Re: Spazio: Gravita' artificiale - forza centrifuga

From: Valec <simdan_z_at_libero.it>
Date: Tue, 12 Aug 2003 12:44:48 GMT

"tremila volte" <Giulio.corvazzoliS_at_fasteweb.it> ha scritto nel messaggio
news:cMUTa.23972$sj6.502959_at_tornado.fastwebnet.it...
> Salve, e' la prima volta che posto qui e spero di scrivere qualcosa di
> stimolante.
> Ho letto un libro di fantascienza in cui vi era una comunita' che viveva
in
> una sorta di enorme bozzolo spaziale cavo all'interno e ruotante ad una
> velocita' tale che sulle pareti interne si avesse la sensazione di una
> gravita' quasi normale. All'interno vi era un mondo simile al nostro, una
> distesa di case, alberi e addirittura un oceano che come tutto il resto,
si
> chiudeva ad anello. Vi era anche un sole artificiale che si spegneva la
> sera. Mi sono venute in mente pero' un sacco di domande sulla fattibilita'
> di un tale mondo. Tralascio le complicazioni mostruose per mettere insieme
> un'affare di dimensioni accettabili. Ecco le domande da un milione di
> dollari.
>
> Come si comporta un sasso lanciato in aria? Riscende come nulla fosse o
> risente di qualche accelerazione complementare? Oppure sfugge a tutto come
> se raggiungesse una sorta di velocit� di fuga per restare poi magari
sospeso
> a mezz'aria?
>
Per quanto ne so io (devo fare il 2� anno di fisica alla Sapienza) il sasso,
muovendosi in direzione radiale verso il centro di rotazione, dovrebbe
essere sottoposto alla forza di Coriolis, proporzionale alla sua velocit�
verso l'alto e alla velocit� di rotazione e diretta come la perpendicolare
al piano formato dal vettore velocit� e dall'asse di rotazione (prodotto
vettoriale di velocit� angolare e velocit� verticale). In parole povere tu
lanci il sasso in alto e questo oltre ad essere accelerato verso il basso lo
sar� anche in una direzione parallela al terreno (anche se in misura non
molto rilevante: ho fatto un conto, se il raggio del disco e di 50 km e il
sasso viene lanciato a 5 m/s, subir� una accelerazione di Coriolis di circa
0.07 m/s^2).
Anche la velocit� di fuga diventa molto pi� bassa, anche se lanciando
abbastanza forte un sasso in aria rischi di farlo cadere in testa a qualcuno
dall'altra parte :D
> Un aereo puo' volare, o piu' semplicemente possono esserci uccelli o
mosche?
> O forse una volta guadagnata la quota si ritroverebbero a remare
nell'aria?
>
Il problema � che il "campo" centrifugo e quello gravitazionale sono
fondamentalmente diversi visto che il primo � direttamente proporzionale
alla distanza dall'asse di rotazione, mentre il secondo � inversamente
proporzionale al quadrao della distanza dal centro di gravit�. Se provi a
disegnare i due grafici delle accelerazioni in funzione della distanza dalla
superficie ti accorgi che quello centrifugo � una retta a coefficiente
angolare negativo (che � rapida a decrescere a 0), mentre quello
gravitazionale � un ramo di iperbole che decresce molto lentamente e non va
mai a 0. Un esempio con i numeri:

Raggio del disco 50 km

|DISTANZA dalla Sup.| |Acc. Campo G | |Acc. Campo Centr |
0 9.81 m/s^2 9.81
m/s^2
20 m 9.81
9.80
100 9.81
9.79
5000 ~9.80
8.82
10000 ~9.79
7.84
50000 ~9.5 0
e cosi via.
Ci� significa che anche la pressione dell'aria (� quindi la quantit� di
ossigeno) decrescer� molto pi� velocemente salendo di quota.
Comunque non ci doverbbero essere problemi per il volo, anzi volare sarebbe
pi� facile, anche se i mezzi e gli animali dovrebbero essere pi� resistenti
agli effetti di basse pressioni.


> Puo' piovere o la situazione normale sarebbe una nebbiolina perenne?

credo che il vapore acqueo si fermerebbe a quote molto pi� basse del
normale, ma non ti so altro...
>
> Un palloncino con elio va verso l'asse di rotazione del bozzolo oppure
dopo
> un po' non si muove piu'?
>

Mentre il palloncino sale, per effetto della spinta di archimede, la
pressione esterna diminuisce molto velocemente (come dicevo prima) e quindi
si dovrebbe arrivare, in teoria, ad un punto in cui il palloncino galleggia.
Nel frattempo per� la differenza tra la pressione interna del palloncino e
la pressione esterna potrebbe essere diventata cos� grande da farlo
esplodere :O

> Correnti d'aria possono esistere? Oppure non si potrebbe prescindere da
> soffiatori per correnti artificiali.
>

Qui vado a naso: le correnti d'aria dovrebbero essere provocate da
cambiamenti di temperatura delle masse d'aria, quindi tutto dipende dal
clima artificiale... boh!

> Grazie a tutti della partecipazione e se aveste oltre le risposte anche
> qualche altra domanda....
> Ciao
>
>

Spero di essere stato chiaro e di non aver detto troppe cavolate anzi, esigo
eventuali correzioni!!!!!!!!!

Ciao

Valec

"un'isola � un'isola solo quando la vedi dal mare"
Received on Tue Aug 12 2003 - 14:44:48 CEST