1° Forum di Astronomia Amatoriale Italiano

Salve
Questo principio, che stabilisce l’equivalenza tra un sistema accelerato e un sistema gravitazionale, puo’ essere utilizzato per risolvere in maniera ancora piu’ semplice alcuni problemini legati al moto di un proiettile.(Prendiamo il caso piu’ semplice)
Per fare questo immaginiamo di essere nello spazio profondo lontano da campi gravitazionali e di avere una astronave di dimensioni adeguate per contenere l’esperimento e in moto accelerato.
Il moto e’ normale al basamento in direzione (piedi-testa di un osservatore con i piedi appoggiati al basamento stesso)
Su questo basamento ad una altezza es di 10 metri e’ posizionato un “cannoncino” che spara un proiettile avendo la canna parallela al basamento stesso dell’astronave.
L’osservatore con i piedi “piantati” sul pavimento da’ un’interpretazione di cio’ che vede immaginando di essere in un campo gravitazionale.
Cio’ che vede e’ lo stesso di cio’ che vedrebbe sulla terra e cioe’ vedrebbe descrivere dal proiettile un arco di parabola per poi toccare il suolo
in un punto C. Calcolerebbe la gittata (distanza lineare di percorrenza del proiettile)sapendo che i due moti orizzontale e verticale sono indipendenti.
Se conosce la velocita’ del proiettile es:30 metri al secondo e osservando che i due moti terminano nello stesso istante calcolerebbe il tempo
“in verticale” uguale ad t= radice di 2s/a e lo moltiplicherebbe per v = 30 ottenendo 42,86 metri.
Ora invece vediamo di arrivare allo stesso risultato applicando il principio di equivalenza.
Immaginiamo che l’osservatore sia talmente piccolo da poter mettere una mini sdraio sul proiettile e stare comodo guardandosi intorno.
Lui sa che quando viene sparato contemporaneamente il pavimento dell’astronave (e tutto cio’ che gli sta intorno spazio compreso) sara’ in moto accelerato g rispetto a lui.
La prima ossevazione che fara’ e’ che stara’ molto comodo senza subire alcuna foza. (A parte l’accelerazione iniziale).
Si accorge di muoversi in linea retta e parallela al pavimento che sta avanzando verso di lui.
Sa di percorrere 30 metri al secondo.
Ha un orologio magico che gli permette di calcolare il tempo che impiega il basamento ad impattarlo.
Dira’:il basamento e’ partito quando sono partito io ,ha percorso 10 metri per cui ha impiegato 1,42 secondi.
Ecco allora che 30 per 1,42 = 42,86 metri.
Qual’e’ l’informazione piu’ importante che se ne deduce da questo semplice esperimento:Per il principio di equivalenza la comodita’ di stare su quella sdraio senza subire nessuna forza ci dice che anche quando e’ con i piedi piantati al pavimento e vede il proiettile descrivere un arco di parabola,il proiettile lo fara’ senza subire forze e muovendosi in una traiettoria per lui “normale” come se fosse in moto rettilineo uniforme.
Come e’ possibile?
Una risposta ci viene dalle conseguenze della R.G.e cioe’ che il proiettile seguira’ una linea gia’ “tracciata” e non fara’ altro che seguire questi nuovi binari.(spazio tempo curvo)
Oppure si potrebbe ipotizzare un’azione dinamica dello spazio e cioe’ che il “fluire” dello spazio verso il pavimento
intrappolando il proiettile lo accompagni al suolo e questo si evince dal comportamento dello spazio nell’astronave in accelerazione in quanto solidale con tutto cio' che si trova all'interno.
Allo stesso modo la deviazione di un raggio luminoso presso una massa importante potrebbe avere la stessa causa.
Non sto dicendo che sia cosi’ non ne ho ne’ l’autorita’ ne ‘ le capacita’ per dimostrarlo pero’ forse almeno una discussione in proposito
mi aiuterebbe ad allontanare dalla mente questi brutti pensieri…..
E' solo un pensiero che francamente ho gia' portato anche in altri forum ma senza mai avere delle delucidazioni serie in merito.
Grazie dell'attenzione.
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Non vedo nessuna difficoltà, si tratta della normale fisica Newtoniana e della relatività del moto rispetto all'osservatore. Una complicazione arriverebbe se il proiettile si muovesse a velocità molto più elevate e prossime a quelle della luce, oppure se invece di un proiettile andiamo a considerare una particella che si muove realmente a velocità relativistiche. In questo caso i calcoli vanno modificati applicando la Relatività Einsteniana, ma per cortesia non fateli fare a me che aborro qualsiasi fatica fisica ed intellettuale!
P.S., forse questo tread dovrebbe essere un un'altra sezione piuttosto che in scienze astronomiche?

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“Ciò che non ha termine non ha figura alcuna” Leonardo da Vinci

Salve

Francamente mi avrebbe fatto piacere una riflessione sulla parte finale di quanto scritto.

Per un raggio luminoso le considerazioni fatte applicando la meccanica classica non hanno alcun valore, altrimenti il famoso esperimento di Michelson e Morley avrebba dato un risultato diverso da quello che fu in realtà osservato e che costituì la base di partenza per la Teoria della Relatività. http://it.wikipedia.org/wiki/Esperiment ... son-Morley

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“Ciò che non ha termine non ha figura alcuna” Leonardo da Vinci

Devo ammettere di non capire molto della tua conclusione finale, in termini fisici. Inoltre quello che non mi è chiaro è perchè scomodare la relatività generale. L'effetto che hai descritto sul proiettile è corretto (non ho controllato i conti) ma come si diceva è semplice meccanica newtoniana, il tutto descrivibile senza ricorrere alle leggi della relatività generale, o almeno mascherandone gli effetti nella costante g.

