Lorsqu’on regarde des particules aussi petites qu’un atome, ou des objets aussi gros que la Terre et la Lune, la masse réduite peut être une considération importante lors du calcul du comportement des objets se déplaçant les uns autour des autres. Un proton et un électron ou la Terre et la Lune s’entourent avec une masse très différente, ou la quantité de chaque objet affecté par la force de gravité. L’utilisation d’une équation de masse réduite peut simplifier les calculs de la façon dont chacun se comportera dans différentes situations.
Comme deux objets tournent l’un autour de l’autre, ils ont une force qui peut être calculée par la deuxième loi de la mécanique de Sir Isaac Newton, qui calcule les forces entre les objets en fonction de leur masse et de leur distance. Newton (1642-1727) était un mathématicien, chimiste et physicien qui a formulé de nombreux concepts sur le mouvement planétaire et la gravité. Sa deuxième loi décrit les forces qui se produisent entre deux objets, mais suppose que les objets sont stationnaires. La masse réduite prend en compte chaque objet et leur distance les uns par rapport aux autres, donnant une valeur qui peut être utilisée dans l’équation de Newton et d’autres calculs pour la gravité et l’accélération.
La Terre et la Lune ont des tailles très différentes, et on pourrait supposer que la Terre est le centre de rotation des deux corps. Ce n’est pas tout à fait vrai, car la Lune affecte le point de rotation, appelé centre de rotation, en raison de sa distance à la Terre et de sa masse. L’utilisation du centre de la Terre créerait des erreurs dans le calcul si elle n’était pas corrigée pour la masse de la Lune.
La masse réduite est calculée à partir de la masse des deux objets multipliée ensemble, puis divisée par la somme de la masse des deux objets. Le résultat peut ensuite être utilisé pour calculer les effets de la force et de la gravité comme s’il y avait une seule masse à un point appelé centre de rotation. Un exemple de ceci consiste à connecter deux balles avec une corde, les balles ayant des poids différents. Tenter de faire tourner les balles en tenant la corde au milieu serait un échec. L’expérimentateur devrait tenir la corde plus près de la balle la plus lourde, qui est le centre de rotation des deux balles.
Les calculs de masse réduite peuvent également être utilisés pour les petites particules atomiques. Lorsque les électrons tournent autour d’un noyau atomique, ils créent un centre de masse et une rotation à des points autres que le centre du noyau. La résolution de la masse réduite crée des valeurs qui peuvent ensuite être utilisées pour d’autres forces moléculaires.