Per la classe III
Abbandonato nelo spazio!!
Un astronauta abbandonato nello spazio vede la sua astronave a poca distanza ma possiede solo un serbatoio di ossigeno vuoto di cui può disfarsi.
Provate a descrivere una sequenza di operazioni che gli consenta di raggiungere l’astronave.
Ha importanza la massa del serbatoio al fine di raggiungere l’astronave in un dato tempo?
posted by Steno | 14:51
5 Comments:
Partendo dal presupposto che riguardo a questo argomento non credo di averci capito granchè, credo di essere in grado di rispondere; anche se non sono sicu ro al cento per cento provo ugualmente: noi abbiamo un astronauta nello spazio con un serbatoio di ossigeno, il quale si trova a poca distanza dall'astronave. Credo che questa situazione vada vista sotto un punto di vista di sistema di forze che agiscono tra di loro. A mio avviso l'astronauta non deve disfarsi del serbatoio di ossigeno di massa m in quanto bisogna tenere di conto che nello spazio non essendoci la gravità un corpo si muove di moto rettilineo uniforme(o almeno così mi pare di aver capito) e che quindi il serbatoio può essergli utile perchè: innanzi tutto bisogna introdurre il terzo principio della dinamica cioè quello di azione-reazione in cui se un corpo P esercita una forza su un corpo Q, il corpo Q risponde con una forza uguale e contraria su P.Ebbene, se l'astronauta provasse a spingere o lanciare il serbatoio nella direzione opposta rispetto alla posizione dell'astronave, allora, sempre per il terzo principio della dinamica il serbatoio esercita una forza uguale e contraria sull'astronauta facendolo muovere anche se pur di poco di moto rettilineo uniforme fino all'astronave. Certo, la massa del serbatoio secondo me è importante perchè più è grande la massa, maggiore è la forza che vi posso applicare affinchè essa si sposti(anche se non è necessario che si sposti)e quindi sarà anche più grande la forza di reazione applicata sull'astronauta che quindi si muoverà più velocemente verso l'astronave(dunque impiegando minor tempo rispetto ad una massa più piccola). Nel nostro caso il serbatoio è vuoto e da quanto si può immaginare non tanto grande quindi la forza di reazione sull'astronauta non sarà grandissima ma grazie a questa riuscirà comunque a raggiungere l'astronave. Vorrei concludere con un'altra precisazione: se per esempio un oggetto di massa m si scontrasse nello spazio con un'altro oggetto di massa 30m, le due masse non si muoverebbero con lo stesso moto rettilineo uniforme.La massa m si muoverebbe più velocemente perchè ha massa più piccola di 30m.
Salve! Meglio che non scriva i procedimenti per il povero astronauta poichè credo di farlo morire :-)... Sono in un processo di transizione dal vecchio ragionamento a quello nuovo... Tuttavia la mia domanda è questa: quando apro il serbatoio si crea una differenza di presssione tra l'esterno (il vuoto) e l'interno (il serbatoio)... L'ossigeno esce a causa della differenza di pressione, ma esce con velocità costante o con una accelerazione costante? Forse la mia domanda è stupida, ma presumo che tra poco faremo la propulsione a getto con la quantità di moto...
Ciao a tutti e buone riflessioni!
Voglio chiarire che il serbatotio vuoto è voto davvero e serve solo in quanto massa, quindi nessun riferimento occulto alla propulsione a getto. Rifettete e contribuite!
L'astronauta per raggiungere l'astronave deve spingere il serbatoio di ossigeno
vuoto con una certa forza nella direzione opposta rispetto alla posizione dell'astronave.
L'astronauta esercita una determinata forza sul serbatoio e di conseguenza il serbatoio eserciterà una forza con intensità
uguale ma di verso opposto sull'astronauta,questo è ciò che dice il 3 ° principio della dinamica; evito di enunciarlo perchè vescicola del golgi l'ha già inserito......Cmq ritorniamo al problema, durante quel breve lasso di tempo in cui il serbatoio
esercita una forza sull'astronauta,l'astronauta è soggetto ad un'accellerazione che gli farà raggiungere una certa velocità e nn essendoci nessun attrito nello spazio l'astronauta continuerà a muoversi di moto rettilineo uniforme finchè non raggiungerà la navicella.Secondo me la massa del serbatoio è non influisce sul tempo impiegato dall'uomo per raggiungere l'astronave, in quanto serve solo per determinare il suo moto e non influenza
in nessun modo il moto dell'astronauta in quanto per il secondo pricipio della dinamica l'accellerazione di un oggetto è
uguale alla forza applicata su di esso diviso la sua massa e quindi visto che la massa dell'astronauta è costante, aumentando
la forza che egli applica sul serbatoio aumenterà anche l'accelerazione e di conseguenza anche il tempo impiegato per
raggiungere l'astronave diminuirà .
Concludo gli interventi fornendo una risposta:
l'astronauta puo' imprimere al serbatoio una forza, la cui entita' dipende dalle sue capacita', nella direzione della nave ma con verso opposto; la reazione a questa forza lo avviera' verso la salvezza. La massa del serbatoio non influisce sulla sua accelerazione iniziale, dalla quale dipende il tempo di volo, che e' determinata invece dalla sua propria massa e dalla forza che riesce ad imprimere al serbatoio.
Discuto i contributi: Vescicola ha evidenziato corretamente il ruolo del terzo principio ma non il ruolo della massa (+) mentre Livornese e' stato molto preciso e corretto nel descrivere il meccanismo (++). Un ringraziamento anche agli altri partecipanti.
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