Newsgroup: it.scienza.fisica
Titolo: Il milionario di Gerry e l'errore sull'assenza di gravità

Volevo far notare come spesso accade nei giochi a premi (dove vi è anche un 
notaio) che alle volte le
false conoscenze vengano spacciate per verità, luoghi comuni etc...
Ieri sera nella puntata del milionario (gioco che mi piace) c'è stata una 
domanda che riguardava gli astronauti in orbita.
La risposta esatta ma scientificamente non corretta era che in orbita c'è 
"l'assenza di gravità".
Mi chiedo com'è possibile che ci sia questo tipo di disinformazione.
Mi chiedo anche se questa risposta non debba essere invalidata, poichè è 
errata.
Sarebbe quindi possibile anche chiedere ricorsi visto che nessuna della 4 
risposte era scientificamente corretta.
Alb

risposte era scientificamente corretta.
Non mi sembra così grave in fin dei conti l'astronauta non la sente

 Alb
--
Paolo

 Puoi suggerire una risposta alternativa semplice e corretta?
Dipende da qual era la domanda :-) Direi qualcosa del tipo "sono in 
caduta libera". Semplice e coretta.
-- 
Enrico Smargiassi
http://www-dft.ts.infn.it/~esmargia

 Semplice e coretta.
Auto-ROTFL :-)


 in orbita senza partire per la tangente?
Giusto per stuzzicarvi un po' :-))
Dal punto di vista della RG la risposta *e'* corretta.
Evidentemente quelli del "milionario" sono esperti di RG :-))
 
------------------------------
Elio Fabri
Dip. di Fisica - Univ. di Pisa
------------------------------

 Evidentemente quelli del "milionario" sono esperti di RG :-))
:-)
Ma, pignoleria per pignoleria: e le forze di marea?


 libera". Semplice e coretta.
Ineccepibile. Ma potrebbe far pensare(si parla di divulgazione) ad 
astronauti che "cadono" come quando rientrano dallo spazio.
Forse potrebbe andare bene: "forza gravitazionale terrestre fortemente 
ridotta".
E' corretta anche questa ma rende l'idea della situazione nella quale si 
trovano.
Chissà che il concorrente non presenti ricorso, e doni qualcosa anche a 
noi:)
Ciao
Franco 

 "l'assenza di gravità".
Rifacendomi ad una critica fattami da Elio Fabri direi che la risposta
corretta sarebbe stata "assenza di peso".
--
Paolo

 false conoscenze vengano spacciate per verità, luoghi comuni etc...
[...]
    Come quando è stato chiesto per quale figura geometrica l'area si 
calcola con somma basi per altezza tratto due: triangolo, quadrato, 
trapezio, rombo. La risposta corretta sarebbe "trapezio"... se non fosse che 
anche le altre 3 sono corrette... provare, per credere ;)
Stefano 

Purtroppo hai perfettamente ragione. Premetto di non aver visto la
puntata ma molto spesso si dice assenza di gravità per il fatto che
gli astronauti "galleggiano" in aria, senza pensare che il fenomeno è
dovuto al perfetto bilanciamento tra attrazione e repulsione.... Tutto
ciò è molto brutto perché in Italia c'è tantissima disinformazione
a partire dalla televisione (in ogni stato c'è almeno un canale
scientifico non paragonabile al nostro raiEdu :-) ). Purtroppo succede
sempre più spesso ma cosa ci vuoi fare?
Ciao Simon

 cade proprio, ne` verso terra ne` verso la navicella.
Che la fisica usi un linguaggio tecnico che si discosta dall' uso comune 
e' un fatto.
Pero'  la questione della caduta libera non ha molto a che vedere con la 
relativita' (in qualsiasi versione).
Sempre trascurando l' assenza dell' aria, se il paracadutista si lancia 
con un forte slancio in orizzontale,  cosa fai non la chiami piu' caduta 
libera ? E se lo slancio fosse molto maggiore di quello che potrebbe 
fornirgli la sola forza muscolare ? Al punto da farlo deviare dalla 
direzione corrispondente alla velocita' iniziale della stessa quantita' 
di cui si e' abbassao il suolo a causa della curvatura terrestre ... :-)
Secondo il linguaggio comune, il pallone calciato sulla luna "cadrebbe" 
solo dopo aver raggiunto il vertice della parabole. Per un fisico 
post-Newton, cade dal momento in cui termina l' azione del piede, anche 
se la traiettoria punta inizialmente verso l'alto.
Vedi bene che, anche se diverso dall' uso comune, il linguaggio della 
fisica e' coerente.
Il linguaggio comune risente troppo dei pre-concetti aristotelici di cui 
e' infarcita la nostra esperienza non filtrata.
Giorgio

