Un quiz che riguarda una strana razza di alieni che hanno la poco piacevole mania di portarsi via enormi "carote" di materia dagli altri pianeti. L'unica cosa che rispettano è che ciò che lasciano sul posto deve sempre avere lo stesso volume. Questo quiz è, in qualche modo, legato a quello della corona circolare. Diciamo […]
Questo articolo riunisce le varie puntate relative alla lezione "persa" di Feynman, in cui riesce a ricavare le leggi di Keplero basandosi soltanto sulle leggi di Newton (è stato anche inserito nell'archivio sotto Meccanica Celeste). Il tutto senza nemmeno un'equazione differenziale, ma solo giocando su triangoli uguali e su un diagramma geniale. Una trattazione talmente elegante e semplice che deve essere patrimonio della conoscenza di chiunque abbia vera passione per la fisica.
Abbiamo visto che gli urti tra due masse e di una di loro contro una parete riesce a regalarci le cifre significative del pi greco. Analizziamo a fondo il perché, anche se Francesco ha già dato una risposta esauriente. Ci troviamo di fronte a un problema puramente matematico espresso attraverso la meccanica e dimostrabile con la semplice geometria. Un gran bell'esempio di interdisciplinarità.
Abbiamo parlato varie volte del percorso della luce, sia dal punto di vista puramente geometrico sia attraverso la teoria ondulatoria, per non dire poi della fantastica teoria di Feynamn (la QED). Abbiamo, però, quasi sempre accettato le due leggi più celebri dell'ottica geometrica (tranne che nella QED): la riflessione e la rifrazione. Vale la pena di dare un po' più di spazio all'ottica geometrica che è pur sempre utilissima per descrivere i cammini ottici e schematizzare ciò che capita nei prismi, nelle lenti, nei telescopi e cannocchiali vari.
La prima parte, ossia quella relativa a cosa "saltava fuori" era decisamente facile, anche se molto noiosa...
Nella puntata precedente eravamo riusciti a costruire il diagramma delle velocità basandoci sui primi due principi della dinamica e sulle prime due leggi di Keplero. Non ci resta che utilizzare questo geniale diagramma per dimostrare che la curva della traiettoria è proprio un'ellisse. Chi ha seguito i vari articoli si sarà già accorto che il diagramma delle velocità assomiglia in tutto e per tutto al cerchio iniziale della prima puntata. Basterebbe applicare a lui il procedimento usato allora e salterebbe fuori l'ellisse.
Un esperimento molto interessante che non è certo un vero quiz. Basta usare una fisica estremamente semplice. Tuttavia, per trovare quello che probabilmente non pensereste mai di trovare bisogna o fare tanti calcoli tutti uguali tra loro (poveri noi!) o farsi aiutare da qualche programmino predisposto allo scopo. Penso non sia per niente difficile trovarli già preparati.
Un semplice esercizio basato solo sulla conoscenza dello spazio percorso, del tutto indipendente dalle velocità in gioco e, quindi, anche dal tempo che si impiega a fare le necessarie operazioni. Evviva i dromedari!
Questo articolo è stato inserito nella pagina d'archivio "Dinamica e Meccanica", in Fisica Classica. Questo articolo è partito da un quiz abbastanza semplice e si è poi evoluto attraverso i contributi dati da Arturo e Fabrizio. E' diventato così un piccolo classico, dove abbiamo un cuneo che forma un piano inclinato libero di muoversi senza […]
Abbiamo costruito il diagramma delle velocità corrispondente a una traiettoria che segua la seconda legge di Keplero e in cui la forza di attrazione vada con l'inverso della distanza al quadrato. Tuttavia, non sappiamo ancora che traiettoria sia e, soprattutto, non abbiamo ancora dimostrato che il diagramma delle velocità sia proprio un poligono regolare. Iniziamo con quest'ultimo problema.
Sappiamo molto bene che Eratostene per mezzo di un bastone e di un dromedario dal passo perfettamente cadenzato era riuscito a misurare la circonferenza della Terra con una precisione fantastica. Immaginiamo di trasportarlo ai giorni nostri e di prospettargli un quiz...
La volta scorsa eravamo rimasti "in panne" dato che, pur avendo ricavato la seconda legge di Keplero, ben poco si poteva dire sulla traiettoria di un pianeta attorno al Sole. Per fare questo passo in avanti è necessario conoscere come agisce la forza esercitata dal Sole, in funzione della distanza del pianeta. Ho aggiunto un asterisco solo perché bisogna capire molto bene la costruzione elementare di un nuovo diagramma...
Soluzione generale Newtoniana Nella soluzione generale che espongo di seguito è stata considerata la situazione illustrata nel quiz ma con l'aggiunta di una forza esterna F, da considerarsi dato del problema, di direzione orizzontale e che agisce da sinistra verso destra sul cuneo. Sia SRI il sistema di riferimento inerziale solidale al piano di scorrimento […]
Non stupitevi dell'unico asterisco inserito nel titolo. L'articolo, in realtà, non va oltre e ciò che è necessario sapere per poterlo seguire senza problemi sono i primi due principi della dinamica di Newton e il calcolo dell'area di un triangolo qualsiasi. I concetti sono quelli usati da Feynman anche se ho cercato di renderli ancora più ... elementari, attraverso molte figure ed esempi.
Due articoli, uno teorico e uno osservativo, continuano a mantenere vivo l'interesse per gli oggetti più estremi dell'Universo, i buchi neri.
Il quiz sulla costruzione dell’ellisse era solo un antipasto per una ghiotta e geniale lezione di Richard Feynman. Da Newton a Keplero senza equazioni differenziali e con una matematica e geometria alla portata di tutti coloro che vogliono usare la propria intelligenza e divertirsi, ammirando uno dei più grandi geni al lavoro.