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Titolo: Effetto Fionda

Salve ragazzi!
Ho una questione irrisolta con l'effetto fionda...
Correggetemi se sbaglio:
Una navicella dotata di una certa energia cinetica si avvicina ad un
pianeta o una stella e lo sfrutta per guadagnare energia cinetica e venir
fiondata altrove... questo e' l'effetto fionda.
Il problema e' che dopo essere stata fiondata la navetta possiede molta
piu' energia di prima.. da dove la pesca questa energia?
Il diverbio e' nato con un mio amico che sostiene che tale effetto avviene
solamente nel caso che il pianeta o la stella usata per fiondarsi sia in
rotazione su se stessa.
Come stanno realmente le cose?
L'energia potenziale del sistema tra l'altro aumenta con l'allontanarsi del
corpo dal pianeta... giusto?
Michelangelo

 rotazione su se stessa.
No, la rotazione su se stesso non c'enta nulla.
Ciao
--
Franco
Wovon man nicht sprechen kann, darüber muß man schweigen.
(L. Wittgenstein)

 corpo dal pianeta... giusto?
Quella varia comunque. Che rimane costante è l'energia meccanica, essendo
corpi in caduta libera.
ciao
--
Danilo Giacomelli
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Vecchio è colui che ritiene di non aver
più nulla di importante da imparare
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Concordo pienamente, voglio solo aggiungere che non è detto che la navicella
"acquisti" energia e il pianeta la perdi può avvenire anche il contrario. Il
guadagno avviene se si passa dalla parte del pianeta opposta alla direzione
di avanzamento del pianeta stesso, se  no avviene il contrario e la
navicella rallenta.
Usando la simpatica immagine proposta dalla mia professoressa di M. del Volo
Spaziale (forza Finzi!) il pianeta non è stupido, e per fregargli energia lo
devi prendere alle spalle ;-)

corpo dal pianeta... giusto?
Aumenta si`. Esattamente tanto, quanto e` diminuita prima in
avvicinamento trasformandosi in energia cinetica.
-- 
Ci sentiamo  |  Remigio Zedda  || Attenzione! campo "From:" alterato
ciao Remigio |                 ||==> E-mail: 
remi...@tiscalinet.it
-------------|      ..si` d'accordo.. ma con la Deb e` un'altra cosa!
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 No, la rotazione su se stesso non c'enta nulla.
E la rotazione attorno al Sole?
CIAO
Mic

 E la rotazione attorno al Sole?
Si`, quella c'entra!
Trovi qualcosa in piu` su 
http://science.nasa.gov/newhome/headlines/ast24jun99_1.htm#gravityassist
e su 
http://www.jpl.nasa.gov/basics/bsf4-1.html


Ancora non mi e' chiara la questione. 
fai i conticini non sono difficili e la cosa sara' molto piu' chiara
^^
-- 
by Goodchild
Mi piace il paradiso per il clima,
ma preferisco l'inferno per la compagnia.

 fiondata altrove... questo e' l'effetto fionda.
Quando un satellite si avvicina al pianeta , la interazione credo si possa
approssimare con  quella di un punto materiale in un campo gravitazionale,
di conseguenza mi immagino che tale punto acquisti e cinetica  a discapito
della potenziale. Ma ne momento in cui si allontana perde tale a vantaggio
della potenziale.  Le variazioni di energia del pianeta credo dipendano dal
moto relativo dei due corpi.
Insomma io l'effetto suddetto me lo immaginavo legato alla opportunita di
variare la direzione del moto rettilineo uniforme del satellite,senza dare
gas al motore.
Mi piacerebbe che se sbaglio (come probabile) qualcuno mi spiegasse quali
sono le condizioni del moto del pianeta affinche il satellite possa
risucchiarne un po di energia.
Ma rimango perplesso

