Oggetto solidale alla rotazione del pianeta terra
Salve a tutti
Leggevo con piacere su internet qualche discussione relativa ai voli aerei e la differenza nei tempi di percorrenza di alcune tratte (differenza tra andata e ritorno). Il tutto e dovuto ai jet stream e all'effetto coriolis...etc...Tra i vari esempi trovati ho trovato molto curiosi e logici anche quello della ipotetica persona che è dentro un vagone del treno in corsa al fine di spiegare come anche un aereo immerso nell'atmosfera e lontano dalla superficie terrestre comunque subisce l'attrazione gravitazionale ed è solidale con la rotazione della terra ad una certa velocità lineare.
Mi domandavo però: se mi trovo all'interno di un treno in corsa, io corro con lui alla stessa velocità se resto fermo, e se dovessi saltare è ovvio che cadrei nello stesso identico punto in quanto risulterei solidale con il pavimento del treno.
Quindi il treno è il mio sistema di riferimento ed è come se fosse immobile rispetto al passeggero.
Ma se facessi lo stesso esperimento all'aperto, cioè supponendo di trovarmi sopra uno skateboard che va ad una velocità sostenuta, e supponendo ancora che improvvisamente durante la corsa facessi una salto elevandomi dalla base della tavola, mi sembra curioso non riscontrare lo stesso effetto visto nel treno; ossia dopo il salto non ricadrei nello stesso identico punto ma la tavola andrebbe avanti.
Cosa influisce in questi casi ?? L'attrito con l'aria che mi spingerebbe in dietro o in avanti ??
L'esempio del treno è logico perchè (supponendo che i finestrini siano chiusi) non c'è nessuna corrente d'aria che devierebbe la traiettoria di caduta ?? Dico bene ??
Illuminatemi grazie tante
Mario
Leggevo con piacere su internet qualche discussione relativa ai voli aerei e la differenza nei tempi di percorrenza di alcune tratte (differenza tra andata e ritorno). Il tutto e dovuto ai jet stream e all'effetto coriolis...etc...Tra i vari esempi trovati ho trovato molto curiosi e logici anche quello della ipotetica persona che è dentro un vagone del treno in corsa al fine di spiegare come anche un aereo immerso nell'atmosfera e lontano dalla superficie terrestre comunque subisce l'attrazione gravitazionale ed è solidale con la rotazione della terra ad una certa velocità lineare.
Mi domandavo però: se mi trovo all'interno di un treno in corsa, io corro con lui alla stessa velocità se resto fermo, e se dovessi saltare è ovvio che cadrei nello stesso identico punto in quanto risulterei solidale con il pavimento del treno.
Quindi il treno è il mio sistema di riferimento ed è come se fosse immobile rispetto al passeggero.
Ma se facessi lo stesso esperimento all'aperto, cioè supponendo di trovarmi sopra uno skateboard che va ad una velocità sostenuta, e supponendo ancora che improvvisamente durante la corsa facessi una salto elevandomi dalla base della tavola, mi sembra curioso non riscontrare lo stesso effetto visto nel treno; ossia dopo il salto non ricadrei nello stesso identico punto ma la tavola andrebbe avanti.
Cosa influisce in questi casi ?? L'attrito con l'aria che mi spingerebbe in dietro o in avanti ??
L'esempio del treno è logico perchè (supponendo che i finestrini siano chiusi) non c'è nessuna corrente d'aria che devierebbe la traiettoria di caduta ?? Dico bene ??
Illuminatemi grazie tante
Mario
Risposte
Innani tutto devi stare attento che iltreno si muova di moto rettilineo uniforme, e che sia quindi un sistema inerziale, perchè se non lo è, nel momento in cui salti, l'accelerazione smette di agire su di te, e ti ritrovi indietro rispetto al treno dopo il salto.
LA vera differenza, ed il fatto per il quale non riesci a visualizzare la situazione, è che il treno non risente per nulla, data la sua massa, del tuo salto, per quanto attrito possa esserci tra le tue scarpe e il treno.
Invece lo skateboard è molto più leggero di te, e l'attrito tra le tue scarpe e la tavola, nel momento del salto, genera un'accelerazione abbastanza imprevedibilie dello skate, che ti da qualche problema nella visualizzazione.
LA vera differenza, ed il fatto per il quale non riesci a visualizzare la situazione, è che il treno non risente per nulla, data la sua massa, del tuo salto, per quanto attrito possa esserci tra le tue scarpe e il treno.
Invece lo skateboard è molto più leggero di te, e l'attrito tra le tue scarpe e la tavola, nel momento del salto, genera un'accelerazione abbastanza imprevedibilie dello skate, che ti da qualche problema nella visualizzazione.
Grazie Flamber
Ma non pensi che anche la corrente d'aria possa avere la sua influenza ??
Se ipotizzassimo l'esempio del treno, ma sopra il vagone, pensi che nonostante il salto, il soggetto cadrebbe esattamente nello stesso punto da dove ha effettuato lo slancio ?? Io penso di si, ma siccome siamo all'aperto bisognerà anche considerare che il vento mi spingerebbe indietro...ecco perchè ho parlato prima dell'effetto della corrente.
Inoltre in linea teorica (riprendendo l'esempio dello skate), supponendo al momento del salto di non imprimere una spinta indiretta lo skate , per logica dovrei ricadere nello stesso punto dico bene ??
Ma non pensi che anche la corrente d'aria possa avere la sua influenza ??
Se ipotizzassimo l'esempio del treno, ma sopra il vagone, pensi che nonostante il salto, il soggetto cadrebbe esattamente nello stesso punto da dove ha effettuato lo slancio ?? Io penso di si, ma siccome siamo all'aperto bisognerà anche considerare che il vento mi spingerebbe indietro...ecco perchè ho parlato prima dell'effetto della corrente.
