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25/03/16

Soluzione Papalquiz: le apparenze ingannano

Mumble, mumble... PapalPierino e PapalMafalda si trovano all’interno di due  astronavi perfettamente sferiche che ruotano su se stesse alla stessa velocità costante, per cui impiegano sempre lo stesso tempo per compiere un'intera rotazione.  

Inoltre, una delle due astronavi gira anche intorno all'altra a velocità costante e, per compiere un giro completo, impiega lo stesso tempo necessario per compiere un'intera rotazione su se stessa.

Dal finestrino dell'oblò dell'astronave Rossa si vede ciò che mostra la figura

Figura 3

Figura 1

....mentre questo è ciò che si vede dall'oblò dell'astronave Azzurra.

Figura 4
Figura 2

 Accidenti, PapalPierino e PapalMafalda vedono la stessa identica cosa.

L'altra astronave è lì immobile, al centro dell'oblò, sempre alla stessa distanza. 

Sembra  ferma …. ma le apparenze ingannano.

Ciò che i papallini vedono in realtà è il frutto di un perfetto sincronismo tra le due rotazioni e il giro che una delle due astronavi compie intorno all'altra (rivoluzione), che avvengono tutte nel medesimo periodo di tempo.

01 Rotazione x FIGURA 1
Figura 3

 

Figura 4
Figura 4

Durante il suo giro l'oblò giallo dell'astronave Rossa e quello arancione dell'astronave Azzurra sono sempre rivolti uno verso l'altro e le due astronavi mantengono sempre la stessa distanza fra loro.

Anche se sembra un caso molto particolare in realtà in natura capita eccome...   per esempio il vostro pianeta nano Plutone ed il suo satellite Caronte hanno raggiunto questo perfetto sincronismo dei movimenti rotatori che li porta a rivolgere sempre la stessa faccia una verso l'altra, come gli oblò delle due astronavi (i papalcuriosoni più esperti sanno che tale situazione è frutto degli effetti mareali prodotti dalla forza di attrazione gravitazionale).

Animazione 7
Animazione 1

Per mostrare che le astronavi ruotano su se stesse, nella parte bassa dell'animazione i papalli hanno rappresentato il movimento rotatorio delle due astronavi....

Se  ci si accontenta di una parte di questo sincronismo, lasciando stare la rotazione dell'astronave azzurra .... il comportamento dell'astronave Rossa dovrebbe ricordare qualcosa di familiare a voi terricoli.

Si tratta ovviamente della Luna che mostra sempre la stessa faccia proprio perché ruota su se stessa nello stesso periodo di tempo (circa 27 giorni e 7 ore) che impiega per compiere un giro intorno alla Terra.

Questo particolare tipo di rotazione sincronizzata, PapalScherzone l'ha già soprannominatarotazione sincrona”.

Nel caso del sistema terricolo, la Terra ruota su se stessa molto più velocemente della Luna, per cui la similitudine si applica solo all'astronave rossa il cui oblò è sempre diretto verso l'astronave azzurra.

La Luna mostra sempre la stessa faccia non perché non ruota su se stessa, come si potrebbe erroneamente pensare, ma proprio perché la sua rotazione è perfettamente sincronizzata con la sua rivoluzione intorno alla Terra.

Rotazione e Rivoluzione Luna
Figura 5

 Non siete ancora convinti??

Fate questo esperimento: mettete una mano sulla testa di un vostro amico e ditegli di girarvi intorno mentre continua a guardarvi. Quando sarà tornato nella posizione di partenza, noterete che, girandovi intorno, ha anche girato intorno a se stesso.

Sembra difficile, ma l’importante è che vi guardi sempre volgendo il viso verso di voi.

Allora, cari amici terricoli, avevate dato la risposta giusta al quiz?

Se lo avete fatto, complimenti!!

Ma, se non lo avete fatto, non vergognatevi: neanche PapalHack, durante l’esame per diventare astronoma, dette la risposta giusta quando le chiesero come mai la Luna mostra sempre la stessa faccia alla Terra…

Se ci sono domande i papalli sono in ascolto...papalSherzone newtone e galielo


7 commenti

  1. michele

    La rotazione sincrona è nei dati, non vedo la risposta al quesito di PapalScherzone: chi si trova sulla papalastronave posta al centro e chi su quella che gli gira intorno?

