giovedì 31 marzo 2011

La Terra è fatta a patata ?

Certo che si! 

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Finora abbiamo imparato, a scuola, che la Terra è “tonda”, come i bei mappamondi che stanno nelle classi o anche in casa nostra. Poi alle superiori, o all’Università, qualcuno ci ha detto che invece la Terra è “un po’ come un arancia”, schiacciata ai poli e rigonfia all’Equatore. Benissimo. Ma stiamo sempre parlando della forma della Terra, e se invece consideriamo come è distribuita la sua attrazione gravitazionale? Già perché questa dipende dalla massa. Allora è una patata, come sopra.

Il motivo per cui un aereo cade se gli si ferma l'elica o una mela idem va sul pavimento se ci scappa di mano è sempre lo stesso: l’attrazione gravitazionale fra i due corpi. Il maggiore attira il minore (in realtà lo fanno a vicenda ma fra mela e Terra la sproporzione è troppa anche per immaginare che la mela attragga la Terra…) e tanto più lo attira quanto più son vicini.

Questo va benissimo ovviamente se non si ha bisogno di  modelli raffinati e dettagliati, ad esempio , per gli oceani. Allora capire come va la gravità punto per punto sulla Terra è importante, e questa dipenderà da quanta “massa” c'è sotto l’area che considero.

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Bene il satellite NASA GOCE ha fatto dopo due anni una bella rappresentazione del geoide, (dal greco geo terra), in cui viene rappresentata non la forma geometrica, ma l’intensità della gravitazione.  ed ecco come appare: una bella patata rotante. (La gravità passa da un minimo il blu, ad un massimo , il giallo).


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In pratica se la Terra fosse omogenea questa sarebbe una sfera perfetta e dello stesso colore. La rotazione, il moto della acqua, le montagne , e depressioni, rendono il campo gravitazionale continuamente variabile.  Le variazioni sono minime, intendiamoci, ma continue, a causa anche, per restare alla cronaca, dei continui terremoti che dimostra, però che la Terra è ancora un pianeta “vivo” ed in evoluzione. 

Avere una rappresentazione ottimale del campo gravitazionale terrestre è fondamentale per studiare a fondo il comportamento degli oceani, per esempio, argomento di cui sappiamo ancora troppo poco

6 commenti:

  1. Se la Luna si fermasse cadrebbe anch'essa sulla terra?

    Da cosa dipende la rotondità dei corpi celesti? Dalla gravità?

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  2. La Terra fatta "a patata" è , ovviamente, solo una rappresentazione, tanto quanto una carta gografica a due dimensioni.

    Detto questo la Luna non puo' cadere sulla Terra per alcune leggi fisiche, ma capisco quello che lei vuole dire. Allora risolviamo così la questione: se potessimo immaginare di mettere alla distanza della Luna dalla Terra, circa 390.000 chilometri per ragionare, un corpo solido verrebbe inevitabilmente attratto dalla Terra.

    Per quanto riguarda la forma sferica dei corpi celesti questa è molto limitata a pianeti e ai grandi satelliti nel sistema solare e in sistemi simili. Ovviamente molte, ma non tutte delle stelle hanno una forma sferoidale, come il nostro Sole, ma molte hanno forme irregolari, così come gli asteroidi, le comete, le galassie etc. Magari dedichero' un post nella prossima settimana alle forme dei corpi celesti
    per

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  3. Egregio Professore,
    le sue spiegazioni sono davvero interessanti, però non ha risposto direttamente alle succitate domande.
    Nella assurda ipotesi la Luna si fermasse cadrebbe sulla terra o no? E' solo in via ipotetica naturalmente.

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  4. Carissimo o carissima, mi chiede di fare una cosa che non posso proprio fare perchè la Luna NON si puo' fermare per un principio basilare della Fisica.

    comunque capisco il senso della sua domanda e per questo ho scritto che un oggetto che fosse posto alla distanza della luna a velocità nulla "cadrebbe" nel senso che sarebbe attirato, sulla Terra.

    di conseguenza.....

    slauti

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  5. "la Luna NON si puo' fermare per un principio basilare della Fisica"
    ce lo spiega x favore?
    GRAZIE

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  6. Ben volentieri. Proviamo ad arrivarci senza scomodare le grandi leggi della fisica in modo intuitivo.
    Chiediamoci perché la Luna dovrebbe fermarsi!

    Facciamo un passo indietro: le nostre esperienze di vita sensoriale, grazie alla quale ci costruiamo un modello dei comportamenti da tenere e di “come funziona il mondo” passa attraverso due forze fondamentali che regolano il nostro vivere quotidiano La prima è l'attrito e la seconda é la gravità.

    Della gravità ce ne sbarazziamo subito: sappiamo che condiziona continuamente la nostra vita, addirittura il nostro corpo è “shaped” dalla gravitaà, come dicono gli inglesi, ovverossia la forma del nostro corpo dipende fortemente dalla gravità. Sappiamo che se incespichiamo cadiamo e possiamo battere la testa o altro, sappiamo che il nostro sistema circolatorio ha un tot di sangue in più perché il cuore che è una pompa deve far salire il sangue diciamo così dall'estremità , tipo piedi o mani fin sù a cervello ed abbiamo addirittura una quantità di sangue “in più” per fare da buffer nel sistema circolatorio, e questo pone un grosso problema per gli astronauti in quanto in gravità ridotta, come c'è la stazione spaziale internazionale per esempio, questa quantità di sangue in più diciamo non servirebbe proprio e il cuore non sa bene che farsene.

    Parliamo invece dell'attrito: è talmente presente nella nostra vita che non ce ne rendiamo conto!

    Non ci rendiamo conto per esempio banalmente del fatto che possiamo camminare, e quindi procedere, solo perché esiste l'attrito che fa sì che quando posiamo un piede per terra e andiamo avanti il piede resti fermo e ci spinga in avanti, in modo da poter procedere. Ed infatti se per esempio abbiamo una suola consumata e un pavimento molto liscio, marmo, sappiamo che il piede tende a scivolare indietro…. se poi addirittura siamo su una superficie con un coefficiente di attrito quasi nullo come il ghiaccio sappiamo che procedere è praticamente impossibile.

    Viviamo quindi in un mondo in cui tutto “si ferma”. Se io prendo un pallone e lo faccio rotolare si ferma perché all'impulso iniziale la forza che io ho impresso per un attimo all’inizio buttandolo, si chiama impulso, dopo un po' verrà ridotta a zero dall’attrito che vi si oppone. Ecco perché mi viene in mente che la Luna si possa fermare!!

    Ma ora devo chiedermi: che cosa dovrebbe fermare la Luna? Non c'è un'atmosfera che possa fornire un attrito non c'è niente altro che si contrapponga al moto della Luna e quindi, come descrive benissimo una delle leggi della Meccanica di Newton, la Luna continua il suo percorso legata alla Terra. Se, per assurdo, sparisse la Terra procederebbe di moto rettilineo uniforme all'infinito o più probabilmente finché non trova un altro corpo celeste.

    Ecco quindi che il motivo per cui la Luna non si può fermare è si dovuto leggi importanti della dinamica,al principio di conservazione del momento della quantità di moto, dell’energia e altor, ma possiamo capire intuitivamente il fenomeno perché banalmente non c'è niente da fare: mentre noi viviamo in un mondo in cui tutto si ferma per l’attrito, con la terra, con l’aria, con l’acqua, nello spazio attrito, in modo molto, se non assolutamente, generale non ce ne è e quindi la Luna chi la ferma ?

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