Assenza di gravità

Nello spazio per assenza di gravità gli astronauti fluttuano. L’utilizzo degli oggetti, anche i più banali, risulta difficile perché tutto ciò che non è fissato galleggia e vola nella cabina.

samantha-cristoforetti

Pensare che nello spazio non ci sia gravità è uno degli equivoci più comuni a proposito di missioni spaziali.
A volte lo commettono persino gli esperti del settore.

Le testate giornaliste ci inciampano sempre. Se commettono questi errori giornalisti accreditati posso immaginare a che punto siamo messi con la fisica. Ancora peggio è che vengono diffuse alla gente comune concetti che non corrispondono alla realtà.

Nello spazio la gravità c’è eccome e non è nulla. Nell’intero cosmo c’è gravità, e non è zero.
Teoricamente la gravità zero esisterebbe solo a distanze infinite tra corpi.

Quindi c’è gravità anche sulla stazione spaziale internazionale (ISS) dove la nostra astronauta Samantha Cristoforetti e compagni di avventura galleggiano allegramente ed anche felicemente.

Allora perché gli astronauti sembrano galleggiare senza peso?
In realtà gli astronauti non galleggiano per assenza di gravità, la stazione spaziale è pienamente immersa nel campo gravitazionale della Terra. Questa si attenua con la distanza ma anche alla quota di circa 400 km, sulla stazione spaziale gravita ancora il 90% del suo valore al suolo.

Se vi trovate su un grattacelo alto 400 km, sul terrazzo in cima ci sentiremmo soltanto più leggeri, ma non fluttueremmo affatto come gli astronauti. Avremmo ancora i piedi saldamente sul pavimento.

Spiego questa cosa al mio amico Nicola che, al bar, non l’aveva capita (ma di sicuro nemmeno gli altri amici).
Una legge fisica ci dice che due corpi si attraggono in ragione delle loro masse e inversamente al quadrato delle loro distanze, il tutto soggette ad una gravità universale.

Gli astronauti sembrano galleggiare perché sono in “costante caduta libera” assieme alla stazione spaziale e non per assenza di gravità.

I miei amici rimangono un po’ perplessi ed io continuo senza dare modo di replicare.

La ISS, infatti, corre parallelamente alla terra a circa 28.000 km/h e questo moto controbilancia l’attrazione gravitazionale che la “tira” a terra.
In pratica la stazione cade continuamente verso il suolo ma la sua velocità angolare  determina una forza centrifuga che corrisponde esattamente alla forza di attrazione della terra seguendo la sua curvatura, controbilanciandola.

Un esempio.
Se cadiamo immersi in un ascensore, senza essere frenato, con le stessa accelerazione della gravità terrestre, fluttueremmo anche noi. La differenza è che la nostra caduta verrebbe interrotta bruscamente dall’impatto al suolo, mentre quella degli astronauti la caduta continua indefinitamente.

Altro esempio.
Anche la Luna è in caduta libera, ma non ci cade addosso pur essendo immersa nel campo gravitazionale terrestre.
Allo stesso modo della stazione spaziale la velocità di rotazione della Luna attorno alla Terra controbilancia l’attrazione della Terra che ha massa più elevata.

Chiaro?
Sembra che Nicola abbia capito.
Sembra, ma non sono tanto sicuro.

(tratto da “Le Scienze”)

Informazioni su bruce

Ingegnere. Io sono responsabile di quello che dico, non di quello che capisci tu. (Massimo Troisi)
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14 risposte a Assenza di gravità

  1. MARGHIAN ha detto:

    “La ISS, infatti, corre parallelamente alla terra a circa 28.000 km/h e questo moto controbilancia l’attrazione gravitazionale che la “tira” a terra”. Ciao Bruce. Infatti, e’ tutta una questione di equilibrio tra la forza centripeta (attrazione gravitazionale) e la forza centrifuga, la tendenza alla “fuga” dalla Terra. Piu’ distante e’ un oggetto, come la ISS dalla Terra, piu’ lenta deve essere la rotazione intorno alla Terra. I satelliti geostazionari possono ruotare molto piu’ lentamente, ma stanno a 36mila chilometri dalla superficie terrestre per poter appunto ruotare alla stessa velocità della Terra, e non aggirarla in un’ora e mezza come deve fare la ISS, che e’ piu’ vicina al suolo. E’ davvero tutto molto affascinante. Ciao.

    Marghian

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    • Nicolò ha detto:

      Ciao, avrei una curiosità in merito alla teorica assenza di gravità sulla ISS. Ma quando un astronauta esce dalla ISS e fa una passeggiata nello spazio senza rimanere agganciato alla ISS allora come mai la sua distanza dalla ISS rimane invariata e non ha una decellerazione o attrazione gravitazionale verso la terra ?

      Grazie molte.

