Como medir massa de uma partícula na Terra e no espaço fora da Terra?

Passo 1

Primeiro, vamos entender o que a pergunta está nos pedindo. A questão quer saber como medir a massa de uma partícula tanto na Terra quanto no espaço. Para resolver isso, vamos precisar usar conceitos básicos de física relacionados à massa, força, gravidade e como esses elementos se comportam em diferentes ambientes.

Passo 2

Na Terra, a forma mais comum de medir a massa de uma partícula (ou objeto) é usando uma balança. A balança funciona com base na segunda lei de Newton, que diz que a força ( ) é igual à massa ( ) multiplicada pela aceleração ( ):
Aqui, a força que estamos medindo é o peso da partícula, que na Terra é a força da gravidade agindo sobre ela. A aceleração é a aceleração da gravidade terrestre ( ), aproximadamente ².

Passo 3

Então, na Terra, o peso ( ) é dado por:
Como a balança mede o peso, podemos reorganizar essa fórmula para encontrar a massa:
Isso significa que, conhecendo o peso da partícula e a aceleração da gravidade, podemos calcular sua massa.

Passo 4

No espaço fora da Terra, as coisas mudam porque a aceleração da gravidade ( ) é praticamente zero. Isso significa que o peso da partícula também é praticamente zero, então uma balança tradicional não funcionaria para medir a massa.

Passo 5

Para medir a massa no espaço, usamos a mesma segunda lei de Newton, mas de uma forma diferente. Aplicamos uma força conhecida ( ) à partícula e medimos a aceleração resultante ( ). A massa é então calculada reorganizando a fórmula:
Esse método permite determinar a massa da partícula sem depender da força gravitacional.

Resposta

Na Terra, a massa de uma partícula é medida usando a relação com uma balança que mede o peso. No espaço, onde a gravidade é quase inexistente, a massa é determinada aplicando uma força conhecida e medindo a aceleração resultante, utilizando a fórmula .

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