Resistenza dell'aria

Alex332
Carissimi,
ho un quesito che riguarda il moto dei corpi in assenza di resistenza dell'aria.

Siamo sulla Luna (Apollo 16).
L'astronauta solleva verso l'alto una roccia (anortosite) con una paletta e la lancia. La roccia si stacca dalla paletta seguita da una certa quantità di polvere

[img]http://ilclic.it/Apollo16/Image1.bmp[/img]

Qui si vedono chiaramente roccia e polvere al fotogramma successivo della sequenza registrata, senza grafica aggiunta.

[img]http://ilclic.it/Apollo16/Image2.bmp[/img]

Nei fotogrammi successivi la paletta si abbassa "disegnando" una scia di polvere (un po' storta in avanti). La scia è evidentemente rilasciata per l'inerzia conseguente alla spinta ascendente.
Questa è poi la situazione dopo 16/30 di secondo.

[img]http://ilclic.it/Apollo16/Image3.bmp[/img]

La polvere non sembra seguire la traiettoria della roccia. Comincia a cadere prima (Ho schiarito l'immagine per rendere più evidente la situazione). In meno di mezzo secondo sasso e polvere sono già visibilmente distaccati.

Perchè ?

Ho pubblicato la sequenza rallentata a 1 fps a questo indirizzo: https://youtu.be/ckOKusxUfuk (1 minuto e mezzo)

Grazie per qualsiasi vostra indicazione.

Risposte
Alex332
@AlbertoOO grazie per il tuo apprezzamento. Fa piacere sentire un po' di partecipazione e d'interesse su un argomento, quello delle Missioni lunari, patrimonio di tutti.

Hai colto nel segno: la seconda sequenza riguarda la raccolta del Big Muley, il più grande reperto roccioso riportato sulla terra dagli astronauti americani. Noi però non abbiamo utilizzato la fotogrammetria per le misurazioni: come tu stesso rilevi le fonti a disposizione non consentono di mettere a frutto queste tecniche di rilevazione. Abbiamo usato un metodo manuale con Fuoco Prospettico di Adobe PS CS6. Se vuoi posso inviarti in privato la relazione della prima parte dello studio: lì trovi tutti i dettagli del sistema adottato secondo le migliori pratiche dell'analisi 3D. In effetti i dati non si spiegano con nessun modello conosciuto, né ipotizzando una situazione balistica pura, né ipotizzando una resistenza di un qualsiasi fluido. Contrariamente a quello che molti pensano la Luna ha un'atmosfera, benché molto molto rarefatta. Il modello teorico con resistenza si avvicina di più al moto verificato, ma non è ancora adeguato a spiegare i dati metrici rilevati. Per mesi abbiamo cercato l'errore. Abbiamo stressato il modello decine di volte. Abbiamo tenuto conto della deformazione delle immagini, del loro rapporto d'aspetto, delle varie conversioni. Non è venuto fuori nulla purtroppo.

Per quanto riguarda la prima sequenza e l'ipotesi da te formulata... Non capisco bene il tuo ragionamento. Se la polvere fosse SOPRA la roccia al momento del lancio, in assenza di resistenza dell'aria sarebbe soggetta alle stesse forze alle quali resta soggetta anche la roccia (spinta dell'astronauta più forza gravitazionale lunare). Riceverebbe la stessa energia cinetica della roccia. Che motivo avrebbe di staccarsi da essa? E se anche se ne staccasse per qualche ragione, dovrebbe seguire esattamente il suo percorso. Non ti pare?

Albert002
Va bene mandami la relazione in privato, sono curioso di capire come avete misurato lo spostamento della polvere sull'asse Z e sull'asse X. Per quanto riguarda il lancio di polvere più sasso, non mi sembra tanto semplice prevedere come la polvere si muoverebbe in caso di caduta dal sasso stesso...

Alex332
@AlbertOO spero che nei dati che ti ho inviato troverai qualche spunto. La cosa incredibile è che in tutte le sequenze che abbiamo tracciato la migliore spiegazione per i dati ottenuti è attraverso le formule del moto considerata una resistenza viscosa. Insomma sembra proprio che nell'ambiente in cui Charles Duke e John Young operavano FOSSE PRESENTE UN QUALCHE TIPO DI FLUIDO, simile all'aria.

