Forza di Archimede (con esperimento di Samantha Cristoforetti)
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- čas přidán 30. 10. 2022
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Alcuni sostengono che sulla ISS la gravità ci sia mentre quello che manca è il peso.
In questo lungo commento che ho messo in evidenza approfondiamo questo aspetto.
Tutto parte dal fatto che molti anni fa un libro di fisica aveva scritto che sulla Iss non c'è gravità perché è molto lontana dalla Terra. Un erroraccio diventato famoso in quanto era stato sottolineato dalla stessa Cristoforetti.
Ma sostenere che sulla Stazione Spaziale Internazionale la gravità sia presente è un altro errore altrettanto grave.
Se un sistema è in caduta libera sotto l'effetto della gravità, allora in quel sistema non c'è nessun esperimento che possa dimostrare la presenza della gravità. Quindi la gravità non c'è. La fisica non può assumere che ci sia qualcosa che non si può misurare.
Persino un raggio di luce andrebbe dritto dentro la stazione, poiché non c'è nemmeno la curvatura spaziotemporale.
Entrando più nello specifico, il principio di equivalenza, che è alla base della Relatività Generale, asserisce che non sia possibile distinguere tra forze gravitazionali e forze apparenti. In altri termini, nella descrizione relativistica, la forza peso è essa stessa una forza apparente, e l'osservatore inerziale è quello in caduta libera.
Quindi affermare che ci sia peso ma non campo gravitazionale è una visione Newtoniana superata da oltre cento anni.
Gli astronauti della Stazione Spaziale Internazionale forniscono un esempio di assenza di peso o di gravità, che dir si voglia.
Anche un proiettile sparato da un cannone (se si può trascurare l'attrito dell'aria) è in caduta libera, così come una stazione spaziale in orbita (con i suoi occupanti). Le linee di universo di questi oggetti, le cui proiezioni sullo spazio tridimensionale sono una parabola e un'orbita ellittica, sono geodetiche per la metrica spazio-temporale che rappresenta il campo gravitazionale attorno alla Terra.
Altro elemento di confusione è la MICROGRAVITÀ, che fa riferimento al fatto che anche laddove ci aspetteremmo idealmente una perfetta assenza di peso (o di gravità), ciò di fatto non avviene ma si verificano degli scostamenti dalla condizione ideale che portano i corpi ad avere piccoli valori di peso.
Nel caso di una navicella spaziale in orbita intorno alla Terra, la microgravità può essere dovuta ai seguenti fattori.
- Essendo la Forza Gravitazionale radiale, accade che oggetti in orbita a differenti distanze dal centro della Terra abbiano differenti velocità radiali. Questo implica che se una persona in orbita (la quale ha una sola velocità radiale) si mettesse con i piedi verso la Terra, i suoi piedi sarebbero attirati con più forza della sua testa, (forze mareali).
- Tutti gli oggetti all'interno, avendo una massa, si attraggono a vicenda.
- I corpi all'interno dell'ISS si trovano ad avere un loro piano orbitale. Il piano orbitale dell'ISS è quello descritto dal centro di massa nella sua traiettoria orbitale. I corpi che stanno "sopra" vengono ad avere un loro piano orbitale parallelo e sovrastante il piano orbitale dell'ISS, viceversa per quelli che stanno "sotto". I corpi non vincolati alla struttura e quindi liberi di fluttuare che si trovano fuori dal piano orbitale della ISS sentono delle forze apparenti che vengono percepite come peso.
Mi spiace Valerio ma quando parli di argomenti di astronomia e meccanica celeste talvolta non sono d'accordo con te. Prima di tutto dovresti chiarire a quale meccanica fai riferimento se classica o relativistica.
Mi pare che qui assumi la relatività generale e ne sposi il linguaggio senza un atteggiamento critico.
Io penso che un giorno sarà anch'essa superata e fusa con la quantistica.
Ma la meccanica classica per trattare i moti dei pianeti non è del tutto superata e funziona ancora benissimo almeno per i corpi non troppo vicini a grosse concentrazioni di materia.
