Meccanica razionale. Peso apparente. Stazione spaziale orbitante
Agosto 27th, 2021 | by Marcello Colozzo |Esercizio 1
Un uomo di peso p si trova in un ascensore avente il peso P. L'ascensore accelera verticalmente con accelerazione a e dopo un certo tempo raggiunge la velocità V.
a)Determinare il peso P_{app} apparente dell'uomo;
b) l'uomo sale su una scala verticale, posta nell'ascensore, ad una velocità v relativa all'ascensore. Determinare la potenza prodotta dall'uomo.
Soluzione
Quesito a.
essendo g l'accelerazione di gravità.
Quesito b.
La potenza prodotta dall'uomo, rispetto a un sistema di riferimento esterno all'ascensore, è
Esercizio 2
Una stazione spaziale orbitante viene osservata dalla Terra sempre verticalmente nella stessa posizione. Dove si trova l'osservatore terrestre? Descrivere l'orbita della stazione nel modo più completo possibile.
Soluzione
L'osservatore si trova all'equatore e l'orbita della stazione è una circonferenza di centro il centro della Terra. Sia R il raggio dell'orbita della stazione di massa m, mentre R0 è il raggio della Terra di massa M. Il periodo di rivoluzione della stazione sia T.
La posizione costante della stazione si giustifica uguagliando la forza centrifuga, cui essa è sottoposta orbitando alla velocità v, alla forza di attrazione gravitazionale tra Terra e stazione. Se G è la costante di gravitazione universale scriveremo:
Il peso della stazione è
Il periodo vale
e dunque