Forza peso
Perché la ISS o la Luna non cadono sulla Terra considerato che la loro accelerazione di gravità non è nulla? Grazie
Risposte
ciao,
Loro di fatto vengono attratte dalla terra, ma contemporaneamente ruotano intorno alla terra generando una forza centrifuga (o meglio avendo una forza centripeta che, per inerzia genera la relativa forza centrifuga) di intensità e direzione pari alla forza di attrazione generata dalla massa della terra e la loro, e con verso opposto.
Pertanto le due forze (quella di attrazione e quella centrifuga) si annullano e la luna o la ISS non cadono sulla terra
Loro di fatto vengono attratte dalla terra, ma contemporaneamente ruotano intorno alla terra generando una forza centrifuga (o meglio avendo una forza centripeta che, per inerzia genera la relativa forza centrifuga) di intensità e direzione pari alla forza di attrazione generata dalla massa della terra e la loro, e con verso opposto.
Pertanto le due forze (quella di attrazione e quella centrifuga) si annullano e la luna o la ISS non cadono sulla terra
"Summerwind78":
ciao,
Loro di fatto vengono attratte dalla terra, ma contemporaneamente ruotano intorno alla terra generando una forza centrifuga (o meglio avendo una forza centripeta che, per inerzia genera la relativa forza centrifuga) di intensità e direzione pari alla forza di attrazione generata dalla massa della terra e la loro, e con verso opposto.
Pertanto le due forze (quella di attrazione e quella centrifuga) si annullano e la luna o la ISS non cadono sulla terra
è una questione di condizioni iniziali,nel senso che ad ogni istante la posizione e la velocità della Luna sono tali da non farla precipitare su di noi : il moto di un oggetto non è determinato solo dalle forze in campo ma anche dalla posizione e velocità all'istante $0$
se per assurdo,la Luna per stanchezza decidesse di fermarsi per un istante,la frittata sarebbe fatta
Infatti, la parola "cadere" può trarre in inganno. Tutti i corpi soggetti a gravitazione stanno in verità cadendo. Sta cadendo la ISS, la Luna, la Terra, il Sole, tutte le stelle, le galassie... anch'io, mentre scrivo, cadrei se non ci fosse il pavimento a contrapporsi al mio peso. La caduta gravitazionale può, o non, provocare impatti, dipende dalle traiettorie.
Il bello della forza gravitazionale è che i corpi che cadono lo fanno indipendentemente dalla loro massa. Questo è un principio di natura che va sotto il nome di principio di equivalenza (fra massa inerziale e massa gravitazionale).
Osserviamo allora l'ISS. Essa sta cadendo (anche se non impatta, speriamo, la superficie terrestre) così come stanno cadendo i suoi abitanti e tutti gli oggetti in essa contenuti. Cadono e lo fanno tutti allo stesso modo, indipendentemente dalla loro massa. Siccome l'interazione gravitazionale fra la ISS e ciò che essa contiene (ed anche fra i singoli corpi contenuti) è debolissima, quello che si osserva è la mancanza di peso di astronauti ed oggetti vari, che così appaiono fluttuare nell'astronave. Per gli astronauti, la ISS è un ottimo sistema di riferimento inerziale.
Per la Luna le cose sono analoghe, ma, siccome la Luna non ha una piccola massa, i corpi che hanno a che fare con lei, se non dotati della velocità di fuga, cadono sulla sua superficie...
ps. il principio di equivalenza, che fa cadere tutti corpi indipendentemente dalla loro massa, è alla base della Teoria della Relatività Generale.
Il bello della forza gravitazionale è che i corpi che cadono lo fanno indipendentemente dalla loro massa. Questo è un principio di natura che va sotto il nome di principio di equivalenza (fra massa inerziale e massa gravitazionale).
Osserviamo allora l'ISS. Essa sta cadendo (anche se non impatta, speriamo, la superficie terrestre) così come stanno cadendo i suoi abitanti e tutti gli oggetti in essa contenuti. Cadono e lo fanno tutti allo stesso modo, indipendentemente dalla loro massa. Siccome l'interazione gravitazionale fra la ISS e ciò che essa contiene (ed anche fra i singoli corpi contenuti) è debolissima, quello che si osserva è la mancanza di peso di astronauti ed oggetti vari, che così appaiono fluttuare nell'astronave. Per gli astronauti, la ISS è un ottimo sistema di riferimento inerziale.
