Discussione: energia dallo spazio

Originariamente inviata da Wechselstrom

Livingreen,
l'accelerazione gravitazionale dovuta a un corpo sferico isolato è proporzionale a 1/r^2 (dove per r s'intende la distanza radiale), allontanandosi dalla superficie.
Ciao

Sì, e quindi? Avete ragione entrambi, visto che tra la superficie terrestre e (per esempio) la ISS ci sono circa 350 Km, mentre il raggio terrestre è di circa 6400 Km.

Per l'esattezza, l'esperimento TSS-R1 si è svolto a 296 km di altitudine... il che porta il valore della forza di gravità a 9 - 9,2 m/s2 (a spanne), e lo Shuttle deve andare a 8 km/s per poter arrivare alla condizione di assenza di peso (attenzione, non ho detto "assenza di gravità), quindi la forza di gravità sarebbe di circa il 90 -92 % di quella che subiamo noi "terrestri".
Comunque, anche sapendo solo che l'attrazione gravitazionale è inversamente proporzionale al quadrato della distanza, bisognerebbe arrivare ad una distanza doppia del raggio terrestre per arrivare ad avere un quarto della gravità terrestre... e cioè a 6370 km di altitudine, noi peseremmo circa un quarto del normale. (ma a quella distanza, il tethered produrrebbe ben poco, siamo ormai fuori dal "grosso" del campo magnetico terrestre.)

Incidentalmente, se consideriamo l'equilibrio fra gravità e forza centrifuga come un mezzo che mantiene l'assenza di peso, ne deriva che anche le manovre delle navette (accelerazioni e decelerazioni, come per esempio durante l'atterraggio) comportano variazioni di peso degli astronauti... se la navetta rallenta, gli astronauti si sentono più pesanti. Curioso, vero?

questa gravità è strana... chissà se ho capito qualcosa

Mettiamo che sono su un satellite in orbita, con una fionda lancio una biglia in "avanti", questa biglia cosa farà?

Se considero la forza di gravità come un elastico, la biglia dovrebbe spostarsi in un'orbita più lontana dalla Terra, come roteando un peso vincolato con un elastico, più velocemente lo ròteo e più l'elastico si allunga...
però non si diceva da qualche parte, che più bassa è l'orbita e più veloce deve andare un oggetto per stare in equilibrio?

Nello stesso tempo, la biglia allontanandosi si attrae con il satellite da cui l'ho fiondata, quindi dovrebbe pian piano rallentare e poi tornare indietro accelerando e colpire il satellite con la stessa velocità con cui l'ha lasciato.

mumble mumble... poi c'è la velocità di fuga...

queste le possibilità che ho trovato:
la biglia

1) torna indietro e colpisce il satellite [con una traiettoria a spirale, che però per un osservatore a bordo della biglia ( senza finestrini) sarebbe rettilinea ed in assenza di peso, fino all'impatto];

2) si "perde" nello spazio;

3) entra in orbita intorno al satellite di partenza;

4a) entra in una orbita più bassa intorno alla Terra;
4b) entra in una orbita più alta intorno alla Terra.

renatore

Considerando che non ho ancora preso il caffè, potrei dirti anche qualche castroneria...

"con una fionda lancio una biglia in "avanti", questa biglia cosa farà? "
Se per "avanti" intendi lanciarla nella stessa direzione in cui sta procedendo il satellite (cioè un orbita circolare), allora...

"1) torna indreto e colpisce il satellite "
"3) entra in orbita intorno al satellite di partenza;"
Lanciando la biglia imprimi un accelerazione, e quindi la biglia procede più velocemente del satellite e se ne allontana definitivamente. L' "effetto freno" della forza di gravità dipende dalla massa della biglia e da quella del satellite, ma di solito sono così piccole in confronto al campo gravitazionale terrestre da essere ininfluenti. Inoltre, se la biglia si allontana, l'influenza del campo diminuisce col quadrato della distanza fino a diventare inesistente. Per tornare indietro, l'accelerazione dovrebbe essere così piccola da risultare inferiore all'attrazione gravitazionale del satellite ( quindi basta fare i calcoli). Ad esempio, oggetti piccoli, che abbiano subito un'accelerazione debolissima, si allontanano dal satellite in modo impercettibile e poi tornano verso di esso, aderendovi di nuovo.

