare la massa in diversi ambienti. Questi includono bilance e scale, trasduttori di misura, sensori di tubi vibranti, dispositivi di misurazione della massa newtoniana e l'uso dell'interazione gravitazionale tra oggetti.
Bilance e scale
Per la maggior parte degli oggetti di uso quotidiano, gli scienziati usano una bilancia per ottenere un massa dell'oggetto. Una bilancia confronta un oggetto con una massa nota con l'oggetto in questione. Un esempio di bilanciamento è il bilanciamento del triplo raggio. L'unità di misura standard per la massa si basa sul sistema metrico ed è generalmente indicata come chilogrammi o grammi. Diversi tipi di bilance comprendono le bilance a fascio e le bilance scientifiche digitali. Nello spazio, gli scienziati misurano la massa con un equilibrio inerziale. Questo tipo di equilibrio 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 e a molla aiutano a determinare la massa. Una persona si trova su una scala, che ottiene il peso corporeo. Una scala digitale calcola la massa della persona prendendo il peso corporeo e dividendolo per gravità.
Dispositivo di misurazione della massa ad accelerazione lineare spaziale (SLAMMD)
Un dispositivo di misurazione della massa più sofisticato, lo SLAMMD misura l'orbita massa di umani a bordo della Stazione Spaziale Internazionale. SLAMMD è un dispositivo montato su rack che si basa sulla seconda legge del movimento di Sir Isaac Newton, per cui la forza è uguale all'accelerazione di massa. Utilizzando due molle che esercitano una forza contro una persona, questo dispositivo determina la massa della persona attraverso la forza e l'accelerazione.
Trasduttore di misura
Occasionalmente, la massa non può essere determinata usando una bilancia. Per misurare la massa di un liquido in un serbatoio calibrato, gli scienziati usano i trasduttori. Un trasduttore misura le proprietà di massa del liquido in uno stato statico. Il trasduttore invia un segnale a un processore, che effettua i calcoli di massa. Un indicatore, a sua volta, mostra la massa. Prendendo la massa misurata di liquido sotto il trasduttore e sottraendo la massa di vapore, la massa di un tetto galleggiante, la massa del sedimento inferiore e l'acqua si ottiene la massa lorda.
Sensore di massa del tubo vibrante
Misurazione delle proprietà fisiche del livello microscopico presenta sfide per gli scienziati. Un metodo efficace per misurare campioni biologici di dimensioni microgrammate nel fluido è il sensore di massa del 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 diverse densità. Questo sensore portatile e conveniente fornisce dati utili per biomateriali come embrioni, cellule e semi.
Interazione gravitazionale
Per enormi oggetti nello spazio, gli scienziati fanno affidamento sull'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.