La luce nei pressi di una grande massa viene deviata perchè è lo spazio ad essere curvo, in realtà la luce segue sempre la stessa traiettoria ma in uno spazio curvo, per cui l'effetto complessivo è di una deviazione.
Purtroppo, o per fortuna questione di punti di vista, non ho grandi conoscenza sulla relatività generale, in ogni caso se vuoi risposte dettagliate ti consiglio di postare qui http://www.physicsforums.com/.

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Our problems are manmade; therefore they can be solved by man. And man can be as big as be wants.
No problem of human destiny is beyond human beings.
Man's reason and spirit have often solved the seemingly unsolvable, and we believe they can do it again.
John F.Kennedy

Cieli sereni, Lorenzo!

Salve

Ti ringrazio del consiglio.
Per cio' che riguarda il riferimento alla fisica classica, alla quale hai fatto riferimento insieme all'altro interlocutore,devo dire che non sono perfettamente daccordo nel far rientrare cio' che ho riportato su questi binari.
L'obiettivo era di evidenziare l'assenza di forze su una massa in un campo gravitazionale.E qui ci discostiamo dalla fisica classica.
E ho ritenuto che cambiando il sistema di riferimento ed entrando in un sistema inerziale ( proiettile ) questa assenza di forze fosse evidenziata al meglio.
Mi interessava un vostro pensiero in merito ad uno spazio fluttuante.
Forse questo concetto meriterebbe una discussione a parte.
Se vi interessa l'argomento posso aprire un post e cercare di spiegare quello che intendo.
Grazie comunque.

Non sono d'accordo, nel riferimento dell'astronave sul proiettile agisce eccome una forza. Essendo il riferimento non inerziale agisce una forza apparente che deriva dall'accelerazione.
Nel riferimento solidale al proiettile invece non vedi agire alcuna forza, ma questo non mi turba perchè i due riferimenti non sono equivalenti, uno è accelerato l'altro no, per cui nel passare dall'uno all'altro non vale il principio di relatività e le leggi fisiche cambiano forma.
Spiega meglio l'idea di spazio fluttuante.
In ogni caso anche sul proiettile vale l'osservazione, lui si muove dritto ma in uno spazio curvo, la gravità è spiegata come curvatura dello spazio tempo.

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John F.Kennedy

Cieli sereni, Lorenzo!

Esatto, la forza che accelera il proiettile deve apparire comunque, che sia apparente (nel caso di sistema non inerziale) o reale, poichè per il secondo principio della dinamica se vedo un accelerazione essa deve essere per forza conseguenza di una forza. E' la vecchia storia della forza centripeta/centrifuga.

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And in my darkest moment, fetal and weeping, the moon tells me a secret, my confidant: "As full and bright as I am this light is not my own and a million light reflections pass over me, its source is bright and endless, she resuscitates the hopeless, without her we are lifeless satellites drifting..."

Celestron Nexstar 8se
Meade serie 5000 UWA 30mm, 14mm
Celestrone Ultima Barlow 2X

Prendiamo in esame un ascensore in caduta libera dove all'interno oltre che all'osservatore sono presenti delle masse.
Secondo la meccanica classica e come sistema di riferimento l'ascensore sull'osservatore e sulle masse agiscono due forze la prima e' la forza peso la seconda e' apparente di uguale intensita' ma di direzione opposta.
La forza apparente si e' resa necessaria perche' l'osservatore e le masse "galleggiano" all'interno dell'ascensore e si trovano a dedurre di essere senza peso.
Come se si trovassero in un sistema inerziale.
Secondo la meccanica relativistica le due forze non sono necessarie perche'
l'ascensore e' in un sistema inerziale.
Quindi su tutto cio' che si trova all'interno non agisce nessuna forza.
Come sappiamo dobbiamo prendere in considerazione un breve tratto e un tempo limitato cioe' in condizioni ideali per evitare forze mareali e che le direzioni delle masse non siano perfettamente parallele.

E' un po' che ho un dubbio e mi domando se questo thread non sia il punto giusto.
Ho 2 gemelli. Come sapete, uno rimane a terra e l'altro parte con un razzo, fa un giro a velocita' quasi luminare e torna, e trova l'altro invecchiato.
Ora invece, per il principio di equivalenza, uno rimane fermo dentro il razzo e l'altro, assieme a tutta la Terra e l'Universo, si allontana a velocita' quasi luminare e torna, e... trova l'altro invecchiato?
Senz'altro lo trova stupito...

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Telescopio e montatura: Meade ACF LXD 75 (SC 8'') - Riduttore: Baader Alan Gee Mark II (attualmente: Feq 1090, f5.4)

CCD Deep: Orion DSCI II (color ICX429AKL 752*582 8.6nm*8.3nm) - Guida: OAG tramite Meade DSI Pro
CCD HiRes: Philips SPC900NC
Filtri: Hutec IDAS LPS-P2

SW di acquisizione ed elaborazione (su Vista32 e XP): MaxIm DL EE, Registax - SW di guida: PhD e ASCOM 5.5 Pulse Guide

Tra piccole iene anche il Sole sorge solo se conviene (Afterhours)