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Titolo: Domande assortite

Salve a tutti,
ho alcune domande che probabilmente vi sembreranno stupide ma vi sarei grata
se rispondeste lo stesso (non sono sicura di aver capito bene alcuni
concetti di base).
Il fatto che tutti i corpi cadono con la stessa accelerazione Galileo l'ha
ricavato sperimentalmente, vero? Ma poi come si giustifica teoricamente?
Tutte le volte che sento parlare di forza centrifuga, accelerazione di
Coriolis ecc. significa che sto lavorando in un sistema non inerziale, vero?
Che cos'è l'accelerazione di Coriolis? (dai libri non l'ho *mai* capito e
neppure leggendo i vecchi 3d del ng con google)
Come si fa a dire se un sistema di riferimento è inerziale? In base a quel
che ho studiato dovrei stabilire se la prima legge di Newton è verificata,
ossia prendere un corpo, fare in modo che non ci siano altri corpi (che
potrebbero esercitare forze) e vedere se ha velocità costante, in questo
caso il riferimento è inerziale. Ma nella pratica si procede proprio così??
Ho letto che la forza centripeta necessaria per far procedere un auto in
curva è esercitata dalla strada sulle ruote, che significa questo?
Grazie in anticipo,
petalo


Saluti
Mino Saccone

 curva č esercitata dalla strada sulle ruote, che significa questo?
Che se non ci fosse attrito, non riusciresti a fare la curva :-)
ciao
luca

 Che se non ci fosse attrito, non riusciresti a fare la curva :-)
Ok, infatti come mi è stato fatto notare sul ghiaccio anche girando il
volante si continua ad andar dritti e si usano le catene proprio per creare
attrito. Quel che non mi è del tutto chiaro è cosa cambia tra la ruota e la
strada quando la ruota gira. Cioè l'attrito c'è anche quando l'auto va
dritta ma quando sterziamo il volante deve cambiare qualcosa no?
Grazie ancora,
petalo

> curva e esercitata dalla strada sulle ruote, che significa questo?
Comincia col chiederti: quali altre parti del mondo possono produrre
forze sulla macchina? Non ce ne sono molte: l'aria e il terreno.
La forza dovuta all'aria e' ovviamente opposta al moto; dunque se ti
occorre una forza trasversale, come la f. centripeta, non puo' venire
che dal suolo, attraverso l'interazione (attrito) con le gomme.
Hai mai provato a fare una curva su una strada ghiacciata? Non e' molto
consigliabile ;-)
-- 
Elio Fabri
Dip. di Fisica - Univ. di Pisa
Sez. Astronomia e Astrofisica

 consigliabile ;-)
Ok, se non ci fosse l'attrito non riusciremmo neanche a camminare,
pattineremmo sul pavimento no? Ciò che non capisco è: visto che l'attrito
c'è anche quando la macchina va dritta cosa cambia tra le ruote e l'asfalto
quando sterziamo il volante?
Grazie ancora,
petalo

 qualche modo o rimane una tiritera da ripetere all'esame di Fisica I?
Vediamo di chiarire un po' questa storia delle "stelle fisse".
E' ben noto (da piu'di 150 anni) che non esistono stelle fisse: tutte le
stelle si muovono l'una rispetto all'altra, con velocita' che possono
facilmente superare le decine di km/s.
Considerare le stelle lontane puo' aiutare, se si e' interessati solo a
escludere rotazioni del sistema di riferimento assunto.
Di fatto oggi si lavora proprio cosi', anzi si usano galassie, che sono
ancora piu' lontane.
Quanto alla domanda: "ma si muovono davvero di moto uniforme?"
La risposta e' si' con ottima approssimazione, perche' stelle che non
facciano parte di uno stesso ammasso sono molto distanti tra loro, e
nelle scale di tempo che ci possono interessare le variazioni di
velocita' sono trascurabili (non lo sarebbero in 10 milioni di anni, per
es.). Idem per le galassie.
Ma si tratta sempre di concetti relativi: quanto piu' si aumentano le
pretese, tanto piu' bisogna stare attenti.
Un esempio di applicazione "pratica" di questi ragionamenti e' la famosa
"precessione del perielio". 
Questa precessione va riferita a un rif. inerziale; se il rif. fosse in
rotazione, quello che si vede potrebbe essere colpa del rif. non
inerziale.
E infatti l'accurata definizione del rif. inerziale e' il limite alla
precisione con cui si misura la precessione.
D'altra parte la teoria (RG) fa una previsione rispetto a un rif.
inerziale, e quindi per vedere se la teoria va bene abbiamo assoluto
bisogno di fare bene le misure...