Considerare il moto di caduta rettilineo verso il centro di gravità ed il moto di rotazione, circolare od ellittico, intorno a tale centro (non mi piace affatto il termine generale di "caduta libera" perché i satelliti in linea di massima non cadono) come identici è fuorviante. Prima affermi che non si può distinguere tra i due moti perché entrambi in "caduta libera", poi dici che in realtà è possibile distinguerli in base all'effetto di marea e ad altri effetti minori.
Aggiungo che mentre il primo moto può durare all'infinito, il secondo dovrebbe prima o poi terminare in modo disastroso.
I piani orbitali degli oggetti fluttuanti formano insieme al piano principale del satellite un fascio di piani e quindi durante la rotazione gli oggetti si dovrebbero spostare da una parte all'altra e viceversa ad ogni giro di rotazione intorno alla Terra.
La forza centrifuga è sempre stata la bestia nera della relatività che cercava di spiegarla con l'opposizione che tutte le masse dell'universo fanno ad un moto di rotazione sia quello di un satellite che quello più banale di una trottola.
Se così fosse tale forza dovrebbe cambiare in presenza di forti concentrazioni di massa, ma finora nessuno l'ha potuto dimostrare.
Quello che ho sempre trovavo strano era che mentre la velocità nel moto rettilineo uniforme dipende dal sistema di riferimento, la velocità di rotazione è un valore assoluto e da tale valore dipende la forza centrifuga che porterebbe al limite a distruggere la trottola.
Mi sembra che le discussione tra esistenza o non esistenza della gravità o del peso sia abbastanza inutile.
Parlando in termini classici sul satellite o nell'ascensore la gravità non si sente perché ad ogni singola particella di un corpo è applicata sia la forza di gravità che la forza di inerzia (forza centrifuga nel caso del satellite) e quindi non vi è scambio di forze tra particelle vicine.
Noi sentiamo l'accelerazione, ad es. su un auto o alla partenza di un razzo, perché la forza viene applicata tutta sulla nostra schiena e non sul resto del corpo che risente della forza d'inerzia che ci schiaccia contro lo schienale.
Scusami per la critica. Ti leggo sempre con piacere.
La "gravità" sulla ISS è del circa 90% di quella terrestre.Questo fenomeno di microgravvita si forma perché è in "caduta perenne" ossia e in orbita . La velocità orbitale cambia a seconda della massa/Energia del corpo celeste. Le forze di marea ci sono.fenomeno che causa la spagettificazione in alcuni casi come per esempio nei buchi neri e anche nelle stelle di neutroni . Comunque presumo che le forze di marea c'entrano poco con l'orbita( poi magari sbaglio..) più che altro la massa del pianeta terra crea una deformazione dello spazio-tempo e quindi la ISS segue semplicemente la geodetica.Poi anche se le formule di Newton funzionano benissimo per masse relativamente piccole bisogna ricordare che la cosiddetta attrazione gravitazionale viene influenzata solo dalla massa (energia) del corpo più grande tra i 2 presi in considerazione .:) Viva la scienza, viva la Fisica!;)
Mi sa che tutti qui abbiano ragione, sia chi dice di usare un approccio relativistico e ne trae le sue conclusioni, sia chi dice di usare un approccio classico e ne trae pure lui le sue conclusioni. Basterebbe mettersi d'accordo.
Quello di cui son certo è che l'affermazione "Persino un raggio di luce andrebbe dritto dentro la stazione, poiché non c'è nemmeno la curvatura spaziotemporale" sia una toppata. Fatico a pensare a luoghi dell'universo senza curvatura spaziotemporale, figuriamoci vicino ad una stella.
Detto questo, al caro e stimato prof Valerio, come sempre un abbraccio e un ringraziamento per quello che fa.
(Se la terra fosse piatta, tutti questi problemi non li avremmo...)
@@user-pk5rz4xk9y nel sistema dell'ISS la luce va dritta. Viceversa in un sistema con accelerazione costante e lontano da qualsiasi stella la luce si muove di moto parabolico.
Questo è fondamentale per comprendere la Relativitá Generale.
