Mi stavo chiedendo:
una sonda che viaggia nello spazio come fà a misurare la propria velocità ?
Non viene misurata dalla sonda, ma da Terra, attraverso l’analisi della deriva Doppler del segnale.
Segui il link per una spiegazione comprensibile, ma in breve posso dirti che il movimento relativo di due oggetti, uno dei quali emette un segnale ondulatorio (una trasmissione radio, ad esempio) ha un effetto sulla frequenza del segnale ricevuto dall’altro oggetto.
Conoscendo la frequenza del trasmettitore, e confrontandola con la frequenza ricevuta, si deduce la velocità relativa dei due oggetti.
La velocità comunque dipende dal sistema di riferimento. Di una sonda potresti misurare la velocità relativa alla Terra, o al Sole.
Tramite l’effetto Doppler, se il ricevitore è sulla Terra, misuri la velocita’ relativa alla Terra.
Quella relativa al Sole si ricava matematicamente, conoscendo il moto della Terra.
Grazie Michael per la risposta !
Ma se si tratta di una capsula con equipaggio umano che vuole sapere a che velocità stà viaggiando in tempo reale… analizza un segnale di frequenza conosciuta che viene trasmesso continuamente da Terra ?
ma in termini assoluti?
si può misurare la velocità senza esser dipendenti da un sistema artificiale esterno, in relazione allo zero assoluto? (inteso come movimento rispetto all’universo o al sistema solare)
non so, ad sempio tramite un sistema inerziale…
L’unica cosa assoluta nell’universo mondo e’ la velocita’ della luce, che non varia per nessun osservatore/sistema di riferimento.
Ogni altro parametro, compresa la “velocita’” di un oggetto e’ definibile solo rispetto a “qualcos’altro”. Una sonda puo’ viaggiare a 23 km/sec. rispetto alla Terra, ed essere assolutamente ferma rispetto alla sonda gemella che le viaggia accanto. Nessuna delle due affermazioni e’ piu’ vera o corretta dell’altra.
Quanto all’uso di un sistema inerziale, e’ senz’altro possibile usarlo per tener conto delle varie accelerazioni che la sonda subisce, e, noto il punto di partenza e la velocita’ iniziale, si puo’ far calcolare a un computer la posizione attuale, e la velocita’ raggiunta, ma e’ un sistema meno affidabile e che comunque non prescinde dal sistema di riferimento esterno: avrai sempre una velocita’ ed una direzione rispetto a qualcos’altro.
Se si è in orbita si può ricavare la propria velocità anche dall’altitudine dato che ad ogni quota c’è una sola velocità che permette di mantenere l’orbita stessa.
Un altro metodo che mi viene in mente è rilevare gli spostamenti rispetto alle stelle fisse, grazie allo star tracker…
Se tutte le orbite fossero circolari…
Due sistemi di riferimento inerziali sono del tutto equivalenti, quindi non puoi assolutamente misurare la velocità senza alcun riferimento esterno. Infatti nel tuo sistema di riferimento valgono le stesse identiche leggi fisiche che in tutti gli altri sistemi di riferimento indipendentemente dalla “velocità” relativa.
Misurando le accelerazioni (in un sistema di riferimento che accelera cambiano le leggi fisiche, in pratica si aggiungono le forze inerziali) puoi ricavare le variazioni di velocità, ma sono sempre riferite ad una velocità iniziale incognita.
giusto
e sapendone apogeo e perigeo?
Di sorgenti non artificiali esterne ne è pieno come le stelle oppure anche la radiazione termica di fondo dell’universo,quindi si può misurare la velocità rispetto a queste radiazioni.
La velocità di un corpo in orbita è nota istante per istante conoscendo la sua altitudine e il semiasse dell’orbita.
\reverse v=\sqrt{2G*({1/r}-{1/2a})}
con \reverse r=h+R_0 ;
$ \reverse h= altitudine del corpo orbitante;
\reverse R_0= Raggio della terra;
\reverse a= semiasse dell'orbita;
\reverse G= $Costante gravitazionale.
Ovviamente per conoscere “h” ci vuole un radar.