Medir massa na ausência de gravidade?

24 de março, 2025 às 11:48 | Postado em Gravitação, Mecânica

Como se medir massas no espaço na ausência de gravidade?

As balanças e os dinamômetros que utilizamos cotidianamente dependem da aceleração da gravidade para funcionarem. Em ambientes de “gravidade zero” ou de “microgravidade“, como ocorre na ISS, esses instrumentos não mais podem ser usados para medir massa.

Uma forma viável de determinar a massa M de um corpo é colocar este corpo preso à extremidade de uma mola com coeficiente de elasticidade k  enquanto a outra extremidade da mola é solidária à estrutura da nave que transporta. Depois deixa-se que o corpo oscile preso a essa mola e mede o período T das oscilações. A massa será dada por

M = T². k /(2 π) ² .

Desta forma basta um cronômetro e uma mola com constante elástica conhecida para se “pesar” um corpo em “gravidade zero” ou em “microgravidade“. Este é um método dinâmico de “pesagem”, diferente dos métodos estáticos em balanças que dependem da gravidade.

Na figura 1 vê-se dois quadros do vídeo How do you weigh things in space? mostrando o dispositivo para medição de massa na ISS que é um oscilador massa-mola, portanto com uma balança dinâmica.

Na figura 2 vê-se, também na ISS, outro dispositivo para a medição de massa, agora apropriado para “pesar” de forma dinâmica um astronauta.

“Docendo disicmus”. (Sêneca)