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Titolo: gravità in orbiata.

Mi chiedevo: perchè non fanno mai ruotare, ad esempio, la stazione spaziale 
orbitante in modo da creare un minimo di gravità all'interno e rendere gli 
ambienti piu' vivibili?
Possibile che lo facciano solo nei film?
Perchè non fanno mai girare niente... manco uno shuttle, neanche per caso, 
hanno mai fatto ruotare!!!
Grazie.

 hanno mai fatto ruotare!!!
Una delle ragioni e` che si va in orbita per cercare le condizioni di 
microgravita`, se fai ruotare non c'e` piu`. Inoltre per avere una 
gravita` ragionevole e costante devi avere una struttura rotonda, se fai 
ruotare una forma irregolare l'accelerazione in ogni punto e` 
completamente diversa, c'e` l'accelerazione di coriolis, e muoversi 
all'interno diventa un casino.
-- 
Franco
Um diesen Satz zu verstehen, muß man der deutschen Sprache mächtig sein.

muoversi all'interno diventa un casino.
    Rotonda e con un discreto diametro, per giunta. Anche nei film di 
fantascienza (vedi "2001 odissea nello spazio") il diametro delle stazioni 
ruotanti è molto più grande di quello di uno Shuttle. Personalmente, mi 
chiedo se la gravità artificiale così creata sia equivalente a quella 
reale... in fondo, non ci sono di mezzo i gravitoni.
Stefano 

 equivalente a quella reale...
Certo che lo è!
Nel sistema di riferimento della persona in moto nell' anello (io lo 
immagino cosi') avrai una accelerazione centrifuga uguale a v^2/r. Dove v è 
la velocità lineare.
Scegliendo opportunamente v ed r puoi ottenere esattamente g. Dunque un 
accelerazione di gravità uguale a quella terrestre.
Un osservatore in queste condizioni, non saprebbe dunque distinguere se si 
trova sulla terra o su una astronave.
Saluti,
Sirius


Tieni presente anche che, come tu mi insegni, la forza centrifuga (usata 
come gravita' artificiale) dipende dalla distanza r dal centro di rotazione. 
Essendo la stazione spaziale relativamente piccola, questa "gravita' 
artificiale" varierebbe molto anche spostandosi di poco.
-- 
Gino, al secolo "Gigino Core Pazzo"
core...@gmail.com
 

 reale... in fondo, non ci sono di mezzo i gravitoni.
Ma come??????
Certo che è equivalente a quella "reale"!!! Che centrano i gravitoni?
Il corpo umano soggetto ad accelerazione non è in grado, per quanto ne so, 
di distinguere tra accelerazione dovuta a "massa attrente" o alla rotazione 
dell'astronave... corregetemi se sbaglio!

 artificiale" varierebbe molto anche spostandosi di poco.
Intendo dire che, se nello spazio si potesse avere una stazione, per esempio 
cilindrica, di raggio r relativamente grande, esempio
r = 40 km,
a parte che basterebbe un valore della velocita' angolare omega 
relativamente piccolo per avere un'accelerazione centrifuga
omega^2 r = g,
un astronauta, in prossimita' della superficie laterale esterna (supponendo 
che l'asse di rotazione coincida con l'asse di simmetria del cilindro), 
potrebbe spostarsi anche di diversi metri, senza osservare differenza 
apprezzabili di forza centrifuga = gravita' artificiale; per esempio, 
potrebbe spostarsi verso l'interno di 100 m, avvertendo una diminuzione di 
gravita' artificiale di appena 1/400 (supponendo omega costante).
Ciao.


all'interno diventa un casino.
Una forma circolare non dovrebbe essere un problema irrisolvibile,
così come lo spostamento di masse all'interno per equilibrare il
veicolo in modo dinamico e mantenerlo stabile.
E al centro ci sarebbe sempre microgravità per gli esperimenti.
ciao
  Stefano

