Orbita o caduta libera?
Una domanda un po' particolare...
Mettiamo che mi trovassi dentro una mavicella, un aereo, una botte, quello che vi pare, che orbita intorno alla Terra, e a un certo punto decido di uscire fuori, come inizierei a muovermi? Il luogo dove mi trovavo continuerebbe a viaggiare lungo la sua orbita, ma io che esco fuori (tralasciando il fatto che muoio per le molte ragioni di cui si è parlato altrove) inizierei a cadere verso la superficie della Terra fino a schiantarmi, o descriverei un'orbita?
E' un dubbio che ho da parecchio, spero siate gentili da rispondermi. Ciao.
Mettiamo che mi trovassi dentro una mavicella, un aereo, una botte, quello che vi pare, che orbita intorno alla Terra, e a un certo punto decido di uscire fuori, come inizierei a muovermi? Il luogo dove mi trovavo continuerebbe a viaggiare lungo la sua orbita, ma io che esco fuori (tralasciando il fatto che muoio per le molte ragioni di cui si è parlato altrove) inizierei a cadere verso la superficie della Terra fino a schiantarmi, o descriverei un'orbita?
E' un dubbio che ho da parecchio, spero siate gentili da rispondermi. Ciao.
Risposte
In generale diventeresti un "corpo orbitante" 
in quanto manterresti la velocità della navicella.
in quanto manterresti la velocità della navicella.
ah ecco... quindi il mio esempio non è appropriato.
Ne faccio un altro: se io lancio in aria un oggetto, è ovvio che esso ricade giù in basso e non orbita certo intorno alla terra.
Quindi io chiedo: se disponessi di una forza illimitata, quindi posso lanciare il mio oggetto tanto in alto quanto voglio, esiste per caso una "soglia", ovvero un'altrezza raggiunta tale che in quel momento il corpo non ricade più giù verticalmente ma la forza gravitazionale gli impone un moto circolare?
Se tipo lo mando a una distanza pari a quella che separe la terra dalla Luna, che mi devo aspettare, che il corpo orbita o che prima o poi mi ricade perpendicolare?
Ne faccio un altro: se io lancio in aria un oggetto, è ovvio che esso ricade giù in basso e non orbita certo intorno alla terra.
Quindi io chiedo: se disponessi di una forza illimitata, quindi posso lanciare il mio oggetto tanto in alto quanto voglio, esiste per caso una "soglia", ovvero un'altrezza raggiunta tale che in quel momento il corpo non ricade più giù verticalmente ma la forza gravitazionale gli impone un moto circolare?
Se tipo lo mando a una distanza pari a quella che separe la terra dalla Luna, che mi devo aspettare, che il corpo orbita o che prima o poi mi ricade perpendicolare?
se lo lanci perpendicolarmente come fa ad andare in orbita? se lo lanci con una certo angolo (rispetto alla superficie) e la sua velocità è superiore a quella di fuga per il pianeta, lo saluti, se è inferiore e l'angolo di lancio è trascurabile tornerà indietro e si schianterà; se l'angolo è ampio a sufficienza invece entrerà in un'orbita ellittica per sempre.
quella soglia esiste. si tratta dell'altezza in cui la forza di gravita eguaglia la forza centrifuga della terra questo accade a più o meno 36000 km dalla superficie. guardacaso è la quota dei satelliti geostazionari.
occorre fare una precisazione però, il corpo non entrerà in orbita "di natura" ma gliela devi far compiere arificialmente apportando correzioni un pò qua ed un po la durante il moto.
tutto questo però nell'ipostesi che tu abbia lanciato il corpo lungo il piano equatoriale, altrimenti non entrerà in orbita ma semplicemente fa una di queste 3 cose
o fugge via perchè la forza che gli hai impresso è stata elevata
o cade in giù in testa a qualcuno
o si schianta contro un aereo di passaggio
occorre fare una precisazione però, il corpo non entrerà in orbita "di natura" ma gliela devi far compiere arificialmente apportando correzioni un pò qua ed un po la durante il moto.
tutto questo però nell'ipostesi che tu abbia lanciato il corpo lungo il piano equatoriale, altrimenti non entrerà in orbita ma semplicemente fa una di queste 3 cose
o fugge via perchè la forza che gli hai impresso è stata elevata
o cade in giù in testa a qualcuno
o si schianta contro un aereo di passaggio
pastrocchio, hai fatto un po' di confusione... la quota dei satelliti geostazionari è la quota tale per cui il periodo di un'orbita dura esattamente un giorno e si ottiene nel metodo che hai descritto (ricorda però che si chiama forza centripeta 
:D) ed imponendo un periodo arbitrario. per determinare la velocità di fuga si fa un discorso sulle energie...
:D) ed imponendo un periodo arbitrario. per determinare la velocità di fuga si fa un discorso sulle energie...
io so che quando si manda un satellite in orbita, quando è alla quota giusta gli si deve dare una spinta iniziale in una direzione "tangente alla terra" per capirci, dopodichè mi mette a orbitare intorno alla terra senza più bisogno di propulsione.
si è così però non avviene in 2 fasi distinte.. cioè per intenderci, non è che dicono: accendiamo i motori verticali!! FUUUUUUUUUUU e poi alla quota giusta: ora spegianmo i motori verticali e accendiamo quelli orizzontali FUUUUUUUU...
sentite, lanci sta cosa, se l'angolo di lancio è piccolo allora si schianta, se è sufficiente allora percorre un'orbita ellittica....
Come correttamente indicato da nato_pigro ed altri, non è possibile immettere un corpo in orbita soltanto con un impulso iniziale. Infatti è noto che traiettorie in un campo gravitazionale sono coniche, quindi illimitate (iperboli o parabole), o ellissi. In quest'ultimo caso ripassano per il punto di partenza, a meno di modifiche intervenute lungo la traiettoria, quali quelle dovute a propulsori a razzo.
