Giro del Mondo

axpgn
È possibile fare il giro del mondo interamente sull'acqua? :-k
Per "giro del mondo" intendo un cerchio massimo.
Se non è possibile, quale sarebbe la percentuale minima di terraferma da percorrere?


Cordialmente, Alex

Risposte
mgrau
Non ho capito se hai la risposta e ce lo proponi come quiz (ma in questo caso suppongo lo avresti messo nella sezione giochi), oppure è una vera domanda.
Supponendo la 2, non ho la risposta, però magari puoi dare un'occhiata a questo sito
http://fram.interfree.it/navigazione/Or ... aM_ani.htm
sempre che tu non lo conosca già :D

axpgn
"mgrau":
... (ma in questo caso suppongo lo avresti messo nella sezione giochi),

Esatto :D
È solo una mia curiosità che mi è venuta leggendo proprio un quiz (lo metto in spoiler così chi vuole si diverte :-D )
Io non ho trovato niente, grazie per il link, adesso guardo :D



Cordialmente, Alex

axpgn
Molto, molto carino quel sito :smt023
Ci ho giocato un po' e chiaramente non posso essere sicuro della risposta ma "guardando" la Terra dal Polo Nord, sembra evidente che non sia possibile, anche se invece è probabile che si possa fare lungo un "quasi cerchio" massimo o meglio due semicirconferenze quasi "giuste" :lol:


Cordialmente, Alex

Shackle
Risposta al quiz : l’anello rimane dove era prima, non cade da nessuna parte.

axpgn
Intendi che resterebbe sospeso a mezz'aria senza sostegni?

Shackle
Si.
Se poi vogliamo filosofeggiare sulla resistenza dell’aria, o vogliamo introdurre altre ipotesi, come per esempio la variabilità del campo gravitazionale con la distanza dalla Luna e/o dal Sole (...forze di marea, per intenderci...) o perturbazioni dovute alla presenza di altri pianeti del sistema solare, dobbiamo dirlo prima, non dopo. Ci sta tutto, ma allora occorre affinare il quiz alla partenza, non tirare fuori dal cappello ipotesi aggiuntive DOPO .
Tuttavia se l’anello si suppone perfettamente rigido le forze di marea non gli fanno neppure un baffo :wink:

mgrau
E' chiaro che per simmetria non c'è motivo che si sposti.
Però non riesco a farmi un'idea delle forze che sarebbero in gioco, intendo all'interno dell'anello. Mi immagino che la parte esterna sarebbe compressa e quella interna tesa, con intensità enormemente grandi, ma con quali valori esattamente?

axpgn
"Shackle":
Ci sta tutto, ma allora occorre affinare il quiz alla partenza, non tirare fuori dal cappello ipotesi aggiuntive DOPO

Mi pare giusto :-D

Però il testo non esclude nessuna delle cose che dici quindi non escludendole PRIMA le puoi tirare in ballo DOPO :-D :-D

Battute a parte, è sì un quiz ma sui generis, è proposto più come uno stimolo al ragionamento, del tipo "cosa succederebbe se ..." (penso che ne posterò uno sulla velocità della luce, con tua grande gioia :lol: :lol: - però non ti devi preoccupare :wink: ), come fa mgrau per esempio (e tu ovviamente :D ).

La "soluzione" degli autori è un commento, non una pretesa soluzione vera e propria.
Dicono questo in poche righe:
"Se l'anello fosse fatto di materiale relativamente "debole" (weak), collasserebbe al suolo.
Se fosse composto da materiale veramente molto, molto rigido, si troverebbe in un equilibrio (mostruosamente :D ) instabile e prima o poi toccherebbe il terreno da qualche parte (generando un casino enorme, aggiungo io :D ).
L'anello potrebbe (could be) rimanere stabile se ruotasse, però qualsiasi perturbazione (tipo l'aria) lo rallenterebbe presto"


Cordialmente, Alex

Shackle
Posta pure ciò che vuoi, non mi preoccupo.