Come fa a pesarsi Samantha sulla ISS ?
Si la sua massa sarebbe 1 / 10 di quella terrestre ma io se non vedo non ci credo !
Magnifica spiegazione, grazie 😊
Fantastica spiegazione.
Grazie e sopratutto grazie dell'interessante commento in merito all'assenza di gravità sulla ISS.
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Grazie prof. davvero bello l'esperimento di Samantha sulla stazione spaziale e come sempre bella e chiara la sua spiegazione ☺️☺️👋
Ottimo video. Un fatto che ho sempre presente, anche perché non me lo so spiegare veramente, è il seguente. In acqua, se siamo rigidi come molti principianti del nuoto, non riusciamo a fare il 'morto' e affondiamo. Me se ci rilassiamo, galleggiamo. Eppure la densità del nostro corpo rimane la stessa...
Nel video si vede, che l'acqua non solo non esce dal sacchetto, ma che durante la rotazione mantiene la forma. In assenza di gravità, i liquidi come l'acqua o più densi, come il mercurio, mantengono le caratteristiche definizione di liquido o possono essere assimilabili, da un punto di vista meccanico e fluidodinamico a sostanze come la plastilina?
Senza gravità le forze di adesione agiscono indisturbate.
quindi prof, se nel sacchetto di Samantha Cristofolletti inseriamo 2 palline a volume uguale ma una di acciaio e l'altra di plastica, rimarrebbero tutte e 2 nella stessa posizione dove verranno posizionate? (magari una adiacente all'altra..)
Spiegazione precisa, chiara, molto didattica.
Mitica Sam!
Scusa Valerio, se il corpo immerso in un fluido ha la forma di un tronco di cono, la superficie inferiore,in quanto più estesa, subirà una pressione (e quindi una spinta) maggiore di quella superiore. E' giusto ?
No, perché si considera anche la proiezione della superficie laterale.
Se il corpo è completamente immerso la forma non conta.
Molto chiaro. Volendo fare i pignoli, nella iss non sono in assenza di gravità, anche se piccola, c'è. Essendo in caduta "perente", sono in assenza di peso.
🤣🤣 ho iniziato a scrivere poco prima che tu lo specificasti👍
Hai ragione! Ma non è piccola pensa che sarebbe del 90% circa di quella sul livello del mare :)
Ho messo un post in evidenza ove chiarisco alcune cose
Eccomi prof. buonasera a tutti, cosa è il peso apparente di Archimede? Bellissimo 😍😁😁
Con peso apparente di archimede (usualmente indicato con la lettera greca lambda maiuscola: {\displaystyle \Lambda }{\displaystyle \Lambda }) ci si riferisce in generale a un componente di energia in grado di integrare il modello cosmologico derivante dalla relatività generale.
il peso apparente di archimede e anche una parodia satirica della società e dello stile di vita statunitense, impersonati dalla famiglia Simpson, protagonista dell'opera, composta da Homer e Marge e dai loro tre figli Bart, Lisa e Maggie. Ambientato in una cittadina statunitense chiamata Springfield, il cartone tratta in chiave umoristica molti aspetti della condizione umana, tra cui la cultura statunitense, la società, la famiglia e la stessa televisione. L'idea della famiglia Simpson venne applicata da Matt Groening e James L. Brooks nel 1987, in occasione dei corti animati di un minuto da mandare in onda durante il The Tracey Ullman Show. La loro prima apparizione nel talk show avvenne il 19 aprile dello stesso anno. Da quel momento, fino al 1989, andarono in onda durante gli intermezzi pubblicitari dello show, ottenendo un buon successo di pubblico. La serie debuttò in prima serata, sotto forma di episodi di mezz'ora, il 17 dicembre 1989.[3]
Caro prof. Hai una professione che mira ad insegnare cose bellissime. Ho smesso di studiare quando sono riuscito a trovare la soluzione del ipotesi di Riemann. Le divulgazioni o gli esperimenti che la signora Cristoforetti propone sono un gioco a ribasso per la direttrice della stazione spaziale. Chiedo a te se puoi fare una domanda alla direttrice della stazione spaziale; perché non dire che la posizione degli pianeti rispettano la sequenza di Fibonacci?