 E al centro ci sarebbe sempre microgravità per gli esperimenti.
Sì ma dato che ogni operazione da eseguire, almeno fino ad ora, è
accuratamente prevista e progettata prima del lancio, dal pranzo
all'uscita per riparare un guasto improvviso o per qualcos'altro,
l'introduzione di questo elemento nella missione non è affatto irrilevante
e tutto deve essere riconsiderato. In questo caso i notevoli costi
aggiuntivi prevederebbero anche il fatto che una missione in condizioni di
gravità simulata sarebbe un fattore del tutto nuovo e quindi non si
potrebbe utilizzare l'esperienza fatta nei viaggi precedenti. Bisognerebbe
riprogettare tutte le procedure di addestramento.
-- 
questo articolo e` stato inviato via web dal servizio gratuito 
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ab...@newsland.it

 E al centro ci sarebbe sempre microgravità per gli esperimenti.
Non sarebbe abbastanza micro. Tieni presente che sullo shuttle e sulla 
stazione alfa, la microgravita` e` decisamente scadente, in quanto tutti 
gli spostamenti masse dentro la navicella (=astronauti che si muovono) 
fanno accelerare tutta la struttura a livelli inaccettabili per alcuni 
esperimenti, che vengono fatti dentro scatole in sospensione magnetica 
con un controllo attivo della sospensione per ridurre ulteriormente le 
accelerazioni residue.
-- 
Franco
Herz, mein Herz, sei nicht beklommen und ertrage dein Geschick.
(H. Heine)

 rotazione dell'astronave... corregetemi se sbaglio!
Vorrei solo sapere perche' hai detto "il corpo umano".
Forse che in qualche altro modo si potrebbe distinguere?
 
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Elio Fabri
Dip. di Fisica - Univ. di Pisa
------------------------------

 Forse che in qualche altro modo si potrebbe distinguere?
Certo, hai ragione. L'ho scritto solo perchè mi riferivo in modo particolare 
ai poveri astronauti, visto che ho sentito da poco che soffrono 
particolarmente l'assenza di gravità, specie i primi giorni. Oltretutto 
avere un minimodi gravità permetterebbe sicuramente permanenze un po' piu' 
lughe, no?
Comunque le mail di Elio sono perfette anche quando scrive solo una semplice 
precisazione di 2 righe... davvero incredibile!!! Perchè non crei una 
società pro "diffusione cultura scientifica in Italia", magari insieme a 
gente come odifreddi...! Chissà, puo' essere che riusciate a buttar fuori 
dallo schermo simpatici elementi come Zichichi?
Un libro che riassuma qualche centinaio di domande (con relativa risposta) 
come quella che ho posto sarebbe un buon inizio... no?

 costante). Ciao.
OK. Anche se la tua stazione e' un po' gigantesca...
Pero' mi pare di ricordare che in "Odissea nello spazio", in una
stazione sempre grande, ma molto piu' piccola della tua, si veda un
astronatu che fa il footing, correndo all'interno dell'anello
(naturalmente coi piedi in fuori).
Problemino: ci sarebbe qualche effetto osservabile?
In particolare, dipendente dal verso in cui l'astronauta corre?



L'accelerazione di Coriolis. Credo.


 Elio Fabri
--
Saluti,
Paolo 

 angolari sono uguali in modulo.
Mi sa che è il contrario.....se corre in direzione concorde all'anello, 
allora si avrà una diminuizione della sua velocità angolare della 
stazione(con diminuzione della gravità percepita), il contrario se 
l'astronauta corre in senso opposto.
Conservazione del momento angolare.
Saluti
Pasquale Galianni

 angolari sono uguali in modulo.
E certo non si annulla la velocità angolare quando le velocità sono uguali 
in modulo, perchè è il momento angolare che si conserva.... L=Iw e il 
momento d'inerzia dell'astronauta certamente è molto minore di quello 
dell'intera stazione....

 Elio Fabri
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)

 Conservazione del momento angolare.
Ecco invece uno che ha preso il problema dalla parte sbagliata.
Potremmo immaginare due astronauti che si mettono a correre in versi
contrari.
Oppure potremmo tener presente che quello che dici dipende dalla massa
dell'aetronauta e dal momento d'inerzia della stazione, chepossiamo
immaginare grande quanto occorre per rendere trascurabile l'effetto.
Invece la forza di Coriolis ci sarebbe comunque.