 ridotta".
No, in orbita a poche centinaia di km dalla superficie terrestre
l'attrazione gravitazionale e' solo di poco piu' bassa che sulla
superficie. Grossomodo un 10%.

 repulsione....
Eh no, dire questo e' ancora peggio. Non c'e` proprio nessuna
repulsione in gioco.

 Ma, pignoleria per pignoleria: e le forze di marea?
Se ti riesce di misurarle...


 piede, anche se la traiettoria punta inizialmente verso l'alto.
C'e' una bellissima figura dello stesso Newton, che si trova
riprodotta molto spesso: rappresenta la Terra con una montagna (molto
esagerata rispetto alla scala reale) sulla cui cima sta un cannone che
spara proiettili orizzontali, di diversa velocita'.
Quelli lenti cadono ai piedi del monte; quelli unpo' piu' veloci,
cadono un po' piu' in la'.
Poi cominciano a oercorre un arco apprezzabile della circonferenza
terrestre, prima di toccare terra...
Infine restano in orbita, e la distanza all'apogeo (opposto al
cannone) diventa sempre maggiore.
Chi l'ha vista?


 Chi l'ha vista?
Mentre scrivevo avevo in mente quella figura. In effetti non aver messo 
la nota bibliografica potrebbe essere considerato una scorrettezza 
professionale ;-)
Giorgio

 Se ti riesce di misurarle...
Infatti ho parlato di pignoleria :-)


 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)

 cade proprio, ne` verso terra ne` verso la navicella.
e mi dispiace per te,
dipende dal sistema di riferimento che si usa....
se usi nu sit. di riferimento inerziale non solidale con l'astronave
noti che l'astronave è in caduta libera quando è in orbita...
M.

Gian Paolo Bronzetti ha scritto:
 >>
 >>
 >>> Puoi suggerire una risposta alternativa semplice e corretta?
 >>
 >>
 >> Dipende da qual era la domanda :-) Direi qualcosa del tipo "sono in 
caduta libera". Semplice e coretta.
 >
 >
 >
 > Il mondo della fisica [relativistica in particolare] e` un mondo di 
eletti
 > che non usa lo stesso linguaggio dei comuni mortali.
 >
 > Io capisco la tua risposta solo perche` sto` leggendo "Gravitation" 
di MTW,
esagerato! Mica serve il 'Gravitation' per capire la risposta! :-)
Basta fisica 1 (o la sola copertina del Caciuffo vol.1 :-D ), anzi 
secondo me basta la fisica delle superiori, se fatta bene.
ciaociao
-- 
GN/\PPA
http://www.tauristargate.net
http://amnestypiacenza.altervista.org

 ha scritto nel messaggio 
news:d8cmm3$2g95$3...@newsreader2.mclink.it...


     
L'ho vista svariate volte.
Mi sembra di averla vista la prima volta sul caciuffo-melone di fisica
I ma non e sono sicurissimo.
Rob

