Un astronauta vuole misurare la massa inerziale del suo orologio e utilizza il carrello delle masse. Il periodo di oscillazione del carrello con l’orologio è di , mentre il periodo di oscillazione del carrello con il chilogrammo campione è di . Qual è la massa dell’orologio?
Il carrello delle masse è lo strumento di misura che consente di misurare la massa inerziale, ossia quella grandezza che descrive la resistenza offerta da un corpo quando vogliamo modificare la sua inerzia. Concettualmente il carrello delle masse è una molla alla quale viene applicato un oggetto libero di oscillare su un piano orizzontale. Uno strumento di questo genere è detto oscillatore armonico semplice e vale la formula
dove è la costante elastica della molla mentre è la massa inerziale attaccata all’oscillatore. Una volta ricordato questo dall’oscillazione del chilogrammo campione possiamo dedurre la costante elastica, infatti
dove osserviamo esplicitamente che normalmente l’unità di misura della costante elastica è che è equivalente a . Una volta determinata possiamo riutilizzare la formula per determinare la massa inerziale dell’orologio, infatti