Domanda 22 Gennaio 2018


domanda mensile

Due fisici si trovano su due torri identiche. Le due torri però si trovano su due pianeti diversi, che chiameremo A e B.
Entrambi lasciano cadere dalla medesima altezza una palla di ferro e una di legno aventi le stesse dimensioni.
Sul pianeta A la palla di ferro impiega 2 secondi a raggiungere il suolo, mentre quella di legno ne impiega 2.5.
Sul pianeta B entrambe le palle impiegano 4 secondi.

Cosa ci dice l'esperimento compiuto dai nostri due fisici circa le caratteristiche del pianeta A e del pianeta B?

I vincitori sono Valerio da Foligno e Nico da Forlì*

La risposta 

Pianeta A: il pianeta possiede sicuramente un’atmosfera in quanto i tempi di caduta delle due sfere sono differenti. In assenza di atmosfera, l’accelerazione di gravità (che dipende dalla massa e dal raggio del pianeta) sarebbe uguale per tutti i corpi in caduta libera sul pianeta e i corpi arriverebbero a terra contemporaneamente. In caso vi sia atmosfera, le due sfere saranno soggette, a parità di velocità iniziale, allo stesso attrito viscoso che non dipende dalla massa ma dalla forma e dalle dimensioni (che pian piano aumenterà con l’aumentare della velocità) e alla stessa spinta di Archimede (che dipende solo dal volume della pallina) ma a una forza di gravità diversa (hanno massa diversa). Per questo motivo saranno soggette a un’accelerazione diversa e arriveranno al suolo in tempi diversi.

Pianeta B: il pianeta non possiede un’atmosfera o ha un’atmosfera molto rarefatta che non influisce apprezzabilmente sulla caduta delle sfere, che quindi impiegano lo stesso tempo ad arrivare a terra. Il fatto che i tempi di caduta siano più lunghi rispetto al pianeta A comporta che l’accelerazione di gravità sul pianeta B sia minore rispetto a quella sul pianeta A e che quindi il pianeta B abbia una massa/raggio2 minore del pianeta A.

 


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Ultima modifica: 28 maggio 2018

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