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Titolo: Orbite

Mi rendo conto di chiedere una banalita', ma son anni che non mi applico
sulle leggi fisiche e sulle equazioni differenziali, pero' mi rode un dubbio
che spero qualcuno di voi possa sciogliere.
La domanda e' questa: ogni corpo e' soggetto alla legge di gravitazione
universale. Percio' anche un satellite in orbita attorno alla terra (o uno
space shuttle) non sfugge a Newton. E quindi un oggetto a qualche centinaia
di km dalla terra ne subisce comunque l'attrazione gravitazionale che tende
ad attirarlo verso di se.
Quindi:
1) Come mai in una navetta in orbita si prova l'assenza di peso? Dovrebbe
comunque esserci la componente che attira verso la terra. Una parziale
risposta me la son data pensando che un oggetto in orbita ruota, non sta
fermo, e quindi ha una componente centrifuga che immagino compensi la
componente gravitazionale. Del resto, se non ci fosse questo equilibrio
l'orbita stessa degenererebbe in una spirale verso la terra se vince la
gravita', o in un allontamanento definitivo nel caso opposto. Pero'...
2) Per mantenere un'orbita immagino ci voglia quindi una velocita' angolare
sufficiente a compensare l'effetto gravitazionale. Per muoversi di moto
circolare occorre un lavoro. Nel caso dei satelliti, che una volta messi in
orbita non hanno una sorgente propria di propulsione, chi lo svolge il
lavoro? Saltelliti geostazionari stanno in orbita anche decine di anni,
vincendo l'attrazione della terra, e mi domandavo cosa fornisse loro
l'energia necessaria. Infine:
3) Per raggiungere un equilibrio presumo ci voglia un perfetto bilanciamento
tra attrazione e repulsione, quindi la velocita' di orbita dev'essere
impostata millimetricamente. Credo basti uno scostamento di poco per rompere
l'equilibrio. Eppure riescono a tenere oggetti bene o male "morti" in orbita
per periodi lunghissimi. Come fanno? Tra l'altro non tutti hanno la stessa
velocita', (vedi satelliti geostazionari e non geostazionari), e tra coloro
che han la stesso velocita' (es: geostazionari), spesso cambia la massa,
quindi la risultante gravitazionale. Piu' un oggetto pesa e piu' viene
attratto, ed ingenuamente mi vien da pensare che occorre una velocita' di
orbita maggiore per compensare.
Se qualcuno e' cosi' gentile da rispondermi, mi farebbe una cortesia. Credo
che la risposta possa venire dalla prima legge di keplero ma.. beh la parola
a voi :)
Grazie mille.
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Inviato via 
http://usenet.libero.it

 che occorre una velocita' di orbita maggiore per compensare.
Un satellite non compie un orbita ellittica ma circolare (in quanto gira
intorno alla terra). Keplero non mi sembra adatto. Tieni presente, ad
esempio, che per orbite circolari il raggio dell'orbita geostazionaria si
calcola con r=(G*M/(oT^2))^(1/3) dove:
    oT = velocità angolare della Terra che vale oT = 7,292E-5 rad/s
    M = massa della Terra che vale M = 5,98E24kg
da cui 42 173,6km
Quindi non dipende dalla massa del satellite.
Per quanto riguarda il discorso millimetrico non so risponderti. Tieni però
presente che il sistema GPS (Global Position System) utilizzato anche dalle
macchine o dagli alpinisti consente una precisione millimetrica, e quindi i
satelliti che sono in orbita mantengono posizioni sempre fisse. Secondo me
non ci sono fattori che turbano lo stato dei satelliti oppure i satelliti
stessi hanno dei sistemi di correzione.
N.B. potresti obiettare che le macchine che montano GPS hanno una precisione
di ~ 30m. Questo è vero in quanto il GPS in realtà è utilizzato dai militari
che inseriscono un segnale di disturbo su quello principale. Se il tuo
sistema GPS non è in grado di codificare il segnale e di eliminarlo, non
puoi avere una precisione maggiore. (Pensa ad esempio ai missili
autoguidati, possono colpire anche un bottone che hai appoggiato fuori in
giardino!)
Scusa se ho detto stupidate!
Simone Frassanito

 a voi :)
Spero di esserti stato di aiuto, per le leggi lascio il compito ai tanti
fisici presenti.
Ciao,
  Fabio

 Il GPS e' un sistema molto impreciso di per se 
Io non so tutto sul GPS, ma mi sa che voi non siete molto aggiornati.
Non so quanta sia la precisione raggiungibile dal GPS montato su una
macchina, ma molto dipende dalla qualita' del ricevitore e dal luogo
dove si riceve (quindi quanti satelliti si ricevono).
Il disturbo (la cosiddetta "selective availability) e' stato eliminato
da qualche anno.
Credo che un buon ricevitore in condizioni favorevoli possa fare molto
meglio di 30 metri. Non capisco perche' definirlo un sistema "molto
impreciso", che oltre tutto non vuol dir niente se non si da' una stima
quantitativa di questa "imprecisione".
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Elio Fabri
Dip. di Fisica "E. Fermi"
Universita' di Pisa
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C'è qualcosa che vorrei dirvi, prima di cominciare a parlare. (R. Smullyan)