Se l’anello è un corpo rigido come si suppone in MR, e se pure la terra si suppone perfettamente sferica e rigida, e il suo campo gravitazionale a simmetria perfettamente sferica, e trascuriamo le forze di marea lunisolare e le perturbazioni dovute ad altri corpi del sistema solare ( quelle dovute alle lontane stelle le poniamo uguali a zero di default), non c’è motivo di ritenere che prima o poi esso tocchi terra da qualche parte.
Gli autori non conoscono molta fisica, mi pare. (*)
Il punto è sempre quello: quali sono le ipotesi alla base del problema? Quali le circostanze da prendere in considerazione e quelle da trascurare? Ipotesi nascoste non sono accettabili. Perturbazioni dovute a movimenti dell’aria? Ma dovete dirlo subito !

(*)Ma prima di tutto, si suppone che inizialmente esso ruoti con la terra, trascinato dai paletti, no? Mettiamo in campo pure le forze centrifughe e il momento angolare? Come è messa la giacitura del piano dell’anello rispetto all’asse terrestre?

È tutt’altro che un quiz intelligente, mancano informazioni essenziali.

axpgn
"Shackle":
Gli autori non conoscono molta fisica, mi pare. (*)

La conoscono, la conoscono :wink:
Ma non è un manuale di Fisica, sono solo "quizzetti! ...

"Shackle":
Ipotesi nascoste non sono accettabili. Perturbazioni dovute a movimenti dell’aria? Ma dovete dirlo subito !

Scusami ma se qualcosa non lo escludo, significa che lo posso prendere in considerazione, no? :D
Peraltro le ipotesi puoi aggiungerle o toglierle tu, in un certo senso questo è lo scopo (come quando una certa situazione si porta agli estremi, tipo pendenze minime o massime, velocità minime o massime, ecc.)

Per quanto riguarda la rotazione, me lo sono chiesto anch'io ma presumo che intendessero rispetto alla Terra.
Comunque se non fosse costruito lungo l'Equatore ma su un altro cerchio massimo, le differenti velocità di rotazione assolute che avrebbe alle diverse latitudini dovrebbero provocare qualche effetto sulla stabilità, no? :-k

Considerazione, Alex

Shackle
Se il piano dell’anello e i paletti di collegamento iniziali sono nel piano equatoriale terrestre, il corpo rigido in esame (terra piu anello) è in “rotazione libera” attorno all’asse polare, come ben sai dalla Meccanica Razionale. Il momento angolare iniziale e la velocità angolare sono paralleli : $vecL = vecomega$ , e la matrice di inerzia...sai bene qual è , non farmi scrivere cose che sai benissimo! Conta solo il momento di inerzia assiale rispetto all’asse di rotazione. Il corpo rigido ha struttura giroscopica evidentemente.

Se invece i paletti sono piantati lungo un cerchio massimo, che non sia l’equatore o un meridiano, le cose sono messe diversamente...L’asse di rotazione terrestre non ha cuscinetti che lo supportano, e già il corpo rigido non può ruotare liberamente attorno all’asse terrestre, bisognerebbe trovare gli assi centrali di inerzia, e uno di questi è asse di rotazione. Quando i paletti saltano, la terra prende un momento angolare e l’anello un altro, succede certamente un casino, ma non ho voglia di approfondire. Se invece l’anello è inizialmente nel piano equatoriale terrestre, l’anello non va a toccare la terra, i due pezzi staccati continuano ognuno a ruotare attorno allo stesso asse, con velocità angolari diverse, ma i vettori $vecomega$ rimangono paralleli. Il momento angolare totale del sistema dovrebbe conservarsi, non c’è momento di forze esterne al sistema che lo fa cambiare , a meno che non consideriamo la resistenza dell’atmosfera sull’anello.

Se gli autori, di cui tu affermi le conoscenze fisiche (come fai non lo so) hanno detto che l’anello certamente va a toccare terra da qualche parte, non vale l’ipotesi di partenza di anello inizialmente nel piano equatoriale terrestre.

