(wrong string) � nello spazio...

From: Chicco83 <francesco.creati_at_libero.it>
Date: Sun, 10 Oct 2004 15:04:53 GMT

> Salve a tutti...
> � da qualche giorno che mi chiedo se possa essere possibile misurare
> la velocit� istantanea di un corpo che si trovi a viaggiare nello
> spazio...e aggiungerei profondo! :)
>
> Mi spiego meglio: pensiamo di essere a bordo dello space shuttle e di
> trovarci (� solo una supposizione...) in un posto dove non possiamo
> agganciarci a nessun sistema di satelliti (tipo GPS) e fare calcoli di
> triangolazione...gli unici riferimenti che abbiamo sono pianeti,
> stelle e comunque tutti corpi che possiederanno anch'essi un moto
> relativo (per semplicit� uniforme) rispetto alla nostra navetta e che
> quindi, almeno secondo me, non permetterebbero di giungere a valori
> misurati che rivestano qualche interesse...
>

Come ti hanno risposto gli altri fisici, per conoscere la tua velocit� devi
fissare un
punto di riferimento. Supponiamo di voler conoscere la velocit� di una
navicella
che si muove nello spazio profondo. Come punto di riferimento potresti
prendere,
per esempio, il punto da cui sei partito, cio� un punto in cui la tua
navicella non �
 soggetta a forze acceleranti. Fatto questo, dal tempo t=0 di partenza
della navicella dalla base, potresti misurare, *istante per istante*,
l'accelerazione che
subisce un qualunque corpo materiale (di cui ne conosci la massa), per es.
una
 sfera di piombo posta in un punto qualunque all'interno della tua
navicella,
nelle tre direzioni ortogonali x,y,z solidali con la navicella.
Dal semplice rapporto F/m conosci anche l'accelerazione a(t) della
navicella.

Calcolando approssimativamente, con degli apparecchi elettronici chiamati
*integratori*,
 l'integrale:

 V(al tempo t) = int(da 0 a t) (a(t)*dt)

Tuttavia questo integrale ti da la velocita' solo se ti muovi senza cambiare
l'orientazione della navicella;
se ad esempio ti muovi di moto disorientato, cambiando l'orientazione di
almeno due dei tre assi di riferimento,
oltre alle tre accelerazioni misurate lungo x,y e z ti occorre anche
conoscere
la variazione dell'orientazione del vettore velocita' che risolvi
*facilmente* ;-) in due modi:

1) utilizzando un sistema a giroscopi che ti permetta di conservare
l'originale orientazione delle
tre coordinate x,y,z del tuo sistema di misura costituito, per esempio, da
tre accelerometri;
nota che in questo caso l'orientazione dei tre assi non � pi� solidale con
la navicella ma lo � con
il punto di partenza (ad es. con la piattaforma di lancio).

2) installando un secondo sistema di misura delle accelerazioni in un altro
punto all'interno della navicella
 lontano dal primo. Quest'ultimo misurer� l'accelerazione subita da una
seconda massa campione
 lungo due soli assi perpendicolari tra di loro x' e y' paralleli
rispettivamente alle coordinate x e y
 del primo sistema di misura. Cos� facendo saremo in grado di risalire alla
variazione dell'orientazione
 del vettore velocit� e potremmo correggere, eventualmente, il modulo del
vettore V.
 Infatti, se per esempio la navicella fa questa manovra:
 accelera in avanti per 10 sec, spegne i motori e si gira di 180�, riaccende
i motori ed accelera con
 la stessa intensit� per altri 10 sec, la velocit� relativa alla base di
lancio non sar� cambiata rispetto a quella
 che aveva prima dell'inizio della manovra.
Tuttavia se ci basiamo SOLO sul primo sistema di misura esso ci dice che la
velocit� � doppia di prima!
Combinando le informazioni del primo e del secondo sistema di misura ci
accorgiamo che la navicella
ha fatto un giro di 180� e possiamo sottrarre alla velocit� raggiunta nei
primi 10 secondi la decelerazione
 ottenuta nei restanti 10 sec.

> Come possiamo da un punto di vista reale sapere la nostra velocit�
> istantanea e quindi di riflesso come cambia la nostra posizione nel
> tempo (cio� in che direzione ci stiamo muovendo)????
>

Ti ho praticamente gi� risposto. Anche qui basta che risolvi l'integrale di
integrale:

S(al tempo t) = int (0 a t) [ V(t)*dt ]

nota che S � un vettore avente per origine il punto di partenza della
navicella (la base) e per
estremo l'intersezione tra gli assi del primo sistema di misure.

> Potr� sembrare una cavolata per qualcuno che ne sa qualcosina, ma
> purtroppo io non sono riuscito ad arrivare ad alcuna conclusione
> ragionevole vista la mia limitata sapienza!
> C'� qualcuno che pu� aiutarmi ed eventualmente indirizzarmi verso
> qualche tipo di tecnologia o fenomeno fisico che stia alla base di un
> eventuale soluzione al problema (magari andr� a finire che sar� una
> cavolata...)???
>
> Grazie e saluti a tutti!

Cappei! altro che cavolata! sta cosa me la chiesi anch'io quando ero ancora
a scuola;
solo al primo anno di Chimica pensai che si potesse risolvere nel secondo
modo che ti ho descritto e solo quest'anno, al terzo anno di Chimica,
spedendo un post su it.hobby.volo ho scoperto che esiste gi� un sistema
chiamato *a piattaforma inerziale* che sfrutta il primo metodo che ti ho
scritto.
Infatti il primo metodo consente di risparmiarsi il calcolo di due dei
cinque richiesti dal secondo.
Che fregatura!! avevo pensato di brevettarlo ;-(.
ciao!
Received on Sun Oct 10 2004 - 17:04:53 CEST