Per risolvere il problema allora si dovrebbero progettare stazioni molto 
grandi,
con il diametro più grande possibile in modo da diminuire la rilevanza del 
moto dei
corpi che sono all'interno.
Alb

 Io il problema ho pensato di affrontarlo nella seguente maniera:
Certo che l'ho fatta veramente lunga nel mio post precedente !!!
Mi pare che sarebbe stato sufficiente prendere una bilancia (ad esempio di
quelle che usiamo in casa per pesarci), metterci sopra un corpo di massa m
data e la bilancia avrebbe segnato un peso m*om^2*R. Questo fatto risulta
chiaro osservando il corpo m dal riferimento inerziale: poiche' esso esegue
un moto circolare uniforme di raggio R e velocita' angolare om allora la
bilancia (che e' l'unico corpo con il quale m e' in interazione) deve
esercitare su di esso una forza centripeta di intensita' m*om^2*R.
Conseguentemente il corpo esercitera' sulla bilancia una forza uguale e
contraria quindi la bilancia segnalera' la misura P=m*om^2*R (la bilancia
stessa, per poter seguire lo stesso moto circolare uniforme, dovra' avere
qualche altra interazione, come in effetti e': la bilancia interagisce anche
con l'anello. Potrebbe essere interessante, nell'ipotesi di massa della
bilancia, mB, non nulla, vedere l'effetto che mB ha sulla misura di P).
A questo punto lanciamo la bilancia, con sopra il corpo m, in modo tale che
rispetto all'anello essa risulti avere velocita' v (caso concorde) o -v
(caso discorde). Rispetto al riferimento inerziale il corpo m avra' nel caso
concorde una velocita' angolare omC=om+v/R e nel caso discorde omD=om-v/R.
In conseguenza di cio' la bilancia misurera' nel caso concorde un peso
PC=m*omC^2*R e nel caso discorde PD=m*omD^2*R. Cioe', detto eps=v/(om*R),
avremo le relazioni (valide la prima per ogni eps>=0, la seconda per
0<=eps<=1):
PC=m*om^2*R*(1+eps)^2
PD=m*om^2*R*(1-eps)^2.


 [.....]
Scusami, sc'e' un piccolo punto che mi sfugge:
ma questo problema non viene compensato dal fatto che, se r e' molto
grande, a valori anche grandi della velocita' scalare corrispondono
valori piccoli della velocita' angolare?
Cerco di esprimermi meglio: se r e' molto grande, la forza centrifuga a
cui e' soggetto (spero che l'usare la parola "forza" migliori quella
piccola imprecisione di linguaggio) un corpo di massa m, fermo rispetto
alla stazione spaziale, vale
m omega^2 r = m v^2 /r
dove omega e' la velocita' angolare di rotazione della stazione, r e'
il suo raggio ed anche  la distanza del corpo dal centro di rotazione,
mentre
v = omega r
e' la velocita' scalare del corpo dovuta alla rotazione della stazione.
Se la velocita' di rotazione e' tale che l'accelerazione centrifuga sia
uguale proprio a g, sia ha
m omega^2 r = m v^2 /r = m g  (forza peso "artificiale")
Ora, se il corpo inizia a muoversi con velocita' v' opposta a v, per
annullare la forza centrifuga inizialmente presente, occorre che questa
velocita' valga
v' = -v = - RadiceQuadrata( r g )
Allora, se r e' grnde, v' in modulo, non deve essere pure molto grande
per annullare la forza peso artificiale?
Quindi, la dipendenza della gravita' artificiale dalle condizioni di
moto, invece di accentuarsi, non si riduce se r e' grande?
Oppure mi e' sfuggito qualcosa?
Grazie, ciao.


 r = 40 km,
Sarebbe molto più semplice legare insieme due shuttle (o uno ad una massa 
inerte) e porli in rotazione. Lo Shuttle sta in piedi sulla terra, quindi la 
struttura reggerebbe, sarebbe solo un po' incasinato il cavo (lungo e 
robusto, quindo pesante) che compone il sistema. 

 per annullare la forza peso artificiale?
Hai perfettamente ragione, e ancora sto cercando di capire che c... di
conto avevo fatto.
La stazione spaziale bella grande e' meglio.
Grazie della correzione.


 Hai perfettamente ragione...
Sono poche le persone che avrebbero risposto cosě. Questo, oltre alla tua 
incredibile preparazione, dimostra la tua grandezza.
Con devozione e immensa stima,
