32 ORE AL GIORNO
Dite
la verità: quante volte vi siete trovati nella situazione di non
riuscire a fare tutto ciò che avevate in programma di fare?
E quante
volte avete pensato che 24 ore al giorno fossero poche e che ne
servissero di più?
Beh, io ve ne prometto 32!
Come? Ma è facilissimo:
rallentando la rotazione della terra...
di Lola Fox
Ancor prima che tu,
caro lettore intelligente e curioso ma anche tremendamente perditempo, possa
pensare che io sia pazzo, ti comunico che stai consumando pensieri, quindi
energie per nulla, in quanto sono il primo io a dichiararmi pazzo. Bene.
Dopo questa premessa dovuta (uh, una cosuccia da nulla, cosa vuoi che sia essere pazzi,
c'è chi sta peggio: i matti...) che vanifica ogni tuo ulteriore
pensare al riguardo, passiamo seriamente alla follia. Questo progetto, sulla
carta non fa una piega, esattamente come non faceva (quasi) una piega quell'idea
di quel
tizio che nel 1978 andò a Portobello da Tortora a proporgli di spianare il
passo del Turchino per eliminare la nebbia in val Padana. Dopotutto io
propongo solo di applicare una forza F contraria al senso di rotazione
terrestre, atta a rallentarla, come illustrato in figura 1: una robetta da
nulla, cosa vuoi che sia?
Avete presente quelle
ruote giranti durante gli spettacoli pirotecnici? Mettono una fontana
pirotecnica, un piccolo razzetto che fà le fiammelle colorate,
Fig. 1
|
attaccato
ad una ruota, ed essa, all'accensione del piccolo razzo, inizierà a girare.
Ecco l'idea: se noi mettiamo un grande razzo ancorato alla terra, e lo accendiamo in
senso contrario alla rotazione, la sua forza rallenterà la rotazione
terrestre ed io avrò il giorno di 32 ore. Bene, questo è proprio ciò che voglio ottenere: rallentare la rotazione
della Terra applicandogli una forza contraria.
Già ma che forza? Da
dove parto? É molto semplice: dagli unici dati che disponiamo e da quelli
che vogliamo ottenere. Siccome per spendere meno energie applicherò la mia
contro-forza sull'equatore dove il raggio dall'asse di rotazione, è
maggiore, andrò a segnarmi il primo dato:
-
RAGGIO TERRESTRE ALL'EQUATORE (r): 6.378,14 km (6,38*106 m)
Dice: ma se tu vai in
cima all'Everest, guadagni ulteriori 9 Km no? Nain! L'Everest si
trova a circa 28° Nord di latitudine dove il raggio, dall'asse di rotazione, è
pari a cos28 *
6.378,14 Km = 5.631,56 Km a cui aggiungiamo 9 km di Everest, per cui lassù sei
solo a 5.640 Km dall'asse di rotazione. Troppo pochi.
Ri-dice: beh, allora
vai sul Kilimanjaro che sei in pratica sull'equatore ma almeno guadagni 5-6
km. Il Kilimanjaro è a 3° S di latitudine per cui il raggio è: cos3 *
6.378.14 Km = 6.369,40 m ma siccome la sua cima è a quota 5,89 km il totale
diventa 6.375 km: per 3 km non ce la facciamo!
A che velocità ruota
un oggetto posto sull'equatore rispetto ad un osservatore esterno e fermo
rispetto alla Terra? Il
conto è presto fatto: se in 24 h la terra fa un giro completo, cioè 360°
(che sono 2¶ radianti, cioè 6.28 rad), la mia velocità angolare (detta w) sarà
6.28/24 = 0.2617 rad/h che moltiplicato per il raggio terrestre, dà una
velocità sull'equatore (detta v1) di circa 1.669.16 Km/h.