petalo
Cambia la direzione delle ruote no? 
L'asfalto comincia ad esercitare una
forza parallela 
all'asse di rotazione della ruota. Il motivo però è
identico
al caso del moto su guida ferrata. La causa di questa forza
è
l'inerzia delle masse in movimento. La gomma non 
pattina lateralmente per
lo stesso motivo per se metti
una ruota su un piano inclinato in direzione
obliqua 
alla massima pendenza la ruota segue la direzione ortogonale
all'asse di rotazione. Ovvero la massima forza d'attrito di 
cui è capace
la superfice di contatto supera la forza
applicata.
--------------------------------
Inviato via 
http://usenet.iol.it
 

 dritta ma quando sterziamo il volante deve cambiare qualcosa no?
Immagina un'auto su una strada invisibile. La osservi e noti che si
muove di moto rett.unif. . All'improvviso osservi che l'auto si pone
su una traiettoria curvilinea. Deduci che esiste una forza centripeta.
Questa forza centripeta potrebbe essere causata da:
1. una fune invisibile ancorata su un palo al centro della curva ed
ancorata al mezzo
2. Una enorme massa improvvisamente apparsa sul centro della curva che
attrae l'auto
3. Tra la strada e le ruote c'e' attrito; le ruote non sono allineate
con l'auto ma deviate. La forza di attrito sulle gomme, a causa del
non allineamento, ha una componente centripeta.
Quando l'auto cammina diritta, c'e' comunque la forza di attrito ma e'
orientata nella direzione dell'auto e con verso opposto alla sua
velocita'.
OK ?
ciao
Luca

ricavato sperimentalmente, vero? Ma poi come si giustifica teoricamente?
Mhà su questo ho dei grossi dubbi, bisognerebbe provare a far cadere una
pietra e la luna sulla terra per vedere chi arriva prima. Giustamente se si
confrontano la terra così grossa e due oggetti miseri come una piuma ed un
martello, ovviamente cadranno alla stessa velocità, perchè le masse dei due
oggetti in esame sono ininfluenti sull'attrazione gravitazionale totale,
cioè la somma di entrambi. E' come fare la somma di 10^72+2 e 10^72+20, in
termini pratici stiamo lì, ci sembrerà uguale il risultato sperimentale.
Ciao,
  Fabio

 quando sterziamo il volante?
Cominciamo da un oggetto piu' maneggevole: una bicicletta.
Prendila per sellino e manubrio, e spingila in avanti o indietro: non
farai nessuno sforzo a spostarla.
Ora prova a tirarla trasversalmente: sara' molto difficile muoverla, se
non la sollevi da terra.
Eppure l'attrito c'e' sempre, no?
Il fatto e' che nel primo caso le ruote girano, non debbono strisciare;
quindi l'attrito di fatto non agisce. Nel secondo caso invece entra in
pieno.
Quando sterzi le ruote della macchina, succede la stessa cosa: le ruote
anteriori si muovono senza sforzo in direzione perpendicolare all'asse,
ossia obliquamente rispetto al corpo della macchina. Invece per farle
strisciare parallelamente al loro asse occorre una grande forza.
E ora il terzo principio: per la stessa ragione la forza della strada
sulle ruote e' piccolissima in direzione perp. al loro asse, puo' essere
grande (anche senza che le ruote slittino) in dir. parallela all'asse.
Percio' sulla macchina agisce una forza trasversale, che la fa curvare.
Naturalmente se il coeff. d'attrito della strada (ghiacciata) e'
piccolo, allora questo non e' piu' vero, la forza trasv. non c'e', e la
macchina contiua ad andare dritta...
Non sono troppo soddisfatto della spiegazione, e provo a proporne
un'altra, per assurdo.
Tieni le ruote sterzate, e supponi che la macchina possa andare dritta.
Cio' vuol dire che non agisce nessuna forza trasversale, ossia che la
forza che la strada applica su ogni ruota e' nella direzione del moto
(se non e' nulla). 
Ma la dir. del moto e' obliqua rispetto alla dir. delle ruote anteriori,
quindi le ruote debbono slittare, e se slittano (a meno che non siamo
sul ghiaccio) ci sara' un robusta forza dovuta alla strada e parallela
all'asse delle ruote, contro l'ipotesi.
In realta' non occorre neppure che le ruote slittino: appena tu giri le
ruote, il tentativo che la macchina fa (per inerzia) di procedere dritta
deforma trasversalmente i battistrada, e fa nascere la reazione della
strada che obbliga la macchina a curvare.
Boh... Non e' mica facile spiegare queste cose cosi' comuni...


