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Titolo: problema di accelerazione

ciao a tutti,
essendo impegnato in una discussione per convincere mio padre della
soluzione a un piccolo problema di fisica, vorrei la vostra opinione
sul seguente esperimento ideale:
un astronauta ha perso la propria navicella e sta vagando per lo spazio
in una zona che possiamo considerare priva di influenze gravitazionali.
Improvvisamente (e qui mi si perdoni l'ipotesi inverosimile) compare
alle sue spalle una stella densissima che lo fa accelerare verso di
essa con un'accelerazione di diversi ordini di grandezza superiore a g.
Ipotizzando che il campo gravitazionale sia uniforme (cioè trascurando
l'effetto che potrebbe risultare dalla differenza di campo tra i piedi
e la testa), il povero astronauta si accorgerebbe dell'improvviso
cambiamento di moto (da lineare uniforme a fortemente accelerato)?
la soluzione che ho dato io e' no. Pero' mi piacerebbe avere la vostra
opinione e, nel caso che io abbia ragione, esiste un ragionamento
incontrovertibile per convincere mio padre di questa risposta (lui è
invece fortemente convinto che la risposta sia si)?
sergio

incontrovertibile
Provo a rispondere più che altro per curiosità: se ne accorgerebbe in relazione
a punti di riferimento remoti, non se ne accorgerebbe quanto a sensazioni
corporee (dato che ogni particella del suo corpo sarebbe accelerata allo stesso
modo).

 sergio
Ciao.
-- 
Bruno Cocciaro
--- Li portammo sull'orlo del baratro e ordinammo loro di volare.
--- Resistevano. Volate, dicemmo. Continuavano a opporre resistenza.
--- Li spingemmo oltre il bordo. E volarono. (G. Apollinaire)

sara' allungato del doppio.
immagino che questo derivi dalla teoria della relativita' (non ho molta
dimestichezza con le formule). Se e' cosi' l'allungamento è vero solo
per un soggetto in quiete rispetto all'astronauta. L'astronauta
continuera' a "vedersi" sempre con la stessa distanza L tra piedi e
testa. Sbaglio?
ciao
sergio

 ciao


stessa lunghezza L iniziale ma si "vedra'" di lunghezza 2L.
mi sono espresso male. Intendevo dire un soggetto che ha una velocità
pari a zero nel sistema di riferimento in cui l'astronauta ha una
velocità pari a [SQRT(3)/2]*c. Solo per questo soggetto l'astronauta
e' lungo 2L, mentre per tutti i soggetti solidali con l'astronauta (e
quindi anche per l'astronauta stesso) la sua lunghezza e' pari a L. Se
questo non e' vero mi crolla addosso tutto quello che credevo di avere
capito sulla Relativita' Ristretta
ciao
sergio

 chiarissimi.
Non so quali siano i problemi a cui pensi, ma non potrebbero dipendere
da quanto ho detto sopra?
 
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Elio Fabri
Dip. di Fisica - Univ. di Pisa
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 cambiamento di moto (da lineare uniforme a fortemente accelerato)?
Forse mi sembra troppo semplice questa soluzione, tuttavia 
sull'astronauta agirebbe una forza che lo fa' accellerare e che quindi 
determina una tensione interna dovuta all'inerzia dei tessuti che si 
contrappone naturalmente... credo che avrebbe si esperienza di essa.
F.

determina una tensione interna dovuta all'inerzia dei tessuti
non sono d'accordo. Come ha scritto gia' Harpo ogni singola particella
verrebbe accelerata, quindi anche i tessuti e i componenti dei tessuti
e cosi' via fino a ogni singolo atomo
sergio

 e' lungo 2L,
No, quello che intendevo dire io era proprio che per il soggetto suddetto
l'astronauta e' sempre lungo L (un estremo ha la legge oraria xA(t)=f(t),
l'altro ha la legge oraria xB(t)=f(t)+L quindi per "il soggetto"
l'astronauta ha sempre lunghezza L), in conseguenza di cio' l'astronauta
stesso, nel proprio riferimento, dovra' vedersi allungato.
Avrai pero' notato che nell'altro filone di questo thread Elio ha criticato
questa mia maniera di approcciare il problema. Cioe' quanto io dico,
particolarmente su problemi aventi implicazioni con la RG, va preso con le
molle. La mia risposta originaria era in parte un tentativo di rispondere a
te, ma piu' ancora voleva essere una maniera di esprimere i dubbi che un
problema come quello da te sollevato suscitano in me. Avrei forse dovuto
sottolineare meglio questo fatto.
In sostanza, la risposta al tuo post originale non puoi averla da me. Io
posso solamente, come ho fatto, esprimere i problemi che a me si pongono
qualora si volesse considerare corretta la risposta che tu, in
contrapposizione a tuo padre, daresti al quesito originario.


 Elio Fabri


 sergio


la risposta al tuo post originale non puoi averla da me.
Piacerebbe anche a me, che ho tentato una risposta, sapere se ho indovinato :)

 si)?
Ora che possa esistere in qualunuqe campo un ragiomamento
"incontrovertibile", capace di convincere non gia' il padre di Sergio,
ma una persona qualunque, sarei propenso a crederlo impossibile :)
Comunque l'argomento che so portare io e' questo.
Se il campo e' uniforme, tutte le parti dell'astronauta cadono con la
stessa accelerazione, senza bisogno di nessuna forza che le mantenga
in moto solidale.
Quindi la sensazione che avrebbe l'astronauta sarebbe esattamente la
stessa che proverebbe in una regione del tutto priva di campo.
Per spiegare meglio che cosa intendo, esaminiamo un caso diverso: due
palline di ugual massa, legate tra loro da un'asticella rigida di
massa trascurabile.
Supponiamo inoltre che una delle palline abbia una carica elettrica,
l'altra no (l'asticella e' isolante).
Se mettiamo il sistema in un campo elettrico uniforme, la prima
pallina sentira' una forza, dovuta al cmpo, la seconda no.
Ma siccome sono legate dall'asticella, cedono con la stessa
accelerazione.
Qual e' la differenza rispetto all'astronauta?
1) l'accelerazione e' meta' di quella che avrebbe la prima pallina da
sola.
2) la seconda pallina accelera anch'essa, grazie a una forza dovuta
all'asticella, che entra in tensione, aplica alle due palline forze
oposte, che hanno per effetto di dimezzare l'accelerazione della prima
e di far accelerare la seconda.
Basterebbe quindi disporre di uno strunebto che misuri la tensione
dell'asticella, per accorgersi che sta succendendo qualcosa...
E ora torniamo a Bruno.
Ho gia' fatto le mie obiezioni. Ma se modifichiamo l'enunciato del
problema, per es. pensando a una sbarretta isolante uniformemente
carica, messa in un campo elettrico uniforme, allora quello che dice
Bruno e' corretto.
Tutte le parti della sbarretta sentono la stessa forza, quindi hanno
la stessa accelerazione (dimentichiamo per ora la possibile tensione
della sbarretta).
Dunque in un rif. inerziale K in cui la sbarretta era inizialmente
ferma, essa appare di lunghezza costante. Di conseguenza nel rif. K'
in cui essa e' momentaneamente in quiete a un istante qualsiasi essa
deve apparire allungata, come ha detto Bruno.
In realta' la sbarretta non si puo' allungare a volonta', perche' e'
approssimativamente rigida; nascera' quindi una tensione interna, la
sbarretta si allunghera' un po' ma non quanto dovrebbe se non ci fosse
il vincolo.
Percio' in K la vedremo accorciarsi, anche se non quanto riciesto
dalla contrazione di Lorentz.
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