Domanda:
come fa la Luna a stare in perfetto equilibrio tra forza centrifuga e forza gravitazionale?
edgard
2011-03-18 08:12:45 UTC
mi spiego meglio: la Luna è attratta dalla Terra grazie alla forza di gravità che essa esercita ma non ci cade sopra poiché è bilanciata dalla forza centrifuga dovuta alla rotazione della Luna intorno alla Terra.
Quindi mi chiedo come fanno a stare in questo stato di perfetto equilibrio? come mai la Luna non ha bisogno delle continue correzioni che invece servono ad un satellite artificiale?
Se poco poco la forza centrifuga fosse più grande di quella gravitazionale la Luna non tenderebbe ad allontanarsi dalla Terra facendo venir meno quella gravitazionale in un circolo vizioso?
Spero che la domanda si capisca e che le vostre risposte siano il più possibile semplificate (data la mia ignoranza in materia). grazie
Cinque risposte:
FalcoOrebilit
2011-03-18 08:46:33 UTC
Cara Edgard si chiama ( se ho capito bene la tua domanda !) equilibrio dinamico ! Questo termina si usa quando l'equilibrio non è ottenuto in maniera statica ( cioè una volta per tutto ..tipo come un corpo legato al soffitto ) ma in maniera dinamica cioè se c'è uno scostamento dalla posizione di equilibrio allora il corpo ricerca e trova una nuova posizione di equilibrio ! Ti faccio l'esempio la luna si allontana dalla terra 3 cm ogni anno ma perché ? Il motivo che la luna attraversa le maree riceve energia dalla terra ( prendila per buona ed evito di entrare nei dettagli altrimenti lo spiego anche ).Questo provoca una diminuzione della forza di gravita ( cresce la distanza ) e un non equilibrio fra la forza di gravità della Luna - terra e la forza centrifuga ! Cosa fa la forza centrifuga se la forza di gravità diminuisce ? La luna ruota più lentamente ( 2° legge di Keplero ) e quindi la forza centrifuga che dipende dalla velocità di rotazione della luna diminuisce nella stessa misura che è diminuita la gravità fra terra e Luna( dovuta dalla maggiore distanza ) !! Eccezionale ? Eppure è vero !!
TheEvilOverlord
2011-03-18 18:39:23 UTC
LA LUNA NON E' IN PERFETTO EQUILIBRIO DI ORBITA INFATTI SI ALLONTANA DALLA TERRA GRADUALMENTE (SI PARLA DI KILOMETRI NELL'ORDINE DEI MILIONI DI ANNI) E NE SONO CERTO. (stavo per farmi mettere 1 nota dalla prof che sosteneva che dicevo cazzate ma ho dimostrato la mia tesi) se vuoi la mia dimostrazione contattami
Cipriano
2011-03-18 18:13:01 UTC
Caro Edgard,

quando la Luna tende ad allontanarsi, la sua velocitá va sempre diminuendo,

a causa dell'attrazione della Terra che la "tira".



Si arriva cosí ad un punto,

nel quale l'attrazione della Terra prevale sulla forza centrifuga della Luna,

e la Luna ricomincia ad avvicinarsi, accelerando sempre piú la sua velocitá.



Quando arriva alla minima distanza dalla Terra, la sua velocitá diventa cosí grande,

che prevale sulla forza centripeta, e ricomincia il processo.



É piú o meno (ma non esattamente) come nel pendolo:

dopo aver raggiunto la sua massima velocita al passare sulla verticale,

comincia a rallentare,

arrivato all'altro estremo, ricomincia ad accelerare, e cosí via...



Piú semplice di cosí non so se si possa!



Se ti resta qualche dubbio, domanda pure.



Ciao!
Mu Cephei
2011-03-18 20:01:25 UTC
beh, intanto ti posso dire che in natura la perfezione è difficile da raggiungere (anche se la natura ci si avvicina molto più che l'uomo), e infatti non esiste nessun sistema che sia in perfetto equilibrio tra queste due forze (che agiscono in tutte le orbite e non solo per la nostra luna). nel caso della luna la forza centrifuga è un filino maggiore e quindi si allontana di qualche centimetro all'anno.

è un buon risultato che sfiora la perfezione, ma anche l'uomo ci va vicino e infatti i satelliti artificiali molte volte non hanno bisogno di correzioni (il satellite Vanguard è il più vecchio oggetto ancora in orbita, è stato lanciato nel 1958!!), sono le sonde che invece necessitano continuamente di correzioni.

esiste una formula adatta per questo problema ed è la formula per calcolare la prima velocità cosmica, cioè la velocità che un corpo deve avere per entrare e rimanere in orbita attorno a un centro di massa. ti risparmio tutti i passaggi algebrici, ma eguagliando la forza centrifuga e quella gravitazionale si arriva alla formula v=radice(GM/r), G è la costante di gravitazione universale, M la massa del corpo centrale e r la distanza tra i centri dei due corpi. con queste formula si può calcolare la velocità che deve avere un satellite o qualsiasi altro oggetto per rimanere in orbita costante, ma se la velocità è leggermente (anche di poco) inferiore a quella necessaria, la gravità avrà il sopravvento e il corpo tenderà a perdere quota (è quello che avviene alla stazione spaziale internazionale), se invece la velocità è maggiore, la forza centrifuga farà si che il corpo si allontani (come succede alla luna).
Dr. Bullwinkle Know-It-All
2011-03-18 18:17:23 UTC
1. la luna si allontana

2. i satelliti artificiali non hanno bisogno di correzioni, sono solo quelli a bassa quota che necessitano di questi interventi ma solo per evitare di schiantarsi contro detriti e cose del genere


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