"2) si "perde" nello spazio;"
No. Lanciandola con una fionda e considerando le piccole masse in gioco, si supera sicuramente la velocità di fuga dal satellite, ma non quella dal campo gravitazionale terrestre.

"4a) entra in una orbita più bassa intorno alla Terra;
4b) entra in una orbita più alta intorno alla Terra."
Entra in un'orbita più alta rispetto alla Terra.

"Se considero la forza di gravità come un elastico, la biglia dovrebbe spostarsi in un'orbita più lontana dalla Terra, come roteando un peso vincolato con un elastico, più velocemente lo ròteo e più l'elastico si allunga..."
Non è esattamente la stessa cosa... visto che il campo gravitazionale dimimuisce con la distanza... inoltre, fai un semplice esperimento: rotea il peso vincolato alla velocità che vuoi, e poi blocca l'elastico in modo che si avvolga al dito. Vedrai che la velocità aumenta man mano che il filo si accorcia avvolgendosi. Naturalmente, non stiamo considerando nè l'attrito con l'aria nè l'influenza della gravità terrestre.

Hai considerato che lanciando una biglia con la fionda, hai anche rallentato il satellite?

[QUOTE=livingreen;118888725]...Se per "avanti" intendi lanciarla nella stessa direzione in cui sta procedendo il satellite (cioè un orbita circolare), allora...

Sì intendevo questo
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livingreen:
"1) torna indreto e colpisce il satellite "
"3) entra in orbita intorno al satellite di partenza;"
Lanciando la biglia imprimi un accelerazione, e quindi la biglia procede più velocemente del satellite e se ne allontana definitivamente. L' "effetto freno" della forza di gravità dipende dalla massa della biglia e da quella del satellite, ma di solito sono così piccole in confronto al campo gravitazionale terrestre da essere ininfluenti.

Qui pensavo che, siccome la gravità terrestre agisce su tutti e due, si poteva non tenerne conto nel capire cosa succede tra biglia e satellite...
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livingreen
Inoltre, se la biglia si allontana, l'influenza del campo diminuisce col quadrato della distanza fino a diventare inesistente. Per tornare indietro, l'accelerazione dovrebbe essere così piccola da risultare inferiore all'attrazione gravitazionale del satellite ( quindi basta fare i calcoli). Ad esempio, oggetti piccoli, che abbiano subito un'accelerazione debolissima, si allontanano dal satellite in modo impercettibile e poi tornano verso di esso, aderendovi di nuovo.

O.K., se la spingo delicatamente e per poco tempo si allontana un pò, e poi torna indietro
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livingreen:
"2) si "perde" nello spazio;"
No. Lanciandola con una fionda e considerando le piccole masse in gioco, si supera sicuramente la velocità di fuga dal satellite, ma non quella dal campo gravitazionale
terrestre.

Mi torna
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livingreen:
"4a) entra in una orbita più bassa intorno alla Terra;
4b) entra in una orbita più alta intorno alla Terra."
Entra in un'orbita più alta rispetto alla Terra.

"Se considero la forza di gravità come un elastico, la biglia dovrebbe spostarsi in un'orbita più lontana dalla Terra, come roteando un peso vincolato con un elastico, più velocemente lo ròteo e più l'elastico si allunga..."
Non è esattamente la stessa cosa... visto che il campo gravitazionale dimimuisce con la distanza... inoltre, fai un semplice esperimento: rotea il peso vincolato alla velocità che vuoi, e poi blocca l'elastico in modo che si avvolga al dito. Vedrai che la velocità aumenta man mano che il filo si accorcia avvolgendosi. Naturalmente, non stiamo considerando nè l'attrito con l'aria nè l'influenza della gravità terrestre.

Giusto, l'esempio dell'elastico non è calzante, dovrebbe essere un elastico che più si allunga e meno tiene-come la gomma da masticare!
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livingreen
Hai considerato che lanciando una biglia con la fionda, hai anche rallentato il satellite?

Sì, però di una quantità minima, era una biglia piccola e una fionda fatta con gli elastici da ufficio...

L'esperimento di roteare un peso e poi bloccare il filo lo faccio solo mentalmente, ho già capito come va a finire, che mi trancio il dito...

Grazie livingreen

renatore