Scusate se intervengo un po' di cors, ma ho avuto poco tempo, anche per
pensare...
Dai vari interventi mi sembra di capire che qualcuno non credo che si
ossa far guadagnare energia alla sonda a spese del pianeta (o anche
viceversa).
Invece e' perfettamente possibile, ed e' soltanto un gioco di moti
relativi.
Un caso assolutamente elementare e' quello di una palla da tennis
lanciata contro il parabrezza di un camion che vi viene incontro. E'
ovvio che la palla rimbalza con velocita' molto maggiore. Se v e' la
vel. iniziale della palla, V quella del camion (moduli) assumendo urto
elastico la palla rimbalza con vel. v+2V.
Per capirlo, basta mettersi nel sistema di riferimento del camion, dove
la palla ha vel. v+V e rimbalza con la stessa velocita'. Componendo per
tornare nel rif. della strada, si trova quelo che ho scritto sopra.
Naturalmente questo calcolo e' approssimato, nel senso che trascura il
rinculo del camion (il rapporto di massa sonda/pianeta e' ancora piu'
piccolo di quello palla/camion). Se si tiene conto del rinculo, se vede
che il camion rallenta rispetto alla strada, e quindi perde esattamente
la stessa en. cinetica guadagnata dalla palla.
Tra parentesi, l'esempio mostra che e' proprio sbagliato quanto scrive
Castel Chariot: altro che prenderlo alle spalle (il pianeta): occorre
invece che sia il pianeta a "prendere alle spalle" la sonda. 
Il problema pianeta/sonda e' piu' complicato per due ragioni:
- siamo in tre dimensioni
- sembra entrare in gioco la forza gravitazionale.
Ma la seconda difficolta' e' solo apparente, almeno in prima
approssimazione. L'interazione grav. puo' essere schematizzata come un
"urto" e a noi interessano le condizioni prima e dopo l'urto, ossia
quando la distanza pianeta/sonda e' grande.
La prima si supera usando i vettori. Per il resto, la tecnica e' la
stessa:
a) si passa al rif. del pianeta
b) in questo rif. la sonda rimbalza con velocita' inalterata in modulo,
ma cambiata in direzione
c) si ritorna al rif. del Sole.
Ora non ho tempo di esporre tutti i calcoli; mi riservo di mettervi a
disposizione un capitoletto proprio su questo argomento, che avevo
scritto (e poi non utilizzato) 10 anni fa, quando tenevo il corso di
Fisica I.
Si puo' avere effetto fionda da una stella "ferma"? 
A parte che nessuno ha ancora mandato una sonda vicino a un'altra
stella, se questa fosse ferma rispetto al Sole, la risposta sarebbe no.
Se fosse in moto, come e' la regola, la risposta sara' un grosso SI...
Altra domanda: l'effeto fionda si usa per aumentare l'energia, o solo
per cambiare la traiettoria? Secondo me per entrambe le cose, ma non
conosco i dettagli.
Certo senza la deviazione non sarebbe stato possibile far passare una
sonda vicino a diversi pianeti; ma forse anche la velocita' iniziale non
sarebbe stata sufficiente.
A proposito: per riprendere una discussione di un altro thread: sono
piu' che sicuro che in casi del genere non ci sia altro che il calcolo
numerico per progettare la missione.
-- 
Elio Fabri
Dip. di Fisica "Enrico Fermi" - Univ. di Pisa
Sez. Astronomia e Astrofisica
------------------------------------

segue...
Troverete il file promesso in
ftp://osiris.df.unipi.it/pub/sagredo/varie/fionda.pdf
Mancano le figure, ma spero sia comprensibile ugualmente.


 invece che sia il pianeta a "prendere alle spalle" la sonda.
scusa perche' e' sbagliata?
immaginando il pianeta come una faccia che guarda nella direzione del suo
moto orbitale, la sonda deve passargli alle spalle per guadagnare energia,
se invece gli passasse davanti al naso, rallenterebbe ..
ciao
--
 Paolo Sirtoli
 Homepage:    
http://www.vialattea.net/sirtoli
 Divulgazione scientifica:   
http://www.vialattea.net
 Societa' Astronomica Orobica:  
http://www.vialattea.net/sao

 invece che sia il pianeta a "prendere alle spalle" la sonda.
Invece ha ragione Castel Chariot: spero che tu non l' abbia preso di mira
solo perchè  aveva detto alcune inesattezze nell' altro thread. Anche
perchè, in questo thread, egli riferisce le parole della sua professoressa,
vera esperta del settore che ha effettivamente collaborato e collabora con
l' A.S.I. allo studio della dinamica orbitale e di assetto per varie
missioni spaziali.
Ma veniamo al tuo errore:  nell' urto camion-palla le forze sono repulsive,
intendendo con tale termine che, schematizzati i due corpi con due punti
materiali, le forze che si scambiano sono dirette lungo la congiungente i
corpi stessi, ed il verso della forza di A su B è da A a B. Invece nell'
effetto fionda le forze fra pianeta e satellite sono gravitazionali e dunque
attrattive, per cui si hanno effetti opposti.
I fatti danno ragione a me, a Castel e alla Finzi: mentre il Voyager e
Cassini, che dovevano essere accelerate dall' effetto fionda, si sono
avvicinate risp. a Giove e di Venere "prendendoli alle spalle", solo
Galileo, che doveva essere rallentata per facilitare la messa in orbita, si
è avvicinata muovendosi in verso opposto a quello della rotazione di Giove
attorno al Sole.
Taglio il resto perchè, come già avevo detto, è sostanzialmente esatto.
Ciao,
Andrea

 numerico per progettare la missione.
Ci puoi spiegare l'effetto fionda?? La sonda si avvicina al pianeta, come??
E poi cosa succede?
Grazie
Muppy