Chi l'ha vista?
Io ricordo figure simili, ma senza cannone, su diversi libri di fisica.
Tra l'altro sono andato a ripescare una 'simulazione' primitiva che avevo
scritto in mma basandomi sui calcoli che Feynman aveva fatto nel suo primo
volume. Lui li faceva con le tavole delle potenze, delle radici e dei
reciproci e usando il regolo calcolatore.
Con Mathematica è più facile : )
La sua procedura per ricavare l'orbita (con equazioni
semplificate in modo da avere GM=1)
    m ax = - 1 m x/r^3
    m ay = - 1 m y/r^3
si può scrivere così (brutto codice, ero alle prime armi con mma):
Il primo stadio calcola la velocità a metà intervallo
firstStep[dt_][{x0_, y0_, vx0_, vy0_}] :=
  With[{r = Sqrt[x0^2 + y0^2]},
    ax = -x0/r^3; ay = -y0/r^3;
    vx = vx0 + ax dt/2; vy = vy0 + ay dt/2;
    x = x0 + vx dt; y = y0 + vy dt;
    {x, y, vx, vy}
    ]
Quelli successivi usano il passo intero, basandosi sul primo valore a metà
passo
nextStep[dt_][{x0_, y0_, vx0_, vy0_}] :=
  With[{r = Sqrt[x0^2 + y0^2]},
    ax = -x0/r^3; ay = -y0/r^3;
    vx = vx0 + ax dt; vy = vy0 + ay dt;
    x = x0 + vx dt; y = y0 + vy dt;
    {x, y, vx, vy}
    ]
L'iterazione viene fatta da questa procedurina
compute[{x0_, y0_}, {vx0_, vy0_}, dt_, n_Integer] :=
  Join[{{x0, y0, vx0, vy0}},
    NestList[nextStep[dt], firstStep[dt][{x0, y0, vx0, vy0}], n]
]
Mentre quest'altra provvede a mostrare il grafico dell'orbita risultante
ShowOrbit[{x0_, y0_}, {vx0_, vy0_}, dt_, n_Integer, opts___Rule] :=
  Module[{pos}, pos = Transpose[Take[Transpose[
            compute[{x0, y0}, {vx0, vy0}, dt, n]], 2] ];
    ListPlot[pos, AspectRatio -> Automatic, AxesLabel -> {"x", "y"}, opts,
      PlotStyle -> PointSize[.015]]
]
A questo punto si possono vedere i diversi tipi di orbita specificando
posizione e velocità iniziali, passo e numero di iterazioni.
Ad esempio, questa è l'orbita mostrata sul Feynman, a pagina 9-7 del primo
volume.
    ShowOrbit[{0.5, 0}, {0, 1.63}, 0.1, 19];
Poi si possono vedere le varie forme di orbita (valori in libertà, confesso)
    orb1=ShowOrbit[{0, 1}, {.4, 0}, .003, 830];
    orb2=ShowOrbit[{0,1},{.5,0},.01,270];
    orb3=ShowOrbit[{0, 1}, {.7, 0}, .01, 338];
    orb4=ShowOrbit[{0,1},{1,0},.01,628];
    orb5=ShowOrbit[{0,1},{1.5,0},.01,400];
    orb6=ShowOrbit[{0,1},{5,0},.005,120];
    Show[orb1,orb2,orb3,orb4,orb5,orb6]
Se si disegna il disco che rappresenta la terra si dovrebbe ottenere una
figura simile a quella da te segnalata (oddio, bisognerebbe ridurre il
numero di punti delle traiettorie che cozzano contro la Terra e
aggiungere l'opzione PlotJoined->True a ShowOrbit)
saluti,
Peltio
che il metodo numerico è primitivo e richiede di ridurre il passo per
ottenere risultati sensibili.
Esempio:
    ShowOrbit[{0.5, 0}, {0, 1.63}, 0.1, 900];
    ShowOrbit[{0.5, 0}, {0, 1.63}, 0.01, 9000];
(chissà, forse la precessione delle orbite è un errore di calcolo nella
simulazione di questo universo : ])

relativita' (in qualsiasi versione).
Un'altra cosa interessante secondo me è il riferimento allo spazio:
anche un paracadutista si muove "galleggiando", solo che essendoci
l'attrito dell'aria l'effetto della caduta si può percepire
sensorialmente.
Nello spazio ciò non avviene perchè l'atmosfera è assente.
Solo che l'uomo della strada pena che nello spazio non ci sia la
gravità.
Secondo me è un concetto che si potrebbe divulgare con un po' più
decisione e credo che potrebbe essere compreso senza fatica.
Rob