Se solo i fisici o gli astronomi di questo FORUM avessero la pazienza di suggerire una qualche soluzione del caso, anche solo una traccia... Sulle ipotesi avanzate fin ora sulla prima sequenza sono categorico: la spinta iniziale è la stessa per polvere e roccia e la Silice non può generare campi magnetici. Uomini di scienza, faccio a voi un ultimo appello !

Gabrio2
Purtroppo il vostro modello viscoso funzionerà, ma non ha basi fisiche.
La luna non ha atmosfera, ne gas.
Oggi va di moda spiegare tutto tirando in mezzo materia oscura e forze oscure..... vabbe'

mgrau
"Alex33":
Sulle ipotesi avanzate fin ora sulla prima sequenza sono categorico: la spinta iniziale è la stessa per polvere e roccia

E questo, come lo sai? A me pare (da profano, per carità) che se metti qualcosa su una pala e lo lanci, alla pala dai un movimento che è anche rotatorio, cosi che le velocità sono diverse da punto a punto...

Alex332
@Gabrio e @mgrau grazie per il vostro interessamento.

@mgrau se roccia e polvere avessero ricevuto una spinta sensibilmente diversa, a velocità dell'ordine di 1 m/s, dovremmo osservare una traiettoria diversa o a limite un distacco già nei primi fotogrammi. Mentre su una sequenza totale di circa 1 secondo, fino a metà del percorso, gli elementi del sistema si muovono lungo la stessa traiettoria e con la stessa velocità. Il distacco avviene a partire dal quindicesimo fotogramma successivo al lancio (la sequenza è stata registrata a 30 fps).

@Gabrio concordo sul fatto che le condizioni dichiarate (e ovvie) nel quale la scena è stata filmata non possono spiegare il fenomeno. In verità la Luna ha un'atmosfera residua, ma talmente rarefatta che non può nemmeno essere chiamata propriamente tale (Globus, capitolo 5, Appendice J: Impact Upon Lunar Atmosphere, a cura di Richard D. Johnson & Charles Holbrow, NASA, 1977. URL consultato il 17 marzo 2010).

Un'idea ci sarebbe per spiegare quello che si vede in queste immagini... anche se a pensarci mi sembra impossibile, e cioè che le immagini che stiamo analizzando, pur reperite da fonte ufficiale, non siano immagini di Apollo 16 !!!

Faussone
"Alex33":

Un'idea ci sarebbe per spiegare quello che si vede in queste immagini... anche se a pensarci mi sembra impossibile, e cioè che le immagini che stiamo analizzando, pur reperite da fonte ufficiale, non siano immagini di Apollo 16 !!!


Non ho capito cosa vuoi dire qui (o almeno spero di non aver capito....)
Comunque è impossibile dedurre alcunché dal comportamento di quella sabbia, che poi si riesce a malapena a vedere.

Alex332
@Faussone ti assicuro che con semplici accorgimenti è possibile tracciare le immagini che ho postato. La risoluzione è bassa ma sufficiente a fare delle misure.



Del resto non abbiamo fatto altro che adottare il metodo proposto dal team americano dello studio pubblico che ho più volte citato (Colorado Center for Lunar Dust and Atmospheric Studies, NASA Lunar Science Institute)

https://www.researchgate.net/publication/258468670

Giudica tu se le loro fonti e le procedure da loro seguite siano migliori delle nostre.

Per il resto la cruda realtà è che 3 persone stanno perdendo nottate intere da 8 mesi per tracciare parabole che dovrebbero essere balistiche mentre sono tutte caratterizzate da una forma NON SIMMETRICA. Queste parabole vanno più d'accordo con modelli di moto con attrito che con qualsiasi altro modello adottato (al netto di verifiche statistiche sui dati già effettuate).

