Perchè la terra non cade sul sole?
Ciao, premetto che ho solo conoscenze di base sulla gravitazione, ma non riesco a capire perchè la terra non cada sul sole.
Si parla a volte di forza centrifuga, ma mi è sempre stato detto che questa forza non va considerata se ci poniamo in un sistema di riferimento inerziale, quindi il sole eserciterebbe sulla terra una forza verso di esso.
il sole esercita una forza sulla terra, ma anche tutto ciò che non è sole esercita una forza sulla terra (e sul sole).
Riuscite a dirmi in parole semplici il motivo per cui non avviene il collasso della terra?
Grazie.
Si parla a volte di forza centrifuga, ma mi è sempre stato detto che questa forza non va considerata se ci poniamo in un sistema di riferimento inerziale, quindi il sole eserciterebbe sulla terra una forza verso di esso.
il sole esercita una forza sulla terra, ma anche tutto ciò che non è sole esercita una forza sulla terra (e sul sole).
Riuscite a dirmi in parole semplici il motivo per cui non avviene il collasso della terra?
Grazie.
Risposte
In parole semplici e' la forza centrifuga. Lo stesso motivo per cui se ti metti a roteare una pietra legata da una corda sopra la tua testa la pietra descrive una circonferenza nonostante esista una forza (la tensione della corda) che teoricamente dovrebbe farla "collassare" verso la tua mano.
In parole meno semplci, la forza gravitazionale del sole determina una accelerazione centripeta e il vettore velocita' e' costretto a variare la sua direzione (ma non il suo modulo) mantenendosi tangenziale alla circonferenza suddetta.
In parole meno semplci, la forza gravitazionale del sole determina una accelerazione centripeta e il vettore velocita' e' costretto a variare la sua direzione (ma non il suo modulo) mantenendosi tangenziale alla circonferenza suddetta.
Ok, sono d'accordo (in pratica, ma non in teoria) sul primo esempio, ma ancora non capisco perchè stiamo parlando di forza centrifuga.
Io nei classici problemi di fisica 1 non ho mai utilizzato questa forza se il sistema di riferimento che usavo era inerziale.
Ad esempio, anche nell'esempio che mi hai fatto della pietra tenuta dalla corda avrei scritto:
$ F"corda"=m*a=m*((v^2)/r) $
Non andrei ad aggiungere la forza centrifuga (ponendomi come osservatore fermo ad esempio sulla terra).
Io nei classici problemi di fisica 1 non ho mai utilizzato questa forza se il sistema di riferimento che usavo era inerziale.
Ad esempio, anche nell'esempio che mi hai fatto della pietra tenuta dalla corda avrei scritto:
$ F"corda"=m*a=m*((v^2)/r) $
Non andrei ad aggiungere la forza centrifuga (ponendomi come osservatore fermo ad esempio sulla terra).
Cadrebbe sul sole se fosse "ferma" ma siccome "va dritta" (andava dritta 
), il sole, tirandola verso di sè, la fa curvare ... come appunto cercava di spiegarti pk in modo formale
La situazione attuale è di equilibrio: il sole la tira quel tanto che basta per farla curvare (in cerchio o meglio "quasi) ma non abbastanza per farla cadere su di sé … ma prima o poi ce la farà …
), il sole, tirandola verso di sè, la fa curvare ... come appunto cercava di spiegarti pk in modo formale La situazione attuale è di equilibrio: il sole la tira quel tanto che basta per farla curvare (in cerchio o meglio "quasi) ma non abbastanza per farla cadere su di sé … ma prima o poi ce la farà …
"matteo_g":
Ok, sono d'accordo (in pratica, ma non in teoria) sul primo esempio, ma ancora non capisco perchè stiamo parlando di forza centrifuga.
Io nei classici problemi di fisica 1 non ho mai utilizzato questa forza se il sistema di riferimento che usavo era inerziale.
Ad esempio, anche nell'esempio che mi hai fatto della pietra tenuta dalla corda avrei scritto:
$ F"corda"=m*a=m*((v^2)/r) $
Non andrei ad aggiungere la forza centrifuga (ponendomi come osservatore fermo ad esempio sulla terra).
Gusti personali. A volte è meglio il sistema non inerziale. Se preferisci il sistema inerziale, come me, d'altronde, userai l'equazione che hai scritto. Altrimenti userai $F-mv^2/R=0$
Sul fatto che cadrebbe sul sole se fosse ferma ci siamo 
Ma ancora non mi è chiaro quale sia la forza "opposta" a quella centripeta (quella gravitazionale), mi riguardo un pò meglio la teoria e poi in caso di ulteriori problemi (molto probabile) vi aggiorno!