Buongiorno prof.Se un corpo è parzialmente immerso in un liquido,come volume bisogna considerare solo la parte immersa?.
Si
Buonasera, premetto che rimango sempre affascinato dalle sue spiegazione, tanto che a volte diventano ipnotiche... ma volevo chiedere: perché a volte g=m/s2 altre volte g=N/kg? Quando si usa una piuttosto che l'altra?, ... non capisco (ma intuisco) come si correlano. Grazie mille e scusate la mia domanda, sicuramente banale. 🙏
Dimensionalmente sono equivalenti, poiché N=kg*m/s^2.
Io uso m/s^2 quando mi riferisco a g come accelerazione e N/kg quando considero g come campo gravitazionale, cioè forza per unità di massa.
Ma ripeto, è la stessa cosa, poiché il campo gravitazionale ha di fatto le dimensioni di una accelerazione.
@@ValerioPattaro Grazie mille.
Ma perché l'acqua rimane sempre sul fondo del sacchetto indipendentemente dalla posizione del.sacchetto?
Effettivamente la cosa è strana. In ogni caso vi sono 2 forze che fan sì che l'acqua non si disperda e resti nel sacchetto: la coesione tra molecole dello stesso tipo (l'acqua), e l'adesione tra molecole di sostanze differenti (acqua e sacchetto).
Perché non c'è gravità (in realtà c'è microgravitá, come ho spiegati nel commento in evidenza. Ma essendo "micro" gli effetti sono trascurabili).
Inoltre l'acqua non si sparpaglia per le forze di adesione intermolecolari.
@@guidoantonelli5549so che il video e vero ma se avesse solo le forze intermolecolari diventerebbe una sfera di acqua e non la fatto e quando gira il sacchetto l'acqua dovrebbe fare il moto rettilineo uniforme ma non lo fa.
🤨🧐😰🥶
@@lorenzodiambra5210 provo a risponderti (con qualche dubbio). Se l'acqua non fosse nel sacchetto ma "galleggiasse" nella cabina tenderebbe ad assumere la forma sferica che dovrebbe essere la forma in cui si ha il minimo del potenziale delle forze di coesione. Però il tempo per raggiungere questa condizione dipenderebbe dalla massa dell'acqua è dall'energia potenziale iniziale che dovrebbe ridursi per attrito interno a causa dei movimenti di assestamento della massa dell'acqua.
E se invece immaginiamo che tutta la vasca col blocco immerso stia accelerando con un'accelerazione a? A causa di un'altra forza che non è la gravità. In qurato caso la sointa di Archimede sul blocco è la stessa (il peso del liquido spostato) o csmbia, perché dipende pure da a?
Non il peso ma massa per accelerazione. Comunque sì, ci sarebbe la spinta di Archimede
Spero di non avere posto male la domanda. Intendo chiedere cosa succede se la vasca, oltre all'accelerazione di gravità g, ha anche un'altra accelerazione a che si va a sommare alla g. In quel caso la spinta di Archimede resta sempre m*g del liquido spostato o diventa m*(g+a)?
Tra l'altro un esercizio di un libro scolastico di fisica fa vedere che se nel sistema accelerato la spinta di Archimede è m*(g+a) e consideriamo un parallelepipedo di legno che galleggia in un liquido, la frazione di volume sommerso nel blocco di legno non cambia se la vasca è ferma, oppure sottoposta a un'accelerazione a. Il che mi sembra abbastanza sorprendente.
Se ho capito bene, nella ISS l'accelerazione di gravità ovviamente non è zero ma è come se lo fosse. Voglio dire, l'esperimento della pallina ha avuto quell'esito perché la ISS in orbita è in continua caduta sulla Terra un po' come un ascensore senza freni!? È così? Cioè, anche nel caso che l'esperimento lo si facesse dentro un ascensore a livello del mare dovremmo porre g=0!!!
Sì, esatto. Chi cade sotto l'effetto della gravità non sente la gravità. Einstein ha definito questa la sua intuizione più felice.
