Pochi giorni fa abbiamo assistito alle esperienze d'aula. Le emozioni non sono mancate, ma e' finita con un esperimento che non obbediva alle nostre previsioni teoriche... ovvero le nostre previsioni teoriche non erano prorio perfette...cio' che accade non e' affatto semplice come sembrava... (e non si risolve facilmente con l'energia come ho sentito dire in giro; se si fatelo)
Guardate un po qui e cercate un po sulla rete e incominciamo insieme a capire di che si parla...
c
ps:
- ma i problemi di vedevede ancora non risolti?
- circa la tensione superficiale vi e' chiaro perche' corpi anche piu' densi dell'acqua riescono a non affondarci? (vedete le foto nei link!)
15 commenti:
e strano che Lacava si sia meravigliato!...
Con l'energia:
Faccio il conto sulla pala riflettente:
energia iniziale = hv.
energia finale = hv + 1/2*m*vel^2
dove v è la frequenza dell'onda incidente e vel la velocità.
si nota che la frequenza riflessa è la stessa incidente (approssimazione di corpo perfettamente riflettente).
Dalla conservazione dell'energia segue che quella della pala riflettente è nulla.
Per la pala incenerita abbiamo:
hv=1/2*m*vel^2 da cui si deduce che la velocità finale non è nulla. (si è usata l'approssimazione di corpo nero con l'ulterire aggiunta che la temperatura della paletta è abbastanza bassa in modo da poter trascurare l'energia emmessa sottoforma di radiazione di corpo nero). Il conto dell'energia spiega perfettamente quello che succede. Vi spiego (grazie a sleeper che è fresco di queste argomentazioni) anche perchè la conservazione della quanità di moto non funziona, come invece voleva farci credere il prof. Il fatto è che la quantità di moto non si conserva perchè sul sistema è applicata una forza impulsiva nel perno attorno cui ruotano le palette. Quello che si conserva invece è il momento angolare del sistema calcolato rispetto all'asse di rotazione (visto che il momento della forza impulsiva è nullo rispetto all'asse). Siete d'accordo?
Per il CAPITANO: non hai guardato i post su Ratzinger?! Il tuo marinaio si è tanto prodigato per tessere le tue lodi!!!!
Caro mio marinaio!
Ho letto e ci sono rimasto! Altro che semplice, marinaio, direi che sei un lupo di mare ;)
Su Crookes: (perdonami, ma non vedo come te dalla testa d'albero)
- il momento della forza impulsiva (in che senso impulsiva? a me sembra abbastnza continua) perche' e' nullo? da una parte secondo Lacava e Mencuccini e' doppia rispetto all'altra parte...?
- che significa: "sul sistema è applicata una forza impulsiva nel perno attorno cui ruotano le palette"
- pare che cmq a basse pressioni ( piu' basse di quella presente nella nostra ampolla) la rotazione effettivamente avvenga nell' altro senso (quello che pensavamo all'inizio) ; c'e' il gas che pare giochi un ruolo non trascurabile...
- e ancora: la cosa dell'energia e' bella ma non capisco come ne deduci il senso di rotazione...
sorry per la mia poca lucidita'
quello che si diceva dovesse conservarsi e' la quantita' di moto non del solo sistema "palette", ma del sistema universo ovvero radiazione incidente+riflessa+palette
??:(
Caro mio CAPITANO,
se veramente il ruolo giocato dal gas presente nell'ampolla è rilevante allora abbiamo un'ampolla di mer...:) Comunque penso che nell'ampolla sia stato creato un vuoto almeno preliminare (ciò che me lo fa pensare è che nell'esperienza di tutti i giorni la pressione della luce è infinitamente più piccola della resistenza sui corpi anchè perchè non vediamo gli oggetti mettersi in movimento se esposti alle radiazioni). In ogni sistema ruotante ciò che è costante non è la quantità di moto! Guardiamo la palette: stanno girando => la velocità cambia direzione => la quantità di moto non è costante. Ciò che fa variare la quantità di moto è un forza applicata dall'asse di rotazione (quello che io ho brutalmente definito "perno"). Forse ho sbagliato nel definirla impulsiva (anche se la definizione a livello microscopico ci stà tutta visto le schicchere che i 'fotoni' danno sulle palette). Comunque il conto fatto per l'energia spiega in questo modo l'evidenza: Per le palette riflettenti la velocità finale (dopo l'urto cioè) deve essere nulla (o almento se esse hanno velocità non nulla, tale velocità non può variare), mentre per le palette annerite la velocità è diversa da zero. il risultato è che la "forza" è come se venisse esercitata solo sulle palette annerite. Se, capitano, non ti è chiaro, credo che un conto migliore si faccia applicando la conservazione della quantità di moto. Direi che Il prof, e la Bibbia "Mencuccini-Silvastrini", abbiano toppato in pieno.