Per la Luna le cose sono analoghe, ma, siccome la Luna non ha una piccola massa, i corpi che hanno a che fare con lei, se non dotati della velocità di fuga, cadono sulla sua superficie...
ps. il principio di equivalenza, che fa cadere tutti corpi indipendentemente dalla loro massa, è alla base della Teoria della Relatività Generale.
In verità la luna cade sulla terra, solo che non la centra mai 
.
Immagina di lasciar cadere da un palazzo un sasso da fermo, esso cadrà dritto sotto al palazzo, se tu invece lascia cadere quel sasso con una certa velocità orizzontale, esso cadrà più lontano dal palazzo...succede la stessa cosa con la luna, la sua velocità fa in modo che essa cada "più lontano", ma talmente lontano che non incontra mai la terra e continua a orbitarci attorno cercando di cadere e continuando a non centrarla...se invece la sua velocità fosse nulla cadrebbe dritta sulla terra. Detto in parole molto semplici.
.Immagina di lasciar cadere da un palazzo un sasso da fermo, esso cadrà dritto sotto al palazzo, se tu invece lascia cadere quel sasso con una certa velocità orizzontale, esso cadrà più lontano dal palazzo...succede la stessa cosa con la luna, la sua velocità fa in modo che essa cada "più lontano", ma talmente lontano che non incontra mai la terra e continua a orbitarci attorno cercando di cadere e continuando a non centrarla...se invece la sua velocità fosse nulla cadrebbe dritta sulla terra. Detto in parole molto semplici.
"Vulplasir":
c'entra
centra
correggo
Per quantificare un po'.
Consideriamo la Terra come una sfera perfetta uniformemente densa di massa gravitazionale $M$. La ISS, con tutto ciò che contiene, sia assimilabile ad un punto materiale di massa gravitazionale $m$. Trascuriamo la rotazione terrestre e supponiamo di volere tenere in orbita la ISS in moto circolare uniforme centrato nel centro della Terra. Sia $r$ la distanza fra la ISS ed il centro della Terra. Sia $\mu$ la massa inerziale della ISS (con tutto ciò che contiene).
Allora, uguagliando la forza centripeta alla forza gravitazionale (data dalla legge di Newton) si ha [tex]\mu \frac{v^2}{r}=G\frac{Mm}{r^2}[/tex] da cui, applicando il principio di equivalenza per cui $\mu=m$, si ottiene immediatamente:
[tex]v=\sqrt{\frac{G M}{r}}[/tex].
Si vede bene, allora, che la velocità con cui la ISS resta in orbita e non impatta la Terra o ne fugge, non dipende dalla massa della ISS. La ISS e tutto ciò che contiene, compresi gli astronauti, si muovono allo stesso modo per cui appaiono fluttuare in assenza di peso.
L'assenza di peso è apparente. In verità, la ISS orbita attorno alla Terra a poche centinaia di chilometri, per cui la ISS ed i corpi in essa contenuti il loro bel peso rispetto alla Terra (centinaia di migliaia di Newton) ce l'hanno... ma stanno cadendo...
Consideriamo la Terra come una sfera perfetta uniformemente densa di massa gravitazionale $M$. La ISS, con tutto ciò che contiene, sia assimilabile ad un punto materiale di massa gravitazionale $m$. Trascuriamo la rotazione terrestre e supponiamo di volere tenere in orbita la ISS in moto circolare uniforme centrato nel centro della Terra. Sia $r$ la distanza fra la ISS ed il centro della Terra. Sia $\mu$ la massa inerziale della ISS (con tutto ciò che contiene).
Allora, uguagliando la forza centripeta alla forza gravitazionale (data dalla legge di Newton) si ha [tex]\mu \frac{v^2}{r}=G\frac{Mm}{r^2}[/tex] da cui, applicando il principio di equivalenza per cui $\mu=m$, si ottiene immediatamente:
[tex]v=\sqrt{\frac{G M}{r}}[/tex].
Si vede bene, allora, che la velocità con cui la ISS resta in orbita e non impatta la Terra o ne fugge, non dipende dalla massa della ISS. La ISS e tutto ciò che contiene, compresi gli astronauti, si muovono allo stesso modo per cui appaiono fluttuare in assenza di peso.
L'assenza di peso è apparente. In verità, la ISS orbita attorno alla Terra a poche centinaia di chilometri, per cui la ISS ed i corpi in essa contenuti il loro bel peso rispetto alla Terra (centinaia di migliaia di Newton) ce l'hanno... ma stanno cadendo...
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