Ma ancora non mi è chiaro quale sia la forza "opposta" a quella centripeta (quella gravitazionale), mi riguardo un pò meglio la teoria e poi in caso di ulteriori problemi (molto probabile) vi aggiorno!
"matteo_g":
Ma ancora non mi è chiaro quale sia la forza "opposta" a quella centripeta (quella gravitazionale)
Ma non c'è nessuna forza opposta.
Se ci fosse, la forza complessiva sarebbe zero, e la terra se ne andrebbe diritta.
C'è UNA SOLA forza, ed è quella responsabile dell'accelerazione centripeta, che corrisponde ad un moto circolare (beh, ellittico, nel caso nostro...)
Effettivamente hai ragione, se ci fosse una forza opposta se ne andrebbe dritta, per il primo principio di Newton...
Quindi un qualunque oggetto in movimento che passa vicino al sole (o comunque un oggetto molto più grande) entra in rotazione "perenne" intorno ad esso?
Quindi un qualunque oggetto in movimento che passa vicino al sole (o comunque un oggetto molto più grande) entra in rotazione "perenne" intorno ad esso?
"matteo_g":
Quindi un qualunque oggetto in movimento che passa vicino al sole (o comunque un oggetto molto più grande) entra in rotazione "perenne" intorno ad esso?
Se ha una velocità in un intervallo acconcio... se è troppo veloce se ne va via in un'orbita aperta - iperbolica - se è troppo lento l'orbita ellittica interseca la superficie del sole e finisce lì
Ok, bene. Ti ringrazio.
Mi viene un ulteriore domanda al riguardo:
Supponiamo che noi dobbiamo lanciare un satellite in orbita partendo dalla terra, come fa il satellite una volta raggiunta l'altezza (la distanza dalla terra) da noi desiderata a cominciare a ruotare intorno alla terra?
Mi viene un ulteriore domanda al riguardo:
Supponiamo che noi dobbiamo lanciare un satellite in orbita partendo dalla terra, come fa il satellite una volta raggiunta l'altezza (la distanza dalla terra) da noi desiderata a cominciare a ruotare intorno alla terra?
Oltre all'altezza deve avere anche la velocità giusta; se la velocità è quella giusta per un'orbita per es. circolare a quell'altezza, basta che si orienti in direzione orizzontale.
Naturalmente, non è che sale verticale e poi fa un angolo retto: percorre una traiettoria che si raccorda all'orizzontale all'altezza voluta.
Naturalmente, non è che sale verticale e poi fa un angolo retto: percorre una traiettoria che si raccorda all'orizzontale all'altezza voluta.
Perfetto, grazie mille!
Il punto è che certe volte si tende ad abusare del termine "forza centrifuga". Come giustamente hai detto, si può parlare di forza centrifuga solo in caso di sistemi di riferimento non inerziali. Nel caso del moto della terra intorno al sole, se vedi il tutto da un qualsiasi sistema di riferimento inerziale, esiste soltanto la forza centripeta, che eguaglia il prodotto di massa per accelerazione centripeta. Potresti in questo caso pensare alla forza centrifuga se decidessi di metterti in un sistema di riferimento i cui assi ruotano insieme alla terra (mi riferisco ovviamente sempre al moto di rotazione intorno al sole). In un tale sistema di riferimento la terra apparirebbe ferma. Ma visto che il sistema di riferimento non è inerziale, agisce la forza centrifuga (velocità angolare al quadrato per massa per raggio). Ma questa forza, essendo la terra ferma in quel riferimento, deve essere per forza eguagliata da una forza uguale ed opposta: questa forza è la forza centripeta, che va considerata in qualsiasi sistema di riferimento ci si ponga, in quanto non è una forza inerziale ma è causata dall'attrazione gravitazionale.
Credo che l’argomento più gettonato e meno compreso, in questa sezione, sia quello delle forze apparenti in riferimenti non inerziali. In un riferimento con origine nel Sole e rotante come la Terra, questa è vista in quiete. Quindi un osservatore, rotante col sistema, giustifica la quiete della Terra, nel riferimento rotante, inventandosi una forza “centrifuga “ che fa equilibrio alla forza di attrazione gravitazionale. Leggete questo articolo, se vi va.
http://math.ucr.edu/home/baez/physics/G ... entri.html
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