È il contrario… Rallenti perché sali di quota.
Prendi un sasso e lancialo in aria.
Al momento t=0 del rilascio ha una velocità v imposta da te e massima energia cinetica.
La velocità verticale diminuisce fino a raggiungere l’apice della parabola (apogeo) dove per un istante sarà nulla. Minima sarà l’energia cinetica e massima l’energia potenziale.
Subito dopo il sasso comincerà a cadere e l’energia potenziale si convertirà a cinetica e la velocità verticale salirà per effetto dell’attrazione di gravità.
Ok , rallento perche’ salgo di quota, questo è normalissimo ed anche logico, poi pero’ se è vero questo, è vero anche che se scendo di quota aumento la velocita’(ma stiamo parlando della velocita’ orbitale?), quindi sentite cosa ho assurdamente pensato : scendo di quota, prendo quindi velocita’, e se sitratta di velocita’ orbitale, allora posso risalire alla quota di prima visto che ho preso velocita’, ma questo è impossibile, insomma se io abbasso la velocita’, in qualche modo secondo me deve per forza succedere che io perdo quota e NON POSSO SICURAMENTE PIU’ TORNARE alla quota iniziale che avevo prima di rallentare, questo a me sembra logico, sto sbagliando anche ora? Cioe’ da come mi dite sembra quasi che scendendo di quota possa avere piu’ velocita’ orbitale di primae quindi possa risalire di quota ma non ha nessun senso.
temo che si torni a sbattere la testa con il termine velocità che alcuni intendono solamente come energia (deltaV). Se sei in orbita e delle forze ti fanno dissipare energia certamente la tua quota media si abbassa, che sia perché la forza è costante (Spirale) o che sia impulsiva (ellitticizzazione) non importa. Allo stesso tempo anche la tua velocità tangenziale diminuisce. Quello che alcuni sostengono è il principio per cui un pattinatore che sta ruotando sul filo a braccia aperte nel momento in cui le chiude aumenta la propria velocità di rotazione, ma non è applicabile al caso in cui il la variazione di distribuzione della massa rispetto all’asse di rotazione avviene per dissipazione di energia. Se invece spingessi con una forza esterna un oggetto orbitante verso l’asse di rotazione in assenza di attriti allora la sua velocità tangenziale aumenterebbe, viceversa se lo spingo radialmente allontandandolo dal pianeta la sua velocità tangenziale (o angolare) diminuisce.
Puoi fare una prova, non è facilissimo ma può essere significativo, facendo girare un oggetto legato ad una corda. Se mentre gira accorci la corda vedrai che l’oggetto girerà più velocemente, viceversa se allunghi la corda ruoterà con velocità angolare inferiore
E’ sicuro. L’energia orbitale si conserva, almeno in assenza di propulsione, interazioni con altri oggetti e resistenza aerodinamica (che per quanto bassa invece c’e’).
La somma di energia cinetica e energia potenziale e’ costante. Se sali perdi energia cinetica e acquisti energia potenziale.
L’equazioncina e’ molto semplice.
Energia orbitale = v*v / 2 - mu/ r
dove v e’ la velocita’ assoluta, mu la costante gravitazionale della terra e r il raggio di rotazione (non l’altitudine, la distanza dal centro della Terra).
Pero’ la conservazione dell’energia spiega in modo semplice le variazioni di velocita’ assoluta in caso di orbita ellittica ma non in caso di passaggio da un’orbita circolare a un’altra orbita circolare, orbite che devono avere necessariamente energie orbitali diverse.
In questo caso un metodo numerico e intuitivo per capire cosa succede nasce dall’osservazione che la forza centripeta (ovvero la gravita’) e la forza centrifuga devono essere uguali e opposte in ogni punto dell’orbita.
La forza centrifuga vale: m * v*v/r
La forza di gravita’, come scoperto dallo zio Newton, vale: m * mu / (r*r)
dove quel mu, lo stesso di prima, e’ la costante gravitazionale della Terra.
Facciamo l’equazioncina:
m * vv/r = m * mu / (rr)
da cui:
v*v = mu / r
e quindi:
v = √ ( mu / r )
Da cui si vede che in caso di orbita circolare la velocita’ orbitale diminuisce con l’aumentare del raggio dell’orbita.
Facendo manovre orbitali succedono cose molto piu’ complesse. Prima di affrontarle cercherei di digerire bene conservazione di energia e il bilancio delle forze in caso di orbita circolare senza bisogno tirare in ballo i vettori
Infatti io dicevo che la velocità aumenta scendendo di quota (ho usato anche l’espressione “più che compensata”). Ho parlato anche di velocità variabile delle orbite ellittiche… non ho mai invocato una conservazione della velocità!
Sì sbagli! come abbiamo già detto se vari la tua velocità in un punto dell’orbita abbassi l’orbita nel punto opposto, ma compiuto un giro ritorni alla quota di prima. Se ti manca questa certezza, non se ne va fuori!
In questo caso mi pareva che l’approccio della conservazione dell’energia stesse creando confusione, per cui ho provato a spiegarlo coi vettori, i quali secondo me rendono il problema meno astratto. Certo è necessario visualizzarli. Per me è automatico: quando si parla di vettori e non riesco a visualizzare un sistema, prendo una matita ed un pezzo di carta e faccio degli schizzi.
@Alexander ti invito proprio a fare questo. Devi visualizzare il sistema. Rileggi la mia spiegazione coi vettori e prova a fare dei disegni e/o guardati delle animazioni su YouTube (o gioca a Kerbal Space Program !! )
vedo grande confusione. Se rallento,la mia quota non aumenta, diminuisce, perché per rallentare sto perdendo energia, non la sto conservando. Si sta confondendo il fatto che un’orbita bassa ha una velocità orbitale superiore ad un’orbita alta con le variazioni di quota che comportano variazione dell’energia.