Salve,
su un sito web ho trovato il seguente passo che vorrei sottoporre alla
vostra attenzione:
<<***
Un astronauta sperimenta l'assenza di gravità perché sta cadendo! 
Ti sei mai chiesto come ci si sente in caduta libera? la risposta è
"esattamente come se il campo gravitazionale non esistesse". Einstein
arrivò alla formulazione della relatività generale riflettendo sulla
notizia di cronaca riportata da un quotidiano, di un imbianchino che
era precipitato dall'impalcatura. Einstein si chiese come si fosse
sentito l'uomo durante la caduta. Questa riflessione innescò nella sua
mente geniale una serie di considerazioni sulla gravitazione, in
particolare il principio di equivalenza. 
Se non ci fosse l'effetto di disturbo dell'atmosfera terrestre, un
paracadutista sperimenterebbe la stessa assenza di gravità di un
astronauta che sta qualche centinaio di km sopra di lui. Solo che tale
esperienza per lui dura solo il tempo di caduta, lo shuttle invece
continua indefinitamente a sperimentare la caduta, e quindi l'assenza
di gravità, perche' la sua velocità tangenziale è abbastanza elevata
da fargli mancare la superficie terrestre. In poche parole, lo shuttle
sta cadendo, esattamente come il paracadutista, ma il punto di impatto
è sempre oltre l'orizzonte. 
***>>
Ora, se ho capito bene, si afferma che un astronauta in orbita attorno
alla terra dovrebbe provare le stesse sensazioni di una persona in
caduta libera.
A parte il fatto che la cosa mi suona un po' strana dal momento che mi
sembra inverosimile che gli astronauti siano sottoposti costantemente
alle stesse sensazioni di una persona che si lanci nel vuoto,
sensazioni che, come sa chi ha provato qualche volta le montagne
russe, sono piuttosto forti; per di più non me lo spiego neanche
fisicamente in quanto una persona in caduta libera è sottoposta
costantemente ad un'accelerazione dovuta alla forza di gravità, mentre
l'astronauta in orbita non sperimenta alcun tipo di forza giacchè
quella di gravità è bilanciata dalla forza centrifuga dovuta al moto
intorno alla Terra.
Sbaglio qualcosa?
Grazie in anticipo a chi vorrà chiarirmi questo dubbio.
Luigi

 Sbaglio qualcosa?
Si': la forza centrifuga *non esiste*.
Pensa questo: puoi passare con continuita' dalla caduta verticale al
moto in orbita (c'e' una famosissima figura di Newton che lo mostra...).
Comincia con una caduta davvero verticale; poi passa a una caduta con
una piccola velocita' orizzontale iniziale, che ti fa fare una
traiettoria (circa) parabolica.
Poi aumenta la velocita' iniziale: la parabola si allunga e il punto di
caduta si sposta sempre di piu'.
A un certo punto raggiungi una velocita' (circa 8 km/s) con la quale
"non cadi piu'", ma resti in orbita attorno alla Terra.
Volendo, puoi aumentare ancora la velocita' iniziale, e avrai un'orbita
ellittica, di cui il punto di partenza e' il perigeo.
Se arrivi a 11 km/s, che 'e la velocita' di fuga, l'ellisse si allunga
all'infinito, e non torni piu' in vicinanza della Terra.
Tutto questo per farti capire che questi moti differiscono solo per la
velocita' iniziale, e la sola forza agente, in tutti i casi, e' quella
di gravita'.
In tutti i casi l'eventuale astronauta si sentirebbe percio' "in assenza
di gravita'", esattamente come nella caduta verticale.
-------------------
Elio Fabri
Dip. di Fisica "E. Fermi"
Universita' di Pisa
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 intorno alla Terra.
Esatto, ti sei dato la spiegazione da solo :)
Saluti
 NinjaCross