Non per questo pensiamo che le missioni Apollo siano un falso, evidentemente. Non siamo deficenti. Ma una risposta SEMPLICE ai problemi incontrati potrebbe essere che le fonti a disposizione (SPACECRAFT FILM) non documentino quello che promettono di documentare... Un po' assurdo, ma in mancanza di altre spiegazioni convincenti...

Sull'elettromagnetismo (proposta di @Gabrio) qualcuno si sente di aggiungere qualcosa?

Faussone
@Alex33

Quindi secondo te la spiegazione più logica è che quei filmati non siano autentici?
Ti faccio notare che questo è un (s)ragionamento simile a quello dei classici complottisti: prendere una cosa piuttosto confusa e incerta, trovare supposte discrepanze con propri modelli e da qui dedurre che quindi quello che si sta analizzando deve spiegarsi con una qualche teoria occulta che tra l'altro esaminata con un minimo di razionalità si mostrerebbe più assurda del fenomeno iniziale che non ci si spiega.

Io sono abbastanza sicuro che facendo su una nostra spiaggia un'esperienza del genere (che non è un esperimento in condizioni controllate) troveresti discrepanze rispetto a quello che ti puoi aspettare.
Fenomeni semplici con condizioni iniziali molto incerte e non facilmente misurabili possono diventare imprevedibili.

Purtroppo non ho tempo per questo altrimenti avrei approfondito per confermare questa mia ipotesi nel caso specifico.

(Osservazione a lato -non per te direttamente- : nulla è dimostrabile con l'esperienza al 100%, al di là di ogni dubbio. Infatti la formula consueta per dire che una cosa è praticamente certa è "al di là di ogni ragionevole dubbio", altrimenti dovrei sostenere di non essere certo che il Molise esiste perché io non sono mai stato in Molise.)

Alex332
Caro @Faussone, tutti vogliamo la stessa cosa credo: SAPERE. Hai ragione su un punto: la discussione é arrivata ad un punto morto a causa del fatto che non sono ancora in grado di postare dei dati metrici, anche se li ho postati su un'altra sequenza (e sono abbastanza eloquenti).
Mi concentrerò sui dati e nel giro di 10 GG, forse una settimana, avremo qualcosa di più consistente anche su questa ennesima sequenza.

Sulla verifica sperimentale "in spiaggia" la proposta era arrivata da @shackle già diversi post fa (13/12, pag 4 del thread) e proprio tu rispondevi che non poteva essere dirimente.
Io sono molto d'accordo sul fatto che non lo potrebbe essere e per fissare una volta per tutte le differenze tra lancio in presenza di attrito e lancio in assenza di attrito, sottopongo all'attenzione di tutti 2 schemini che credo siano ovvi sul lancio di sabbia + sasso.

Senza attrito


Con attrito


Sul resto vorrei glissare. I dati che noi stiamo producendo sono tutt'altro che confusi. Anzi oserei dire che anche senza misurazioni alcuni elementi (come le frenate dei corpi in movimento) sono piuttosto palesi. Un dubbio sulla forza di gravità sarebbe irragionevole. Un dubbio su una rappresentazione di un evento prodotta da esseri umani, per quanto a me incomprensibile, é certamente più ragionevole. Forse può essere irragionevole per qualcuno, ma in fondo se siamo votati alla scienza, sappiamo che il dubbio é il nostro più grande alleato. E io non posso pensare di mettere in discussione le leggi del moto!
Però sono disposto a tutto per trovare l'eventuale inghippo nei calcoli e nei modelli che fin qui abbiamo applicato. Magari questo può interessare anche te o qualche altro appassionato ricercatore della verità.

Faussone
Glisso anche io per ora.
Non so se avrò tempo per approfondire quindi non posso promettere nulla, anche se a questo punto sono incuriosito, nonostante non abbia affatto cambiato idea rispetto a quanto ho scritto nei messaggi precedenti.


"Alex33":

Sulla verifica sperimentale "in spiaggia" la proposta era arrivata da @shackle già diversi post fa (13/12, pag 4 del thread) e proprio tu rispondevi che non poteva essere dirimente.


