Dubbio su relazione fra Forza di Gravità e Atmosfera

[martin84jazz]

Salve, in questi giorni mi è sorto un dubbio e spero che qualcuno di voi possa chiarirmi le idee.

in linea teorica, un corpo qualunque esercita una certa forza di gravità tendendo ad "attirare" a se altri oggetti. questa attrazione è tanto maggiore quanto maggiore è la massa del corpo.
ad esempio la Terra ci tiene saldamente inchiodati al terreno.
il dubbio è: l'atmosfera di un corpo celeste ha un qualche ruolo in questo ancorarci a terra? o la cosa dipende solo dalla massa della terra (quindi se ipoteticamente non vi fosse l'atmosfera non cambierebbe nulla)?

perché su corpi senza atmosfera quali la Luna si pesa meno? è solo per il fatto che la massa della Luna è minore a quella della Terra, o influisce pure il fatto che non vi sia atmosfera?

credo che l'atmosfera infuisca, e non poco giusto?

[Beppe]

L'atmosfera è un fluido ed esercita una spinta verso l'alto proporzionale alla differenza di densità.
Al livello del mare l'aria "pesa" circa 1,2 g/dm3
Se un blocco d'acciaio "pesa" circa 7900 g/dm3
Lo stesso blocco d'acciaio "peserebbe nel vuoto 7901,2 g/dm3
il corpo umano ha una densità di circa 1000 g/dm3
senza la spinta dell'aria il peso di una persona aumenterebbe di circa 1,2 g/dm3
Quindi l'atmosfera (a parità di altri parametri) fa diminuire il peso.

[Red Hanuman]

Beh, certo che l'atmosfera influisce, è pur sempre massa! Chiaramente, la sua influenza dipende dalla massa totale, e quindi dalla sua composizione e densità.
Perchè su corpi senza atmosfera si pesa meno?
In realtà, la domanda dovrebbe essere ribaltata: perchè su corpi con massa esigua (e su cui quindi si pesa meno) non c'è atmosfera?
Semplice, perchè un gas è una cosa piuttosto complessa,dove la temperatura è data dalla media dell'agitazione termica che lo pervade. E media vuol dire che magari c'è una particella freddissima e un'altra caldissima.
E magari, quest'ultima può agitarsi talmente tanto da raggiungere la velocità di fuga e scapparsene via, andandosene nello spazio, specialmente se la velocità di fuga è bassa (e quindi, su corpi con poca massa, che di solito sono piccoli).
E se la cosa si ripete, alla lunga di atmosfera non ce n'è più...

In realtà, ci sono diversi modi in cui un'atmosfera può sparire. E' un fenomeno noto come Fuga Atmosferica (http://it.wikipedia.org/wiki/Fuga_atmosferica), ma le cause principali sono da ricercarsi appunto nella combinazione di temperatura e velocità di fuga. ;)

[Red Hanuman]

L'atmosfera è un fluido ed esercita una spinta verso l'alto proporzionale alla differenza di densità.
Al livello del mare l'aria "pesa" circa 1,2 g/dm3
Se un blocco d'acciaio "pesa" circa 7900 g/dm3
Lo stesso blocco d'acciaio "peserebbe nel vuoto 7901,2 g/dm3
il corpo umano ha una densità di circa 1000 g/dm3
senza la spinta dell'aria il peso di una persona aumenterebbe di circa 1,2 g/dm3
Quindi l'atmosfera (a parità di altri parametri) fa diminuire il peso.
Azz.... Bella, Beppe! M'era proprio passata di mente.... ;)

[martin84jazz]

L'atmosfera è un fluido ed esercita una spinta verso l'alto proporzionale alla differenza di densità.
Al livello del mare l'aria "pesa" circa 1,2 g/dm3
Se un blocco d'acciaio "pesa" circa 7900 g/dm3
Lo stesso blocco d'acciaio "peserebbe nel vuoto 7901,2 g/dm3
il corpo umano ha una densità di circa 1000 g/dm3
senza la spinta dell'aria il peso di una persona aumenterebbe di circa 1,2 g/dm3
Quindi l'atmosfera (a parità di altri parametri) fa diminuire il peso.
quindi stando a ciò che dici, sulla Luna dovremmo pesare di più.
ma allora come si spiega il fatto che se sulla Luna posso fare un balzo di diversi metri come se fossi leggerissimo? dipende solo dal fatto che la massa è piccola e quindi c'è poca gravità?

