26/06/21

Chi la fa l'aspetti e una ciliegina astrodinamica **

Questo articolo è una delle tante "ciliegine cosmiche" che potete gustare QUI

 

Continuiamo nel racconto dell'avventura di Papallaccio e di come il suo gesto malvagio si ritorca contro di lui. Limitiamoci a una spiegazione estremamente qualitativa, dato che la faccenda è ben più complessa e ci farebbe entrare nelle manovre dinamiche che riguardano i satelliti artificiali.

Iniziamo con un punto veramente fondamentale: se Papallaccio lasciasse la pietra nello spazio, senza imprimerle alcuna velocità, la pietra si muoverebbe alla stessa velocità della stazione spaziale. In fondo, la pietra, come la stazione spaziale, è in "caduta libera" verso la Terra, ma questa caduta è costantemente evitata dalla velocità orbitale. Se noi, invece, potessimo fermare la stazione spaziale, essa seguirebbe la legge di gravitazione universale e cadrebbe al suolo.

Cosa succede, allora, alla pietra del nostro Papallaccio? Essa è costretta a cambiare velocità, anche se di poco (per tanto che Papallaccio sia forte non può certo imprimere una velocità tale da competere con quella tangenziale della stazione spaziale). La pietra acquista allora una velocità che è data dalla somma della velocità tangenziale della stazione spaziale (che era e e rimane anche la sua) e di quella del lancio che è PERPENDICOLARE alla precedente. Anche si poco la velocità è costretta ad aumentare. Ciò implica che l'orbita non può più essere quella circolare di prima, ma deve diventare ellittica.

Tuttavia, la pietra non ha acquistato momento angolare, dato che l'unica componente rispetto al Papalla è sempre quella tangenziale (ricordiamoci la definizione di momento angolare) e ne consegue che l'orbita deve mantenere lo stesso semiasse e avere un punto di contatto con l'orbita della stazione spaziale. Ciò vuole anche dire che il periodo di rivoluzione della pietra rispetto a Papalla rimane inalterato. Ma se la nuova orbita della pietra ha un punto di contatto con l'orbita della stazione spaziale, dopo un periodo completo deve ritrovarsi nello stesso posto (ricordiamoci che non c'è atmosfera che possa frenare il moto...).

Lanciando verso Papalla, però, Papallaccio vede la pietra che tende ad avvicinarsi  a Papalla, dato che avendo velocità maggiore sta andando verso il suo peripapallo (come si chiamerà mai il punto più vicino a Papalla?) e nel contempo  si trova più avanti  della stazione nel verso del suo moto.

Poi, però, la pietra comincia a rallentare rispetto alla stazione spaziale, fino a che (dopo mezzo periodo), si trova alla sua massima distanza dalla stazione spaziale ma nuovamente alla stessa distanza da Papalla, come al momento del lancio. Ormai la pietra va verso il suo apopapallo e non solo si allontana da Papalla rispetto alla stazione, ma si avvicina a quest'ultima dato che deve ritrovarsi nelle condizioni di partenza dopo un periodo esatto. In  poche parole, nel sistema di Papallaccio la pietra va prima verso il "basso" e si allontana fino a fermarsi, per poi tornare indietro  andando verso l'alto, come mostra la Figura che segue.

Un bellissimo effetto "boomerang"! La pietra, vista dal sistema di Papallaccio, compie un'ellisse per tornare sulla testa di Papallaccio.

Non è difficile immaginare (pensiamo sempre al momento angolare e all'orbita finale della pietra) cosa capiti lanciando la pietra in direzione opposta a Papalla oppure nel verso di marcia della stazione e in senso opposto. Mi raccomando... nessuna formula complicata, dato che il discorso sarebbe  molto meno banale. Il tutto ci dice anche cosa bisognerebbe fare per "gettare" via qualcosa dalla Stazione Spaziale, senza rischiare che la vada a colpire, oppure inserire un satellite "lanciandolo" direttamente dalla stazione spaziale con la sola forza del proprio braccio.

Mentre certe manovre avrebbero bisogno di tenere conto di molti altri effetti, non ultimo la tenue presenza di atmosfera, quella di inserire in orbita mini-satelliti  scagliandoli nello spazio è cosa quasi "normale", come mostra il video che segue.

In poche parole, però, possiamo concludere che la pietra, invece di colpire qualche povero papallicolo, potrebbe tornare esattamente sulla testa di Papallaccio con una velocità pari a quella del lancio...

Chi la fa l'aspetti!

5 commenti

  1. Alberto Salvagno

    Quindi se la Terra perdesse la sua atmosfera i bombardieri (che però non potrebbero volare) se imprimessero un po' di velocità alle loro bombe si autobombarderebbero. Che meraviglia!

    Io quando lanciavo qualche oggetto dall'aereo perché lo potesse raccogliere un amico a terra, lo lanciavo con la massima forza all'indietro. In pratica se volassi a 150 km/h e lo lanciassi all'indietro alla stessa velocità proprio mentre sorvolo l'amico l'oggetto cadrebbe verticalmente sulla sua testa. Voi non ci crederete, ma diversi anni fa ho consegnato un pacchetto di diapositive ai bagnini di un cliente proprio in questo modo. Gli avevo legato una lunga striscia di carta igienica per renderlo ben visibile. Missione compiuta! :-)

  2. Attenzione Alberto... il discorso vale SOLO se sei in orbita, ossia se la pietra ha una sua velocità costante di partenza (quella della stazione orbitante) che le permetta di ritornare sempre allo stesso punto anche cambiando l'eccentricità, ma non il semiasse e, quindi, il periodo.

  3. Alberto Salvagno

    Sì, grazie, sei chiarissimo, l'avevo capito, ma siccome sono sempre stato un antimilitarista, mi piaceva l'idea degli autobombardieri :-)

    Con tutta 'sta storia del Covid, perché la gente non si domanda come mai non possiamo permetterci una Sanità costantemente ben strutturata e finanziata come si fa con la "Difesa" anche in tempo di pace?

    Vedi, fai mettere anche a me il c... dove arrivano i calci. Meglio che torni ad affrontare la "inutile" cubica di Storia dell'unità astronomica 4

  4. in realtà, so che è successo a un caccia di essere  colpito da un suo proiettile... ma in quel caso le spiegazione è decisamente molto complessa e abbisogna di altri fenomeni sia atmosferici che non...

  5. In realtà, Albertone, uno dei primi casi di autodistruzione è piuttosto semplice e lo riporto come articolo a parte
    http://www.infinitoteatrodelcosmo.it/2021/06/29/laereo-che-colpi-se-stesso/
    (occhio che in questo caso le condizioni al contorno e il meccanismo non ha niente a che vedere con orbite, momenti angolari e cose del genere)... grazie per lo spunto!

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