Ho appena scritto un lungo commento che ho messo in evidenza
Senza gravità, non è grave.
Non vedo l'ora di linkare questo video ad un terrapiattista
Non ce n'è bisogno, i terrapiattisti negano l'esistenza della gravità, quindi concordano.
AMORE DELLA RICERCA DELLA VERITÀ
Attenendomi esclusivamente allo studio dei corpi galleggiante, non entro nel merito della problematica di assenza di gravità.
Non che ce ne fosse bisogno, questo video dell'amico prof. Valerio Pattaro , in merito allo studio dei corpi galleggianti, ancora una volta conferma gli errori e le contraddizioni che ho evidenziato con le mie precedenti iniziative, per come tanti libri di fisica e autori di video come quello in oggetto trattano in modo differente ed erroneo tale studio:
1 - non viene richiamato il principio di equilibrio indifferente di Galileo, di cui al paradigma vigente, associandolo invece, in modo improprio, al galleggiamento;
2 - trattando di fluidi "liquidi ed aeriformi", si conferma l'errore del paradigma vigente, pur essendo gli aeriformi fortemente comprimibili, a differenza dei liquidi che nel modello teorico di Galileo sono stati assunti incomprimibili.
Pace e Serenità
La cosa più interessante sono i capelli... Rimangono dritti come spaghetti!
Basta una spazzola e un po' di lacca...
La pettinatura fa simpatia.a Hollywood lo sanno bene 😁
Ma cosa state dicendo?
@@mytruelove1935 lascia perdere, sono senza speranza
Però "in assenza di gravità" non è vero. Evitiamo questa espressione.
In un sistema in caduta libera non c'è gravità.
L'errore sarebbe dire che non c'è gravità perché la Stazione Spaziale è lontana dalla Terra.
La gravità non c'è per altri motivi ma non c'è. Vedi principio di equivalenza di Einstein
@@ValerioPattaro Possiamo dire che nelle stazione che orbita intorno alla Terra la forza di gravità è annullata dalla forza centrifuga? Grazie sempre Valerio per i tuoi interessantissimi video.
@@ValerioPattaro quello che lei dice è giusto, ma nel video non era così preciso.
Ciao Vittorio, non c'è perché è in caduta libera. Non ci sarebbe anche se precipitasse di moto rettilineo.
Credo che la forma corretta sia “microgravità”
Già che c'è chieda alla Cristoferetti la spiegazione circa il fatto che con la tecnologia del 1969 si poteva andare sulla Luna e con quella del 2022, ahimè, no!
Ancora a credere che la Luna esista. Svegliaaaaaa
La luna è una invenzione dei rettilianiterrappiastinovax e anche degli sticazzi....🤣🤣
Sto tizio dovrebbe cmq ringraziare di respirare in una epoca nella quale un Prof lo degna di una risposta 😉
Se invece di guardare il grande fardello, avesse solo letto un libro di fisica, nn scriverebbe tali cialtronerie
@@ValerioPattaro Ho l'impressione che non abbia capito nulla o fa finta di non capire, perché Lei fa parte della scienza, quella con l'acca!
Lei se la sentirebbe di fare un volo (ipotizziamo un Milano Roma, quindi neanche troppo lungo) con l'aereo dei fratelli Wright?
@Franco LS la tua domanda può essere fraintesa: intendi sostenere che nom credi agli sbarchi lunari o non ti capaciti del fatto che oggi, nonostante i progressi tecnologici, non si sia ancora riusciti a tornarci? Nel primo caso temo quella di Valerio Pattaro sia l'unica risposta valida, nel secondo caso possiamo provare a spiegarti quali sono i motivi di questa "stranezza"
Certo... Non galleggia...
Ma questo non dimostra che siamo andati sulla luna
Non è assenza di gravità. La gravità alla distanza della stazione è il 90% di quella esercitata al suolo. La stazione è in caduta costante, per cui le forze in questione sono 3 e ci sono altre forze derivanti..
Ho risposto a questa obiezione in un commento che ho messo in alto