Da: De Marco Antonio <ant.demarco_at_libero.it>
Oggetto. Re: I sistemi di riferimento Re a Mauro D'Uffizi e Corrado Massa
Data: 02 giugno 2000
Alla domanda se un passeggero che si trova in un'astronave in caduta libera
possa considerare l'astronave come un sistema di riferimento inerziale mi
pare che si possa dire di s�. L'astronave si muove con moto accelerato nei
confronti di un sistema di riferimento ad essa esterno (un osservatore sulla
terra) ma per chiunque si trovi dentro di essa, l'astronave rappresenta un
sistema di riferimento inerziale. Se sul pavimento dell'astronave ci fosse
fissato un dinamometro, su di esso il passeggero noterebbe che il suo peso
sarebbe uguale a zero durante la fase di caduta libera. .Quindi nessuna
forza agisce sul passeggero in quelle condizioni.
La stessa situazione si viene a creare per una persona situata su un
dinamometro fissato al pavimento di un ascensore. Se l'ascensore si muove
verticalmente verso l'alto con un'accelerazione pari ad a, il dinamometro
misurer� per la persona un peso pi� alto di quello rilevato da fermo e
viceversa se l'accelerazione � diretta verso il basso. Ma se la fune si
rompesse e quindi l'ascensore cadesse con accelerazione a = g, il
dinamometro misurerebbe zero kg-peso.
Se tutto questo ha un senso si pu� concludere che l'astronave in caduta
libera rappresenta un sistema di riferimento inerziale per qualsiasi punto
situato al suo interno.
S�immagini ora che, parallela alla prima astronave, si muova in caduta
libera una seconda e che questa prima di cominciare a precipitare, avesse
gi� una velocit� iniziale Vo.
Cio� per la prima vale V = gt, mentre per la seconda V = Vo + gt. Anche in
questo caso si pu� dire che i due sistemi sono inerziali l'uno nei confronti
dell'altro. Infatti � come se la prima astronave fosse ferma mentre la
seconda procedesse con velocit� costante pari a Vo.
Per quel che riguarda l'osservazione che � impossibile sapere se su un punto
non agisce nessuna forza penso che si possa rispondere che � sufficiente
stabilire teoricamente che se non ci sono forze che agiscono sul punto, esso
si muove con moto rettilineo ed uniforme.
Si supponga per un momento che il sistema terra-luna non sia per nulla
influenzato dagli altri corpi celesti circostanti. Sappiamo che l�orbita
lunare intorno alla terra � quasi circolare per cui possiamo immaginarla
proprio come tale. La luna possiede un moto circolare uniforme e la forza
gravitazionale terrestre serve soltanto a mutare continuamente la direzione
del suo moto e a mantenerla in orbita.
Se la terra in un determinato istante scomparisse dal centro dell�orbita
circolare descritta dal satellite, questo non pi� soggetto all�attrazione
terrestre continuerebbe a muoversi con la sua velocit� costante ma il suo
moto da circolare uniforme si trasformerebbe in moto rettilineo uniforme.
Eliminata la causa gravitazionale si pu� affermare che non ci sono forze che
agiscono sulla luna e che quindi essa continuer� il suo moto rettilineo ed
uniforme.
E� possibile tracciare il percorso parabolico di un proiettile scegliendo
come riferimento un sistema di assi cartesiani e ponendo l�origine nella
camera di scoppio del cannone. Conoscendo il valore Vo della velocit�
iniziale del proiettile e il valore dell�angolo teta che il suo vettore
forma con la direzione positiva dell�asse delle x (il cosiddetto angolo di
tiro) si ottiene Vx = Vocosditeta e Vy = Vosenditeta � gt.
In questo caso si pu� affermare che ci si trova di fronte ad un sistema di
riferimento misto. Infatti il moto lungo la componente x � un moto
rettilineo ed uniforme mentre quello lungo la componente y � uniformemente
accelerato. Cordiali saluti De Marco Antonio
Received on Sat Jun 03 2000 - 00:00:00 CEST