  2. PapalScherzone

    Caro Michele, il punto è che non è possibile rispondere... con i dati del quiz, sia PapalPierino che PapalMafalda potrebbero trovarsi indifferentemente nell'una o nell'altra perché da ognuno degli oblò si vede l'altra astronave apparentemente ferma  :)

  3. michele

    Caro PapalScherzone quanto dici è vero solo se le due astronavi ruotano entrambe intorno al loro baricentro. In tal caso su entrambe si hanno condizioni di assenza di peso e le due gravità artificiali sono identiche. Non si può dire quale sia ferma per il semplice motivo che nessuna delle due è ferma.

  4. PapalScherzone

    Ciao Michele!

    Sul fatto che nessuna delle due sia ferma, direi che non ci sono dubbi...

    Riguardo alle implicazioni legate ad effetti gravitazionali, esulano dallo scopo del quiz che vuole semplicemente limitarsi all'ambito del moto circolare uniforme, dimostrando quanto sia relativo il concetto di movimento, come già era stato dimostrato per il moto rettilineo uniforme nelle precedenti storie papalliane.

    Comunque, secondo voci di corridoio, sembra che PapalGalileo  e PapalNewton, colpiti favorevolmente dall'interesse suscitato dal quiz, stiano preparando un approfondimento per i PapalCuriosoni... resta sintonizzato!!  :-D

     

     

     

  5. Paolo

    In fin dei conti il quiz si chiama le apparenze ingannano.

    Tu vedi un oggetto, un pianeta, un'astronave che sembra immobile... e potresti pensare che quello è fermo...

    Oppure vedi una stella che si muove tutti giorni nel cielo e potresti pensare che quella ti stia ruotando intorno.

    Oppure vedi un satellite naturale, che mostra sempre la stessa faccia e potresti pensare che non ruota su se stesso.

    Per millenni alcune di queste apparenze sono state “fraintese”, con la Terra posta al centro e tutto che gli ruotava intorno.

    Lo scopo del quiz è proprio quello di diffidare delle apparenze, mostrandone alcune tra le tante possibili.

    Cos'è una rotazione sincrona non è qualcosa che tutti sanno, mostrarne il funzionamento può aiutare a comprendere di cosa si tratta.

    Qual è la differenza tra il sistema Terra-Luna e il sistema Plutone- Caronte?

    Nel primo caso la perfetta sincronia riguarda due movimenti: il moto di rotazione della Luna ed il suo moto di rivoluzione intorno alla Terra che avvengono nel medesimo Periodo, per cui la Luna mostra sempre la stessa faccia.

    Nel secondo caso la sincronia riguarda tre movimenti: il moto di rotazione di Plutone, quello di rotazione di Caronte e il suo moto di rivoluzione, per cui Plutone a Caronte mostrano l'un l'altro sempre la stessa faccia, come gli oblò delle due astronavi papalliane.

    Nelle risposte molti hanno tentato di sopperire  alle carenze osservative ragionando sugli effetti della forza centrifuga.

    Il quiz non pretendeva tanto, più che altro per non complicare troppo la questione rendendone difficile la comprensione a chi si avvicina al mondo di Papalla.

    Non scordiamoci che i papalliani ci tengono molto che quando si gioca tutti conoscano le regole del gioco e se qualcuno non ha capito si cerca di spiegarglielo nella maniera più semplice possibile.

    Comunque c'è una sorpresa pasquale... che proverà a trattare in forma semplice proprio la possibilità di accorgersi su quale astronave si viaggia ragionando sulla forza centrifuga...

    Paolo

  6. PapalScherzone

    Giusto Paolo!

    A questo punto, perché non telefoni a PapalGalileo e PapalNewton? Se sono pronti, potrebbero pubblicare l'appendice per i PapalCuriosoni...  :wink:

  7. Paolo

    Ci ho provato, ma pare che oggi su Papalla ci sia la giornata denominata. “il papalutente non è al momento raggiungibile” 8) ... non resta che riprovare domani.. :roll:

    Paolo

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