Per favore non confondiamo le cose.
Ho citato nel mio precedente messaggio l'esperimento in spiaggia per sostenere la difficoltà di validare un certo modello a partire da dati di partenza simili a quelli che avete voi, anche supponendo di essere sulla Terra appunto. Era per dire che quel fenomeno, seppur abbastanza semplice nella fisica in gioco, in se nasconde molte incertezze nelle condizioni iniziali che lo rendono piuttosto ostico, se non si parte da un esperimento ben fatto.

Ovviamente i risultati di un tal esperimento fatto sulla Terra e sulla Luna saranno differenti e questo è quello che intendevo quando ho detto in precedenza che ripetendo lo stesso esperimento qui non ci avrebbe aiutato (a rendere "più nitido" quel filmato in sostanza).


Una altra piccola digressione che comunque credo calzante con questo.
Mi è capitato in questo forum già di citare una frase su esperimenti e modelli numerici, la riprendo qui leggermente modificata: "Tutti si fidano del risultato di un esperimento tranne lo sperimentatore, nessuno si fida di un risultato basato su un modello numerico tranne chi ha fa fatto il calcolo".
Per dire che lo sperimentatore sa che fare un esperimento, al netto di errori di misura e perturbazioni varie al fenomeno in oggetto, è molto complesso, anche se un profano penserebbe che "quella è la realtà", mentre un modellista si fida della validità della sua analisi numerica perché sa che non è affetta da perturbazioni esterne e incertezze imponderabili, ma solo da fattori più facilmente identificabili e controllabili. L'unico limite del suo modello è non applicarlo alla "realtà" giusta, ma il modello in se sarebbe affidabile sempre, se ben applicato.

Qui "l'oggetto del contendere" non è neanche un esperimento in cui si cerca di controllare il più possibile le perturbazioni esterne al fenomeno, ma un filmato effettuato probabilmente solo a scopo documentaristico.

Alex332
"Faussone":

Non so se avrò tempo per approfondire quindi non posso promettere nulla, anche se a questo punto sono incuriosito, nonostante non abbia affatto cambiato idea rispetto a quanto ho scritto nei messaggi precedenti.


Credo di non poter riuscire prima di Natale a fornire i dati. Il procedimento è manuale e lungo. Se nel frattempo la curiosità ti si sposa con qualche quarto d'ora di tempo libero, prova a dare un'occhiata a quanto avevo già postato per la seconda sequenza:

Qui il foglio di calcolo http://ilclic.it/StudioBMuley_tabDUST.xlsx
Qui il video della sequenza a 1 fps https://www.youtube.com/watch?v=Rq2YEmEsLjM


"Faussone":
Per favore non confondiamo le cose.
Ho citato nel mio precedente messaggio l'esperimento in spiaggia per sostenere la difficoltà di validare un certo modello a partire da dati di partenza simili a quelli che avete voi, anche supponendo di essere sulla Terra appunto. Era per dire che quel fenomeno, seppur abbastanza semplice nella fisica in gioco, in se nasconde molte incertezze nelle condizioni iniziali che lo rendono piuttosto ostico, se non si parte da un esperimento ben fatto.


OK! Ho interpretato male... sono d'accordo in linea di massima. Però diciamo anche che per arrivare al risultato espresso dai due disegni che ho postato (e su quale non avevo dubbi ci fosse coincidenza di vedute tra di noi) , non serve un laboratorio: è intuitivo.

"Faussone":
Ovviamente i risultati di un tal esperimento fatto sulla Terra ... non ci avrebbero aiutati (a rendere "più nitido" quel filmato in sostanza)
.

Il filmato è nitido. Solo è ad una risoluzione abbastanza bassa. Questo ha un motivo ben preciso: gli astronauti di Apollo non avevano sufficiente banda da poter utilizzare per trasmettere ad una risoluzione maggiore. Nell'ambito della banda disponibile era necessario trasmettere un flusso pressoché continuo dati biomedici e dati scientifici di varia natura. Inoltre eravamo all'alba dell'era del colore e la tecnologia su questo fronte era ancora rudimentale. Ciò nondimeno le immagini sono tracciabili e di fatto sono state tracciate da gruppi di ricerca di università blasonate (sebbene questi siano poi scivolati sulla classica buccia di banana interpretando in maniera errata le fonti disponibili!).