[Red Hanuman]

No, non ci siamo. Beppe ha detto che anche nell'aria vale il principio di Archimede (http://it.wikipedia.org/wiki/Principio_di_Archimede), essendo un fluido.
Ma in questo caso si parla di un contributo minimo, mentre quello che determina il peso che abbiamo sul corpo è la sua massa, da cui dipende la forza che ci attrae verso il suo centro.
La Luna ha una sua massa ed una sua forza, la Terra è tutta un'altra cosa.
Con e senza atmosfera, visto che la differenza che dipende dal principio di Archimede è minima.
Per assurdo, se tutta l'aria fosse liquefatta sulla superficie terrestre, il nostro peso aumenterebbe di poco perchè manca la spinta idrostatica. Se però togliessimo del tutto l'atmosfera, penso che la differenza sarebbe ben maggiore dell'effetto idrostatico...;)

[Enrico Corsaro]

Non dimentichiamo che l'atmosfera è si un fluido ma gas piuttosto rarefatto (bassa densità), per cui la spinta di Archimede è molto più blanda rispetto a quella che si ottiene in un liquido. Inoltre l'atmosfera è stratificata, ovvero non ha una densità costante ma diventa man mano più rarefatta allontanandoci dalla superficie (motivo per cui ad esempio i palloni sonda salgono fino ad una determinata quota per poi fermarsi). Se vuoi calcolare a quanto equivale la spinta verso l'alto che riceviamo, dovresti quantificare la spinta di Archimede ma con una densità che varia in funzione dell'altezza dal suolo, il che richiede che tu conosca esattamente il profilo di densità dell'atmosfera (e non è proprio semplice). Comunque possiamo dire che il contributo atmosferico almeno per il caso terrestre è generalmente esiguo, trattandosi appunto di un gas.

Come ti ha detto Red Hanuman l'atmosfera esiste generalmente su pianeti che hanno una attrazione gravitazionale sufficiente da trattenerla, anche se non sempre questo si verifica e dipende molto dalle condizioni iniziali di formazione del pianeta (es. i pianeti gioviani hanno atmosfere molto più grandi perchè la regione di formazione in cui si trovano pare fosse molto più ricca di gas, che i pianeti man mano hanno raccolto e accumulato girando intorno al Sole).
Beppe anche se ho capito cosa intendi dire, però è meglio non parlare di "pesi" quando scrivi valori di densità, le due cose non sono necessariamente correlate!

[SVelo]

Ciao a tutti,
credo però che non abbiate risposto alla domanda di Beppe (o forse non ho capito io :oops:).
Se non ho inteso male lui vuol semplicemente sapere se il sembrare o sentirsi più leggeri sulla Luna dipenda solo dalla ridotta massa di quest'ultima rispetto alla Terra o anche dalla mancanza di atmosfera :confused:.
Scusate se mi sono intromessa e se ho detto qualche stupidaggine :blush:

[Enrico Corsaro]

Se non ho inteso male lui vuol semplicemente sapere se il sembrare o sentirsi più leggeri sulla Luna dipenda solo dalla ridotta massa di quest'ultima rispetto alla Terra o anche dalla mancanza di atmosfera :confused:.


La risposta è che sulla Luna si pesa di meno perchè la sua massa è minore rispetto a quella terrestre...semplicemente questo. Come ho già scritto l'atmosfera comunque in questi casi gioca un ruolo molto secondario. Caso molto diverso ovviamente per pianeti come Venere, o quelli gassosi.