Frecce e cavalieri

[singularity]

Buongiorno a tutti, oggi voglio provare a dare una scossa a questa sezione, è mia intenzione offrire uno spunto per una conversazione stimolante ponendo un quesito senza sfere perfette che rotolano senza strisciare, funi senza massa eccetera (indovina indovinello...).

Scherzi a parte, immaginate la seguente situazione: un uomo (in quiete) scocca una freccia da un punto A colpendo un bersaglio nel punto B. Un altro uomo, in sella un cavallo in corsa, passa per il punto A e, in quell'istante, scocca una freccia nella stessa identica maniera dell'uomo di prima, colpendo lo stesso bersaglio nel punto B.

Domanda:
La freccia dell'uomo a cavallo penetra più a fondo nel bersaglio di quella dell'uomo fermo?

Domanda* (più difficile, quindi ci metto l'asterisco ):

Se la risposta è no, perche? Se la risposta è si, a quale velocità del cavallo la differenza di penetrazione tra le due frecce diventa apprezzabile?

Come vedete non ho messo neanche una formula, anche perché, scavando un attimo più a fondo, ci si accorge che la domanda non è così banale, anche perché coinvolge diversi ambiti della fisica classica. Quindi la risposta può essere altrettanto non rigorosa purché sensata. Ultima cosa: potete fare tutte le ipotesi che volete su come è fatta la freccia, come è fatto il bersaglio, quanti anni ha il tipo che scocca la freccia ( )... Purché abbiate cura di sottolinearlo.

Buon divertimento!

[mgrau]

Premesso che la questione - scusa singularity - non mi sembra né stimolante né interessante (se magari ci illustri dove sta l'interesse...), mi viene da dire che se la seconda freccia è scoccata nella stessa maniera della prima - e quindi stessi velocità e angolo - non colpirà il punto B, e quindi tutto l'impianto va a farsi benedire. A meno che non immaginiamo di trovarci a gravità zero, cosicchè la freccia possa partire in orizzontale... ma mi sembra un po' tirata per i capelli; oppure ancora, che il il punto B non stia davanti ad A ma di fianco, posizione tale per cui la velocità con cui la freccia colpisce sia la stessa...

[singularity]

"mgrau":Premesso che la questione - scusa singularity - non mi sembra né stimolante né interessante (se magari ci illustri dove sta l'interesse...)

Non c'è mica bisogno di scusarti, la cosa o ti interessa o non ti interessa non posso farci niente. Quello che volevo illustrare l'ho illustrato, magari ci sarà chi la trova una domanda stimolante. Comunque...

"mgrau":mi viene da dire che se la seconda freccia è scoccata nella stessa maniera della prima - e quindi stessi velocità e angolo - non colpirà il punto B, e quindi tutto l'impianto va a farsi benedire.

Chiaramente qua stiamo parlando di fisica e si fanno approssimazioni... Si possono schematizzare anche le persone, frecce e cavalli come punti materiali (o anche no), in modo tale che l'unica differenza tra le due situazioni sia che nella seconda la velocità della freccia nel riferimento terrestre è uguale alla velocità del cavallo + la velocità della freccia. A questo punto la questione sembra diventare banale (?), ci aspettiamo che la seconda freccia arrivi con una velocità maggiore della prima e quindi penetri più a fondo. Malgrado ciò mi sembra comunque interessante capire quando è che questa differenza è fisicamente apprezzabile, o anche come varia la penetrazione della freccia in funzione della velocità iniziale (in questo caso del cavallo) aggiunta a quella della freccia. Chiaramente ci sarebbero tutte delle considerazioni da fare sulla fisica dei materiali, di che materiale sono fatte le frecce... (cose in cui non sono minimamente competente).

[mgrau]

"singularity": la cosa o ti interessa o non ti interessa non posso farci niente.

Certamente. Però io appunto ti invitavo a promuovere un po' l'articolo, facendoci capire dove sta l'interesse

[Sk_Anonymous]

Be’ potremmo immaginare un bersaglio costituito da materiali non newtoniani, tipo questo https://en.m.wikipedia.org/wiki/D3o, che offrono una risposta meccanica diversa a seconda del tipo di impatto
Credo che chi ci lavora debba anche costruire modelli per prevederne il comportamento. E penso che a livello analitico non sia affatto banale, probabilmente viene fatto soprattutto per via sperimentale (tipo campionando la risposta per vari valori dell’impulso incidente, e poi utilizzando una qualche analisi di regressione per ottenere una forma funzionale approssimata)

[milzar]

Io invece trovo il quesito molto stimolante.

A mio avviso bisogna distinguere se il cavaliere si muove verso il bersaglio o trasversalmente rispetto ad esso.

La velocità della freccia si sommerá a quella del cavallo solo nel primo caso, per ovvi motivi.

Il motivo è che la freccia si muoveva già ad una certa velocità avente direzione verso il bersaglio prima di essere scagliata.

Ci sarà sicuramente un modo per prevedere matematicamente la differenza di penetrazione tra le due frecce, ma ci sono molti fattori da considerare.

Forse sarebbe più interessante capire perché, se il cavaliere accende una torcia luminosa verso il bersaglio, la luce arriva nello stesso tempo della luce emessa dalla torcia tenuta dall'uomo fermo, anche se il cavaliere, invece del cavallo, viaggiasse su un jet supersonico.

Mi direte, ma la velocità della luce é costante, nel senso che non dipende dalla velocità della sorgente luminosa, ma io credo che si possa trovare una spiegazione alternativa, e cioè il fatto che la luce non viaggia a quella velocità in virtù di una forza che l'abbia spinta, a differenza della freccia scoccata dall'arciere, ma viaggia per propria natura, nel senso che é nella propria natura muoversi a quella velocità, non potendo fare diversamente, quindi così potrebbe spiegarsi l'ininfluenza della velocità della sorgente luminosa sulla velocità della luce.