Problema — Pendolo sulla Stazione Spaziale

Testo

Sulla Stazione Spaziale Internazionale, in microgravità, si appende un pendolo a una sbarra. Cosa succede se lo si tira di lato e lo si lascia? Discuti perché, e cosa serve per ricostruire un’oscillazione armonica in quelle condizioni.

Soluzione

Il periodo del pendolo è $T = 2\pi\sqrt{\ell/g}$ e diverge quando $g \to 0$: senza una forza di richiamo gravitazionale non c’è nulla che riporti la massa verso il basso. Il pendolo quindi non oscilla, resta dove lo lasci (o prosegue in linea retta per inerzia se gli dai una spinta): $\ev{g \to 0 \Rightarrow \text{nessuna oscillazione}}$ Per avere moto armonico in microgravità serve una forza di richiamo che non dipenda da $g$: una molla. Il sistema massa-molla ha $T = 2\pi\sqrt{\frac{m}{k}}$ che non contiene $g$ e funziona ovunque. Morale: le molle oscillano anche nello spazio, i pendoli no.

Collegamenti

Argomenti: Oscillazioni e moto armonico Concetti: Pendolo semplice · Moto armonico semplice Competenze: Analisi di casi limite e fantafisica Oggetti: Pendolo semplice