Perdonami, saro’ sicuramente io che non capisco ma hai appena detto che anche se rallento, alla fine dopo un giro ritorno alla quota di prima che rallentassi , allora se è cosi’ come dici tu, potremmo fare rallentare la iss ad esempio che si trova a 400km, a soli 10mila km/h anziche’ 27 mila km/h, tanto poi torniamo dopo un giro alla quota di partenza di 400km che ce ne frega…capisci cos’è che non mi torna? Come posso rallentare e tornare alla quota che avevo prima di rallentare? Non ha senso secondo me. Conosco il meccanismo dell’ellissi che ti fa riaccelerare ma non è possibile conservare l’energia e riportarsi alla stessa quota secondo me.
Se la massa dellla Terra fosse concentrata in un solo punto si, sarebbe cosi’… pero’ dovresti avvicinarti al centro di massa della Terra ben meno del raggio terrestre.
Nel mondo reale rientri nell’atmosfera e ti disintegri/schianti.
EDIT: la gravita’ prodotta da un oggetto a simmetria sferica e’ la stessa prodotta se tutta la sua massa fosse concentrata al centro. L’ha scoperto sempre lo zio Newton e per farlo ha dovuto inventare il calcolo infinitesimale, rivoluzionando anche la matematica, gia’ che c’era…
Probabilmente devi adattare il tuo concetto di “rallentare” alla situazione orbitale.
Come ti hanno già detto sopra, l’effetto di un’accensione retrograda (ovvero in direzione opposta a quella del moto) è un abbassamento del punto opposto dell’orbita. Posto che prima l’orbita fosse circolare, dopo il burn diventerà ellittica, con apogeo al punto in cui hai effettuato l’accensione, cioè alla stessa quota di partenza. Non è che tutto sia uguale a prima, infatti l’orbita è cambiata.
Se effettui un’altra accensione retrograda di pari spinta in coincidenza del punto più basso (perigeo), abbasserai l’apogeo rendendo l’orbita nuovamente circolare. A quel punto sarai su un’orbita più bassa (e quindi procederai a velocità più alta di prima).
Questa procedura per cambiare orbita si chiama “trasferimento alla Hohmann”.
Vedi se giocando con questo simulatore ti può aiutare a capire https://www.simbucket.com/satellite/
Fai partire la simulazione e lascia fare al satellite un’orbita completa. Per simulare un’accensione dei motori istantanea, mettila in pausa, modifica la velocità e falla ripartire
perfetto, scusate se ci ho messo un po’ ma con questo messaggio sul “trasferimento alla Hohmann” ho capito tutto, vi ringrazio tantissimo per tutte le info. Vorrei approfittare per fare un’altra domanda che non c’entra con questo argomento ma non volevo stare ad aprire un altro topic : la luna gira intorno al centro della terra o invece sono terra e luna che girano intorno al loro baricentro(in questo caso da me calcolato a circa 4600-4700 km di distanza dal centro della terra)? Perche’ se fosse il secondo caso la risposta corretta, significherebbe che anche la terra si avvicina e si allontana ogni 14 giorni dal centro del sole(girando intorno al baricentro) ma non sono riuscito a trovare nessuna spiegazione che parli di questa continua variazione di distanza della terra dal sole, praticamente sarebbe dopo 14 giorni 4600 km piu’ vicina al sole rispetto alla distanza media, e 14 giorni dopo 4600 km piu’ distante dal sole rispetto sempre alla distanza media, ma ripeto, non ho trovato nulla e quindi pensavo piu’ alla prima risposta boh, voi che mi dite?
È esatto, i corpi orbitano sempre attorno al baricentro del sistema. Anche il sole orbita attorno al baricentro del sistema solare, ma visto che la massa del sole è così elevata il baricentro è nel sole stesso tranne nel momento in cui i pianeti sono per la maggiore dal lato in cui si trova giove.
Confermo il calcolo corretto, e il fatto che la Terra debba ruotare attorno al baricentro del sistema Terra-Luna spiega perchè le maree avvengano ogni 12 ore e non ogni 24. L’acqua dal lato verso la Luna è attirata da questa, ma l’acqua dal lato opposto della Terra è spinta via per forza centrifuga. Galileo non c’era arrivato.
Quanto al sistema solare, Giove domina il tutto con la sua massa; gli altri pianeti hanno relativamente poco effetto.
già. Da solo è sufficiente a bilanciare più o meno tutto il resto dei pianeti, per quello quando la maggior parte dei pianeti si trova dal lato di Giove è l’unica situazione che porta il baricentro fuori dal Sole
@Marco, la marea ogni 12 ore ci sarebbe anche senza considerare la forza centrifuga. Il doppio rigonfiamento è dovuto al campo gravitazionale differenziale. La forza centrifuga che dici agisce in modo molto più modesto. Galileo non aveva capito proprio gli effetti di un campo gravitazionale differenziale.
The lunar gravity differential field at the Earth’s surface is known as the tide-generating force. This is the primary mechanism that drives tidal action and explains two equipotential tidal bulges, accounting for two daily high waters.
(da Wikipedia)
come abbiamo già detto se vari la tua velocità in un punto dell’orbita abbassi l’orbita nel punto opposto, ma compiuto un giro ritorni alla quota di prima. Se ti manca questa certezza, non se ne va fuori!
auguri orbitali a tutti!!
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