      Nicolò

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  2. bruce ha detto:

    Ciao marghian, un paio di giorni dopo questa chiacchierata l’amico Nicola al bar, forse assalito da altri dubbi, mi domanda come è possibile che in un aeroplano che vola a 8km dalla superficie terrestre, quindi in equilibrio, non si fluttua come nella stazione spaziale.

    Perché non è in caduta libera – rispondo.
    Quindi rispiego il meccanismo con un esempio.

    Sul terrazzo di un grattacielo alto 8 km noi possiamo camminare tranquillamente e non cadiamo giù perché il pavimento ci restituisce una spinta esattamente uguale e opposta a quella esercitata dalla gravità terrestre, equilibrandola. Questa spinta in un aereo che vola a 8 km di altezza viene esercitata dai motori. In pratica l’aereo “cammina” sull’aria per reazione fornita dalla stessa aria che spinge le ali verso l’alto.

    In realtà è possibile generare con un aereo l’assenza di gravità. Questo è possibile simulando una caduta libera.
    Un sasso lanciato in aria esegue una traiettoria parabolica. Al suo apice raggiunge il punto di equilibrio, quindi un attimo di assenza di peso e poi la caduta sotto la accelerazione della gravità terreste.
    Così come il sasso, l’aereo viene lanciato in alto spingendo con i motori al massimo per poi lasciarlo in caduta libera riducendo drasticamente l’azione dei motori.
    Da quel momento e per i successivi 20-30 secondi di caduta libera si sperimenta quello che gli astronauti vivono ogni giorno sulla stazionale spaziale, ovvero l’assenza di peso.
    Per provare l’esperienza della gravità zero dunque non c’è più bisogno di andare nello spazio, basta fare un giro su un volo parabolico.
    Mi domando se Nicola ha capito questa volta.
    Ho trovato questa simpatica animazione.
    http://www.novespace.fr/fr,popup,parabole.html

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    • MARGHIAN ha detto:

      Bella, e chiara, su come viene simulata una caduta libera. Durante il volo “a parabola”, tutto quanto, aereo e persone, hanno la stessa decelerazione, lo stesso momento “nullo” e la stessa accelerazione.
      Chi sta cadendo da una certa altezza, poi non avverte nessuna forza: tutte le parti del corpo “cadono con la stessa accelerazione”, e non ci si sente “tirare verso il basso”.
      Un celebre “esperimento pensato” di Einstein dice se un ascensore cade liberamente, chi sta dentro si sente in assenza di peso. Proprio l’esempio che hai fatto tu. Nicola avra’ capito, anche grazie al mio piccolo contributo🙂 Ciao.

      Marghian

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      • bruce ha detto:

        Alla prossima occasione completerò il discorso con le tue osservazioni e poi ti saprò dire se ha capito. Comunque lui è un gran intenditore di cucina e se ne vanta, ma strano, non mi ha mai invitato🙂

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  3. Rebecca Antolini ha detto:

    Sai il nostro insegnate di fisica parlaiamo dei anni 80 ci ha spiegato come tu… comunque vorrei sentire una volta questa sensazione di gallegiare… e un pò come essere nel acqua … oggi sono stressata potrei spaccare qualcosa … ti abbraccio caro Silvano😉

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  4. gabriarte ha detto:

    interessantissimo il tuo post ciao grazie buona giornata

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  5. MARGHIAN ha detto:

    Pensiamo a quando nulla si sapeva della forza di gravità! Anticamente, a meno di non essere eccentrici, nessuno immginava che “qualcosa” dovesse attirarci verso la Terra. “Le cose cadono e basta”, la terra- piatta- sta giu’, e tutto tende ad andare verso il basso”. Un concetto assoluto di caduta, insomma. Doveva essere questa l’idea comune a tutti, nell’antichità.

    Nel film su Ipazia, in tv, uno dei protagonisti fece questa obiezione: “la terra non puo’ essere rotonda! Cosa succederebbe a chi sta dall’altra parte,a testa in giu’? E che dire di quelli che si trovano ai lati di questa terra rotonda? Usate la testa, la Terra e’ piatta..”. Una obiezione indelligente, *per quei tempi. A pensarci, non saprei chi, per primo, ha pensato ad una forza che attira tutto verso la Terra. Newton? Non saprei. Forse qualcuno prima di lui, ha immgatinato l’esistenza della forza di gravità (?). Ciao.

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    • bruce ha detto:

      Chissà se la pioggia cade giù per terra dall’altra parte. Quelli ai lati della terra rotonda si nascondono come dietro gli alberi. Semplice no! Basta usare la testa.
      Dolce notte.

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  6. MARGHIAN ha detto:

    Quelli ai lati della Terra rotonda, se mai, si appendono agli alberi, per non cadere🙂
    Scherzi a parte, ci sono ancora oggi persone che pensano ancora cose tipo “al ritorno e’ piu’ facile, e’ in discesa…” (come disse un mio vicino di casa, quando ci fu lo sbarco sulla Luna).
    Un mio amico non molto tempo fa mi ha chiesto. “ma dove poggia l’universo?”. Per dirti. Dolce notte🙂

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