Cerca qualche quiz meno impiccioso !

axpgn
@Shackle
[ot]
"Shackle":
... come ben sai dalla Meccanica Razionale.

E chi mai l'ha studiata? Non ho fatto l'Università :lol:

"Shackle":
... di cui tu affermi le conoscenze fisiche (come fai non lo so) ...

Era scritto sul libro, hai presente le ultime pagine dove spesso sta scritto "About the Autors"? Ecco, lì c'era scritto che erano due fisici, che hanno insegnato in varie università inglesi e cha hanno ricevuto vari premi.
Doveva essere un libro vecchiotto perché uno dei due mi ricordo di aver letto che era scappato dai nazisti prima della guerra (ma non era Einstein :-D )[/ot]

"Shackle":
... hanno detto che l’anello certamente va a toccare terra da qualche parte, non vale l’ipotesi di partenza di anello inizialmente nel piano equatoriale terrestre.

Non hanno detto "certamente", le parole esatte sono queste:
"If the material were very rigid, it would be in unstable equilibrium, so would touch the ground at one point."

"Shackle":
Cerca qualche quiz meno impiccioso !

E perché? Il bello sta proprio lì :-D
Vabbè quello "Faster than light?" l'ho metto di là, nei giochi :-D


Cordialmente, Alex

professorkappa
"mgrau":
E' chiaro che per simmetria non c'è motivo che si sposti.
Però non riesco a farmi un'idea delle forze che sarebbero in gioco, intendo all'interno dell'anello. Mi immagino che la parte esterna sarebbe compressa e quella interna tesa, con intensità enormemente grandi, ma con quali valori esattamente?

Se ho capito bene la configurazione, è un anello sottoposto a una distribuzione di "pressione gravitazionale" costante radiale. Qualsiasi sezione dovrebbe essere sottoposta a compressione. Il calcolo è abbastanza agevole: un elemento infinitesimale lungo $Rd theta$ è sottoposto alla forza di gravità ($lambdaRd theta*g$), con$lambda$ densità del materiale, contrastata da $2sigma*A*sin((d theta)/2)$ con $sigma$ tensione di compressione e A area della sezione.
Eguagliando $lambdaRd thetag=sigma*Asind theta$ da cui
$sigma=(lambdaRg)/A$

Siccome $2piRlambda=M$

$sigma=(Mg)/(2pi*A)$

axpgn
Cioè? Potresti fare degli esempi concreti, mettendoci numeri veri? Grazie :-D

Cordialmente, Alex

professorkappa
Barra di acciaio di sezione $1m^2$....
$lambda=7,800(kg)/m$.

Il raggio usiamo in prima approssimazione quello della terra, cosi come la g

$sigma=(6.4*10^6*10*7,800)/(6.28)=7,800*10^7 (N/m^2)=780*10^3 (kg)/(cm^2)$ approssimativamente a mente

professorkappa
Cioè hai una tensione di 78,000 MPa su un materiale che snerva a circa 200MPa

axpgn
"professorkappa":
... un elemento infinitesimale lungo $ Rd theta $ è sottoposto alla forza di gravità ($ lambdaRd theta*g $),

Scusami ma non ho capito questa parte (vagamente anche il resto a dir la verità ma non fateci caso, it's my fault :-D )
Con "elemento infinitesimale" intendi un pezzo di anello lungo $d theta$, giusto? Allora perché per lo spessore usi il raggio terrestre (se ho capito bene)? :-k

Cordialmente, Alex

professorkappa
È un anello sottile di diametro terrestre.
È un approssimazione, ovviamente.
Se non sbagliato a fare i conti senza carta e penna e calcolatrice

axpgn
No, allora non ho capito niente :-D
Ci penserò su :D

Shackle
@ prof kappa

Ma se l’anello per ipotesi è da assumere come corpo rigido, perché fai questi conti?

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