Marinaio ti invito solo a leggere cio' che si dice nel mondo
-prima cosa
-seconda cosa
leggi per favore poi sono pronto ad ascoltare le tue sapienti parole!
scusate i miei problemi con l'inglese ma io non capisco:
nel paragrafo "motion without external radiation" si dice che se tocco il vetro con le mani e lo scaldo, allora mando onde infrarosse alle palette(???...anche questo non mi è chiaro, ma credo manco a voi) comunque...la cosa che non capisco è come girano le palette. E non capisco neanche perchè se dopo raffreddo il vetro tutto gira al contrario.
Poi invito il marinaio semplice a leggere qua:
Crookes suggerì erroneamente che la forza era dovuta alla pressione di luce. Un certo Schuster nel 1876 la confutò con argomentazioni che penso non ti piacciano:)...però se la pressione della luce fosse la causa della rotazione, un vuoto spinto dovrebbe far muovere meglio le palette. Invece, nel 1901, con una pompa da vuoto più efficace, Pyotr Lebedev mostrò che il radiometro funziona solamente quando c'è una pressione bassa nel bulbo, ma non troppo bassa, perchè in tal caso le palette sono IMMOBILI. Inoltre, se ancora non bastasse, se la pressione della luce fosse la causa di movimento, il radiometro ruoterebbe nella direzione opposta a quella osservata perchè i fotoni depositerebbero sulla parte luccicante una quantità di moto maggiore rispetto a quella depositata sul lato assorbente. (pure se la quantità di moto del sist palette-fotone (oddio che roba...) non si conserva per quello che dici tu, sarà vero che la botta più grande la prende la parte riflettente).
Ieri anche Fabrizio diceva questa cosa.
Ieri il capitano portava avanti un'altra idea, e cioè che la parte nera essendo più calda, riceveva più urti (o più potenti) in modo che la forza netta fosse tale da giustificare l'evidenza.
Ma pure tu, leggi qua:
La parte annerita è più calda di quella riflettente e quindi le molecole che ci sbattono addosso escono dall'urto con una vel maggiore, ma questo non giustifica il verso di rotazione perchè queste molecole impediscono alle altre di andare a sbattere contro la parete nera. Quindi, pare, la spiegazione non è neanche questa...anche se comunque con la conservazione del momento angolare del sist (paletta-molecola torna)
Dico queste cose dopo aver letto le pagine "linkate" di wiki.
La soluzione, si dice lì, è stata trovata da Einstein e Rayleight. Di quella del primo non si dice nulla. Di quella del secondo si dice che se si ha un piatto poroso con una delle due facce più calde, allora l'aria passa dalla faccia fredda a quella calda.
Ai bordi delle palette succede qualcosa di simile. Qui il lato caldo è quello nero. L'aria ai bordi del lato riflettente passa in quello nero, quindi ci sarà più pressione sul lato nero.
Ma a voi l'esperimento del piatto poroso di Raylaight convince? Che una molecola passi da un punto in cui c'è pressione più bassa (freddo) a dove c'è pressione più alta (caldo) a me disturba un pochino
e comunque ci ritroviamo a cercare cause al funzionamento di un aggeggio che avremmo dovuto trovare nel corso che stiamo facendo e che invece non c'entrano niente come visto da Lebedev...veramente Lacava non ne sapeva niente?
secondo me ci hanno teso una trappola:)
Tutte le volte in cui ho nominato Rayleight volevo citare Reynolds.
Scusate il lapsus:)
...a proposito di cose che girano ..oggi si e' tenuta la rappresentazione in aula sull momento angolare...e' stata bellissima e la maggior parte delle cose faceva davvero a cazzotti col senso comune....
..
tanto che ho deciso di ricostruirne a casa una
"se si ha un piatto poroso con una delle due facce più calde, allora l'aria passa dalla faccia fredda a quella calda"
A me questa cosa non tornava.
E invece le parole illuminanti del marinaio:) forse gettano luce su questo esperimento...perchè forse sul lato caldo, le molecole rimbalzano con velocità grande e fuggono; quindi si crea, fatto che apparentemente è paradossale, un gradiente di pressione verso il lato caldo, che nel caso in questione è la faccia nera. Trovandosi la faccia nera spinta dalle molecole sopraggiunte dietro di essa...si spiega l'evidenza.
Non sono del tutto convinto di questa argomentazione perchè usa il fatto che le molecole sul lato nero rimbalzano con velocità maggiore e fuggono, quando questo fatto era stato negato per confutare la seconda spiegazione, quella portata avanti dal capitano.
Non so...
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