"Faussone":
"Tutti si fidano del risultato di un esperimento tranne lo sperimentatore, nessuno si fida di un risultato basato su un modello numerico tranne chi ha fa fatto il calcolo".


Sono perfettamente d'accordo! Per questo stiamo cercando di applicare la massima trasparenza a quello che stiamo misurando e a COME lo stiamo misurando. In modo da aumentarne la ripetibilità. Stiamo usando strumenti alla portata di tutti ma al contempo speriamo di convincere fisici, esperti di fotografia, di tecnologie televisive e della computer grafica a revisionare punto per punto il nostro metodo.


"Faussone":
Qui "l'oggetto del contendere" non è neanche un esperimento in cui si cerca di controllare il più possibile le perturbazioni esterne al fenomeno, ma un filmato effettuato probabilmente solo a scopo documentaristico.


Su questo starei più attento... Non siamo andati sulla Luna per fare televisione, o divulgazione scientifica. Ogni momento delle Missioni, ogni immagine, ogni reperto riportato a terra, ogni centimetro di suolo lunare perlustrato è documentato in maniera maniacale. Tutto è stato rilasciato ed è a disposizione degli addetti ai lavori del globo intero, in nome della più ampia trasparenza. Il numero delle scarpe degli astronauti, il loro peso, le dimensioni e la composizione chimica di ogni sassolino SONO NOTE. Se non fosse così non ci saremmo mai potuti avventurare in quello che stiamo facendo. Devo dire che grazie a questa incredibile quantità di informazioni la ricerca è diventata molto appassionante, benché rimanga controversa a causa dei risultati.

Se un sasso risultasse davvero fuori posto, farebbe notizia a Pechino come a Timbuctù, ne puoi star certo.
Al momento abbiamo in animo solo la revisione dello studio del Colorado, per la quale abbiamo controdeduzioni ben precise. Poi si vedrà...

Albert002
@Alex33 dopo aver letto scrupolosamente la relazione che mi hai inviato e dopo aver consultato le tabelle da te postate, torno ad esprimermi in termini nettamente positivi sul metodo che state utilizzando.
Il lavoro è molto particolareggiato e non mi sembra di ravvisare vizi di forma.

Sono perplesso sui risultati.
L'ipotesi che ci sia contraffazione nei filmati non la voglio nemmeno considerare e spero che tu non accennassi a questo scenario surreale convintamente.

Rimane il mistero dei tracciati che sembrano effettivamente non rispondere alle leggi della cinematica, almeno per un ambiente che non dovrebbe presentare alcun attrito. Svelarlo non credo sia possibile nell'ambito di un forum come questo, a meno che tu non ci voglia accompagnare passo per passo a ripercorrere quanto da voi verificato.

La relazione è un buon punto di partenza, ma quanti avranno il tempo di leggerla come ho fatto io?

Alex332
Grazie @AlbertOO,
è stata una grande fatica mettere insieme quella mole di informazioni.
Jamer Hawes ci ha permesso di comprendere i segreti della Moon Camera della RCA.
Per la coerenza della parte scientifica i ringraziamenti sono tutti per Pasquale.

Sui risultati siamo scioccati anche noi. Ma da mesi non riusciamo a venirne a capo...
Se troveremo qualcuno disposto a fare la revisione, forse avremo qualche speranza di sciogliere qualche nodo importante.

Torno a fare le misure. A presto !

mgrau
"Alex33":
3 persone stanno perdendo nottate intere da 8 mesi

Alex, toglimi una curiosità. Qualcuno paga per tutto questo? sai, solo per sapere se ci sono in ballo anche soldi miei... :(

Alex332
Caro mgrau,
in effetti si è reso necessario accedere ad un piccolo finanziamento governativo che vale circa l'85% dei fondi che il nostro paese dedica alla ricerca... Considerata l'inflazione si tratta oggi di circa 3,50 €. Se non arrivassimo a nulla sarebbe un vero peccato: non ci vuoi dare una mano ora che sai di essere coinvolto? :wink: :D

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