 Si': la forza centrifuga *non esiste*.
Se leghi un sasso ad un filo, e lo fai roteare come fosse un lazo, noti che
il sasso (o meglio, la sua massa) esercita sul filo stesso, e quindi sul tuo
braccio una forza.
Questa non č forse la forza centrifuga ? :)
Saluti
   NinjaCross

 Questa non č forse la forza centrifuga ? :)
Ma se la forza centrfuiga compensasse quella del filo il sasso doverbbe
muoversi di moto rettilineo uniforme. Come la mettiamo?
ciao
--
Danilo Giacomelli
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Coloro che ultimamente rivendicano il loro retaggio celtico dimenticano di
specificare che si tratta del morbo.
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 (Remove the Lock in your replies)
 
Non mi iscriverei mai ad un Club che accetti tra i soci uno come me. (G. Marx)
 

 Questa non e' forse la forza centrifuga ? :)
Bene: se *questa* e' la tua forza centrifuga, esiste certamente. Ha solo
un difetto: non agisce sul sasso, ma sul filo o sul braccio.
Percio' non serve a niente quando siamo interessati al moto del sasso:
servono le forze che *agiscono sul sasso*. E di queste forze ce n'e' una
sola: la trazione (centripeta) del filo.


 muoversi di moto rettilineo uniforme. Come la mettiamo?
Cioč ? La forza centrifuga NON compensa la forza del filo, poichč il filo
NON esercita una forza (č il tuo braccio, al limite.......).
E poi mi spieghi come fa a muoversi in moto rettilineo uniforme, se č
vincolato dal filo stesso ?
Qui stiamo equivocando su banali principi di meccanica......... o forse non
ci siamo capiti ;)
Saluti
   NinjaCross

 sola: la trazione (centripeta) del filo.
Esatto, infatti, se sostituiamo al filo un semplice (e di massa
trascurabile) dinamometro, misureremmo una forza :)
Saluti
  NinjaCross

NON esercita una forza (è il tuo braccio, al limite.......).
La forza centrifuga è una forza apparente che non può esistere nella
meccanica Newtoniana perchè non rispetta il terzo principio.
Solo un osservatore che si trova su di un oggetto (esempio una
giostra) che si muove di moto circolare uniforme crede di esservi
soggetto.
In realtà è la sedia della giostra che fornisce la reazione vincolare
necessaria a non fare scappare l'osservatore,e tale forza è diretta
verso l'interno al contrario di quello che crede l'osservatore.
Nel moto dei pianeti è la stessa cosa è la forza di gravità centripeta
rivolta verso l'interno che fa in modo che un corpo dotato di velocità
descriva un'orbita circolare o ellettica.
Se non ci fosse la forza di gravita il corpo andrebbe di moto
rettilineo uniforme, viceversa se non ci fosse la velocità il corpo
invece di ruotare  cadrebbe su quello fermo (che poi fermo non è,ma
semplifichiamo).
Occorre riflettere che nel moto dei pianeti non sono necessarie due
forze uguali e contrarie sul corpo in quanto il moto non è uniforme e
quindi deve esserci uno squilibrio di forze altrimenti sarebbe fermo o
si muoverebbe di moto rettilineo uniforme.

 vincolato dal filo stesso ?
Appunto: il paradosso serviva a negare l'esistenza della forza centrifuga.
ciao
--
Danilo Giacomelli
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Ci saranno pure dei giudici a Berlino
(un mugnaio tedesco a Federico il Grande)
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