Problema Fisica Galileiana anno 2018/2019

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sodohen
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Problema Fisica Galileiana anno 2018/2019

Messaggio da sodohen » 31 ago 2019, 9:41

Ciao a tutti, mi servirebbe aiuto per risolvere il problema numero 3, cito il testo.

Un astronauta viene mandato su un meteorite, che supponiamo sferico, per misurarne, in maniera approssimata, il raggio. L’astronauta viene fornito di una bottiglie di plastica alla quale è stato tagliato il collo per ridurla ad un contenitore cilindrico di area , una cannuccia di sezione con un tappino e una tanica piena di liquido inviscido. È inoltre munito di un orologio, di un metro e di un coltellino. Supponendo che la densità del meteorite sia uniforme, come procede l’astronauta per misurare ?

Pollo3
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Re: Problema Fisica Galileiana anno 2018/2019

Messaggio da Pollo3 » 31 ago 2019, 14:41

Una idea potrebbe essere : fare con il coltellino un foro circolare in basso nel cilindro e misurare la distanza di tale foro dal bordo superiore , inserire la cannucia con tappino nel foro e riempire il cilindro con il liquido ( chiaramente bisognerebbe fare il foro iniziale in modo che non ci siano perdite . A questo punto togliere il tappino e misurare in quanto tempo il livello del liquido arriva alla cannuccia con l orologio . Questo tempo dipende dai parametri noti e dall accellerazione gravitazionale del meteorite , dato che la densità del meteorite è data il gioco è fatto . I conti sono noiosi e semplici ( a esclusione forse di una equazione differenziale che però è molto semplice da risolvere ) . In ogni caso non so usare latex e quindi non li posto , ma credo che puoi trovarli anche in giro sul forum ( fatti per un esercizio simile nella sostanza )

nicarepo
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Re: Problema Fisica Galileiana anno 2018/2019

Messaggio da nicarepo » 31 ago 2019, 15:35

Credo che il punto sia che non si conosce né la densità del pianeta né quella del liquido. Per misurare (approssimativamente) l'accelerazione gravitazionale con quegli strumenti mi vengono in mente almeno quattro modi.

nicarepo
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Re: Problema Fisica Galileiana anno 2018/2019

Messaggio da nicarepo » 31 ago 2019, 16:06

Forse si può procedere in questo modo: come prima cosa si misura l'accelerazione gravitazionale nel modo che ci piace di più. Dalla legge di gravitazione dove è la densità del pianeta. Per trovare prima si misura la densità del fluido dalla legge di Bernoulli (misurando le velocità con il metodo di pollo3) e se il pianeta è dotato di atmosfera usando l'esperimento di Torricelli. Infine si prende un pezzo di roccia e dalla legge di Archimede se ne ricava la densità.
Non ho scritto tutti i dettagli, ma se necessario sarò più esaustivo.

Pigkappa
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Re: Problema Fisica Galileiana anno 2018/2019

Messaggio da Pigkappa » 1 set 2019, 2:46

Mi sfugge qualcosa. Un meteorite non ha quasi mai un forte campo gravitazionale, sennò sarebbe un pianeta o un planetoide. Per cui i metodi basati sulla gravità mi lasciano perplesso. D'altro canto non riesco a pensare cosa altro si possa fare. Forse qualcosa che c'entra con la forza di Coriolis, ma non c'è garanzia che il meteorite ruoti granché...
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.Ruben.
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Re: Problema Fisica Galileiana anno 2018/2019

Messaggio da .Ruben. » 1 set 2019, 13:43

Bhe, la cannuccia serve per inserirla in bocca (di solito).
Assumendo che sia questo il motivo per cui abbiano
scritto proprio "cannuccia" e non "tubo" o simili,
mi viene da pensare che, dopo aver misurato g con uno
dei vostri metodi, si debba inserire la cannuccia nel contenitore
fino al fondo, soffiare aria e misurare il tempo che impiegano le bolle a salire.
Poichè il fluido non ha viscosità, le uniche forze sulla bolla sono
quella di archimede e quella di gravità; facendo i conti si trova che
la bolla sale con un'accelerazione costante che dipende solo dalla
differenza tra la densitá del fluido e quella dell'aria.
La densità dell'aria espirata, che d'altronde è quasi sempre trascurabile,
la suppongo nota; essa è comunque ricavabile dalla termodinamica (assumendo T corporea,
P atmosferica e usando la nota composizione molecolare dell'aria).
A questo punto si è ottenuta la densità del fluido.
Ora, prendendo un pezzo di meteorite e misurando il tempo
di affondamento (o di risalita dal fondo), si trova (come prima)
la differenza di densità tra fluido e roccia.
A questo punto si ottiene la densità della roccia: se il meteorite è
omogeneo il problema è risolto.

sodohen
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Re: Problema Fisica Galileiana anno 2018/2019

Messaggio da sodohen » 3 set 2019, 10:18

Mi torna, grazie per l'aiuto :D

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