Se si suppone che l'energia sia nulla all'infinito, e se $v$ è la velocità di lancio e $R$ il raggio terrestre, si possono avere i casi
$\frac{1}{2}mv^2-\frac{GmM}{R}<0$ traiettoria ellittica, il corpo ritorna al punto di partenza
$\frac{1}{2}mv^2-\frac{GmM}{R}=0$ traiettoria parabolica
$\frac{1}{2}mv^2-\frac{GmM}{R}>0$ traiettoria iperbolica
Le traiettorie possono essere anche degeneri, i.e. rettilinee.
La velocità di soglia tra la ricaduta ed il moto illimitato è la velocità di fuga $\sqrt{\frac{2GM}{R}}$ che sulla superficie terrestre vale circa 11,2 km/sec.
Se si suppone che l'energia sia nulla all'infinito, e se $v$ è la velocità di lancio e $R$ il raggio terrestre, si possono avere i casi
$\frac{1}{2}mv^2-\frac{GmM}{R}<0$ traiettoria ellittica, il corpo ritorna al punto di partenza
$\frac{1}{2}mv^2-\frac{GmM}{R}=0$ traiettoria parabolica
$\frac{1}{2}mv^2-\frac{GmM}{R}>0$ traiettoria iperbolica
Le traiettorie possono essere anche degeneri, i.e. rettilinee.
La velocità di soglia tra la ricaduta ed il moto illimitato è la velocità di fuga $\sqrt{\frac{2GM}{R}}$ che sulla superficie terrestre vale circa 11,2 km/sec.
Credo che usciresti dalla navicella alla sua stessa velocità, ma hai una massa minore, allora l'attrazione con la Terra sarebbe minore, questo fatto dovrebbe farti posizionare su un'orbita maggiore della navicella...in effetti anche la navicella dovrebbe posizionarsi in equilibrio tra gravità e centrifuga su un'orbita maggiore pechè la sua massa, privata della tua, è minore di prima...
Gennaro !!!!
Mi sembra tu abbia una visione aristotelica della meccanica!
Non è così! L'accelerazione non dipende dalla massa e quello che dici non è corretto.
Se uno esce semplicemente dall'astronave senza darsi una spinta significativa continuerà a orbitare come quando era dentro. Ci sono vari filmati di questo fenomeno che mostrano astronauti intenti a svolgere lavori esterni senza che abbiano il bisogno di tenersi attaccati continuamente alla navicella per bilanciare le eventuali forze di cui tu parli.
Se invece uno esce con una spinta, allora verranno alterate sia la sua orbita sia quella dell'astronave (in modo inversamente proporzionale alle masse). In questo caso è ovvio che per prevedere cosa succede è necessario definire le caratteristiche della spinta, o meglio gli effetti che essa produce: velocità iniziali delle due masse.
ciao
Mi sembra tu abbia una visione aristotelica della meccanica!
Non è così! L'accelerazione non dipende dalla massa e quello che dici non è corretto.
Se uno esce semplicemente dall'astronave senza darsi una spinta significativa continuerà a orbitare come quando era dentro. Ci sono vari filmati di questo fenomeno che mostrano astronauti intenti a svolgere lavori esterni senza che abbiano il bisogno di tenersi attaccati continuamente alla navicella per bilanciare le eventuali forze di cui tu parli.
Se invece uno esce con una spinta, allora verranno alterate sia la sua orbita sia quella dell'astronave (in modo inversamente proporzionale alle masse). In questo caso è ovvio che per prevedere cosa succede è necessario definire le caratteristiche della spinta, o meglio gli effetti che essa produce: velocità iniziali delle due masse.
ciao
L'accelerazione centrifuga dipende dalla velocità..................o no ? dovrà pur esserci equilibrio tra "forza" di gravità e forza centrifuga, o no?
POi quello che accade nei filmati ! mah! alcuni speaker hanno fatto credere che gli astronauti sono in assenza di gravità ! ma tra Terra e Luna non c'è forse gravità ?! è proprio il "compenso" della forza centrifuga che fa "sembrare" assenza di "forza" di gravità.
POi quello che accade nei filmati ! mah! alcuni speaker hanno fatto credere che gli astronauti sono in assenza di gravità ! ma tra Terra e Luna non c'è forse gravità ?! è proprio il "compenso" della forza centrifuga che fa "sembrare" assenza di "forza" di gravità.
Certo che il rigore non è prorpio il tuo forte!
Intanto la forza centrifuga (e non l'accelerazione centrifuga: se mai l'accelerazione è centripeta) c'è nel sistema di riferimento dell'astronave (che quindi è ferma) e non c'è nel sistema di riferimento della terra. Inoltre, se la vogliamo mettere dal punto di vista non inerziale, va considerata solo quella forza apparente solo se il moto è circolare (il problema è più complicatao se il moto è ellittico, per esempio).
Il concetto di assenza di peso è un modo di dire comune che sta per: situazione in cui si esperimentano condizioni simili a quelle di assenza di peso.
ciao
Intanto la forza centrifuga (e non l'accelerazione centrifuga: se mai l'accelerazione è centripeta) c'è nel sistema di riferimento dell'astronave (che quindi è ferma) e non c'è nel sistema di riferimento della terra. Inoltre, se la vogliamo mettere dal punto di vista non inerziale, va considerata solo quella forza apparente solo se il moto è circolare (il problema è più complicatao se il moto è ellittico, per esempio).
Il concetto di assenza di peso è un modo di dire comune che sta per: situazione in cui si esperimentano condizioni simili a quelle di assenza di peso.
ciao
Così è se ti pare. Ok.
Mah!
Mah!
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