 ...
Carino, pero'...
Lo scopo di Feynman era quello di far toccare con mano che cosa
significa che le eq. diff. di Newton determinano il moto.
Percio' era giusto e saggio usare mezzi semplici, anzi rudimentali
(anche a quei tempi esisteva qualcosa di meglio del regolo e dei
logaritmi, per fare un calcolo del genere...).
Ho invece sostanziosi dubbi che _oggi_ si debba ricorrere
all'artiglieria pesante, ossia a Mathematica, per trattare un problema
del genere.
Mi pare che *prima* di mettersi su quella strada, uno dovrebbe
imparare che cos'e' la conservazione dell'energia e del momento
angolare.
Non bastano per risolvere completamente il problema (ci vuole anche il
vettore di Lenz) ma sono pero' sufficienti a risolvere un bel po' di
problemi.
Esempio: se il monte e' alto 10 km, che velocita' occorre dare al
proiettile perche' non tocchi mai la Terra?
Oppure: se il proiettile ha una velocita' nota, tale da fargli toccare
terra, con che angolo avviene il contatto col suolo?


 angolare.
Pero' si potrebbe anche ribaltare l' approccio e partire dai calcoli 
numerici per cominciare a sospettare che ci sia una quantita' conservata 
e poi arrivare ad identificarla correttamemnte col momento angolare.
Alcune sperimentazioni collegate a stages di studenti di superiori mi 
portano a credere che sia un approccio praticabile  anche senza 
"artiglieria" pesante. Certo,  ci vuole un' impostazione piu' 
computazionale di quanto normalemnte non si faccia ... Ma secondo me 
sarebbe estremamente utile. A parte tutto riporterebbe la fisica nella 
tradizione newtoniana in cui, per tutto quello che non si sapeva fare 
analiticamente, si inventava un metodo numerico. Molti dimenticano che 
Newton,  oltre ad aver inventato il calcolo, formulato i principi della 
meccanica (e non solo), ha anche inventato alcuni degli algoritmi 
numerici che ancora oggi sono in uso!
Giorgio


infatti mi ha molt ostupito studiando fisica come alcuni problemi che 
appaiono
difficili in realtà sono risolubili con strumenti semplici che aiutano anche 
la comprensione.


del genere.
Per trattarlo, assolutamente no.
Per avere un'idea di come dovrebbero essere le orbite, nemmeno.
Ma per *visualizzare* i diversi scenari senza perdere ore a fare calcoli
ripetitivi può rivelarsi utilissimo. Può far risparmiare diverso tempo
permettendo agli studenti di verificare subito i concetti assimiliati e può
anche far nascere qualche curiosità in più (ad esempio, con la riscalatura
dell'equazione l'orbita circolare si ottiene per v=1 e sono necessarie 628
iterazioni con passo t=0.01 per chiudere l'orbita: T=2Pi... chissà come si
traduce questo nell'equazione originaria...).
E poi permette di toccare con mano anche i limiti del metodo di calcolo: una
'simia clicans' avrebbe preso per buona la precessione delle orbite; uno che
sa cosa aspettarsi dall'equazione viene messo sul chi vive da una soluzione
di quel tipo.
Sono comunque d'accordo che vi sia il rischio (nemmeno tanto remoto) di
tramutarsi in una 'simia clicans' che tenta varie alternative senza
ragionare su quello che fa. I primissimi tempi in cui usavo Mathematica ero
talmente colpito che lo usavo per tutto, anche per fare i passaggi di
variabili da un membro all'altro delle equazioni. Insomma, mi ero ridotto a
una simia clicans. Poi (complice anche un periodo di assenza forzata dal
calcolatore) mi sono reso conto che era sciocco usaro così, e che il modo
migliore per usare un simile programma di calcolo consiste nell'usarlo il
meno possibile.
Tra l'altro, uno degli effetti collaterali dell'effettuare calcoli
ripetitivi a mano è la memorizzazione delle procedure - quindi anche una
parte dei calcoli ripetitivi IMHO andrebbe fatta a mano - ma farlo per tutte
e sei le orbite che ho 'mostrato', per un totale di oltre 2700 iterazioni mi
pare improponibile.
saluti,
Peltio