Inoltre in linea teorica (riprendendo l'esempio dello skate), supponendo al momento del salto di non imprimere una spinta indiretta lo skate , per logica dovrei ricadere nello stesso punto dico bene ??
Si certo, c'è anche da considerare l'attrito viscoso con l'aria, ed altre decine di possibili variabili, se il salto è perfettamente verticale, se nel salto c'è slittamento ecc. ma sono delle trattazioni troppo complesse, che non rientrano nella sfera di un corso di Fisica 1, sono sicuramente interessanti, ma un pò inutili.
Quindi focalizzati sugli esempi più classici, e cerca di capire la base, tutte le relazioni dei moti relativi, senza complicarti troppo la vita, anche perchè non ne usciresti troppo facilemente, dato che non tutti i fenomeni sono spiegabili in termini di seconda legge di newton, o quantomeno non così facilmente. Bisogna avere una conoscenza approfondita della meccanica dei fluidi, e degli urti, quindi dai tempo al tempo, e concentrati sulle situazioni che ti vengono presentate, senza comunque sopprimere la tua curiosità che è fondamentale.
Quindi focalizzati sugli esempi più classici, e cerca di capire la base, tutte le relazioni dei moti relativi, senza complicarti troppo la vita, anche perchè non ne usciresti troppo facilemente, dato che non tutti i fenomeni sono spiegabili in termini di seconda legge di newton, o quantomeno non così facilmente. Bisogna avere una conoscenza approfondita della meccanica dei fluidi, e degli urti, quindi dai tempo al tempo, e concentrati sulle situazioni che ti vengono presentate, senza comunque sopprimere la tua curiosità che è fondamentale.
Tornando alla tua domanda, se tra te e lo skate non c'è attrito, semplicemente lo skate si muove e tu no, quindi l'attrito è necessario. Supponendo di spiccare un salto perfettamente verticale, si, si atterrerebbe esattamente nello stesso punto dello skate (se su di esso non agisce nessun'altra forza, ma devi considerare che questo non accade mai, perchè generalmente sullo skate agisce la forza tra le sue ruote e l'asfalto, quindi dovresti considerare un'ulteriore semplificazione, nella quale lo skate non ha attrito con il suolo.
Ti ringrazio Flamber
Quindi la dinamica non sarebbe proprio identica all'esempio del treno . Ossia se mi trovo dentro il vagone del treno in corsa e faccio un salto allora cadrei nello stesso identico punto di partenza mentre facendo la stessa cosa con uno skate in corsa la conseguenza sarebbe di cadere indietro rispetto la tavola.
Ci sono col ragionamento ??
Quindi la dinamica non sarebbe proprio identica all'esempio del treno . Ossia se mi trovo dentro il vagone del treno in corsa e faccio un salto allora cadrei nello stesso identico punto di partenza mentre facendo la stessa cosa con uno skate in corsa la conseguenza sarebbe di cadere indietro rispetto la tavola.
Ci sono col ragionamento ??
Dipende, e trascuarando l'attrito dell'aria, dipende solo dal fatto che il treno e motorizzato, quindi le forze di attrito, possono essere compensate esattamente, in modo da far muovere il treno di moto rettilineo uniforme, anche durante il salto.
Lo skate invece non è motorizzato, nel momento in cui salti, non puoi più spingere lo skate con il piede, e dunque il moto è uniformemente decelerato dalle forze di attrito (se tra le ruote dello skate e il suolo c'è attrito). Il motivo è solo questo, se non c'è attrito con l'aria, e il salto è perfettamente verticale.
Lo skate invece non è motorizzato, nel momento in cui salti, non puoi più spingere lo skate con il piede, e dunque il moto è uniformemente decelerato dalle forze di attrito (se tra le ruote dello skate e il suolo c'è attrito). Il motivo è solo questo, se non c'è attrito con l'aria, e il salto è perfettamente verticale.
Grazie tante Flambert mi sembra di seguire il tuo discorso
Un ultimo esempio. Se ipotizzassi di stare sopra il vagone del treno in corsa e come hai detto tu supponendo che tale vagone stia correndo a velocità costante di moto rettilineo uniforme, effettuando un balzo anche di un metro dalla base ad esempio, dovrei ricadere nello stesso punto giusto ?? Ovviamente non considerando l'effetto del vento e l'attrito dell'aria che mi colpirebbe ; trovandomi in un ambiente aperto sarei quindi soggetto ad altre forze.
Potrebbe essere corretto ??
Un ultimo esempio. Se ipotizzassi di stare sopra il vagone del treno in corsa e come hai detto tu supponendo che tale vagone stia correndo a velocità costante di moto rettilineo uniforme, effettuando un balzo anche di un metro dalla base ad esempio, dovrei ricadere nello stesso punto giusto ?? Ovviamente non considerando l'effetto del vento e l'attrito dell'aria che mi colpirebbe ; trovandomi in un ambiente aperto sarei quindi soggetto ad altre forze.
Potrebbe essere corretto ??
Non considerando gli effetti del vento e l'attrito dell'aria, potresti saltare anche 10m, comunque atterreresti esattamente nelo stesso punto, perhchè al momento del balzo hai esattamente la stessa velocità del treno, e non agendo su di te nessuna forza, per il principio di inerzia di Galileo (o prima legge di Newton), continui a vuoverti uniformemente lungo l'asse x. Lungo l'asse y la situazione è diversa, dato che hai bisogno di una forza che ti faccia saltare (e questa te la foriscono i muscoli delle tue gambe), e c'è la forza di gravità che ti fa riscendere. Ma sull'asse x, rispetto al treno non ti muovi.
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