Ma io voglio avere 32
ore al giorno, quindi rallentando la rotazione terrestre, anche la velocità
periferica scenderà a 6.28/32 = 0.1962 rad/h
che moltiplicato x il raggio terrestre dà una velocità periferica (v2)
di 1.251.71 Km/h. Riassumendo quindi
-
VELOCITÀ PERIFERICA ALL'EQUATORE (v1) :
1.669,16 Km/h - 463.66 m/sec
-
VELOCITÀ PERIFERICA ALL'EQUATORE (v2) :
1.251,16 Km/h - 347.50 m/sec
Quindi io dovrò
portare questa velocità da 1.66,16 Km/h a 1.251,16 Km/h con una
variazione negativa di velocità (che chiameremo ∆v) di 418 Km/h pari
ad una differenza di velocità angolare di 418/6.378,14 = 65,54*10-3
rad/h
-DIFFERENZA DI VELOCITÀ PERIFERICA (∆v) :
418 Km/h - 116.11 m/sec)
-DIFFERENZA DI VELOCITÀ
ANGOLARE (∆w) : 65,54*10-3
rad/h
Ora devo stabilire un
tempo ragionevole affinché la mia forza rallentatrice compia il suo dovere.
Devo però considerare che l'impresa è titanica per cui mi prendo 1 anno,
cioè 365 giorni, cioè 8.760 ore cioè 31,536*106 sec di
applicazione continua della mia forza rallentatrice.
-
TEMPO DI DECELERAZIONE (t) : 1 ANNO = 31,536*106 sec
Avendo una velocità di
418 km/h da perdere in un anno, avrò una decelerazione di 418 km/h diviso 8.760
ore che fa
0.048 km/h² cioè ogni ora che passa, la mia velocità rallenterà di 47 m/h .
Una decelerazione praticamente inavvertibile, che non farà manco crepare il
vetro di un grattacielo: nessuno se ne accorgerà. Vi va molto peggio quando
sull'autobus l'autista frena di colpo, fermando in 2 secondi il mezzo che
viaggiava a 30 km/h, perché in questo caso ricevete una decelerazione di
30 km/h ovvero 8.33 m/sec diviso 2 sec fa 4.165 m/sec² . Questo dato, che
corrisponde +/- a metà dell'accelerazione di gravità "g" è oltre 1 milione di volte superiore a quella
che vi darò io.
La Terra ha una massa che è circa 5.967.522.543.000.000.000.000 ton (ho rotto parecchie
bilance prima di pesarla correttamente) cioè 5.967 miliardi di miliardi di
ton che abbreviando in Kg, ottenendo
-
MASSA DELLA TERRA (m) :
5,968*1024 Kg
Essendo un corpo in
rotazione, considerato +/- sferico e +/- omogeneo, ci serve il suo momento d'inerzia
dato dalla relazione 2/5*m*r² cioè 2/5 * 5,968*1024 Kg * (6,38*106)2
m = 97,17*1036 Kgm²
-
MOMENTO D'INERZIA (I) :
97,17*1036 Kgm²
Ora dobbiamo sapere
quanta quantità di moto serve, ovvero quale sarà la differenza del momento
angolare tra la rotazione originale a quella rallentata: questo si ottiene
tramite il prodotto del sopracitato momento d'inerzia I per la differenza di
velocità angolare ∆w, ovvero 97,17*1036 Kgm²
* 65,54*10-3 rad/h =
63,69*1034 Kgm²/h che sarebbero 17,69*1031 Kgm²/sec
- VARIAZIONE DEL MOMENTO ANGOLARE (∆L)
(QUANTITÀ DI MOTO NECESSARIA) : 17,69*1031 Kgm²/sec
Orbene, ci siamo!
Adesso sapremo finalmente quanta forza dovrà avere il nostro super razzo per dare
questa quantità di moto alla Terra dall'equatore. La formula è semplice: la
quantità di moto diviso il tempo per il quale dovremo tenere acceso il
nostro razzo (1 anno cioè 31,536*106 sec) ci darà il momento
meccanico che serve a rallentare la terra: 17,69*1031 Kgm²/sec / 31,536*106
sec
= 360,95*1022 Kgm²/sec² cioè Nm. Che diviso per il raggio della
nostra Terra fa: 360,95*1022 Nm / 6,38*106 m = 56,58*1016
N
-
FORZA NECESSARIA (F) :
56,58*1016 N
Bene ! Serve un razzo
da 565 miliardi di MN. Uhmmm.... Sento uno strado odore... Una certa
aria...
Mi sovviene che
il mitico
Saturno V che spinse 12 uomini verso la Luna aveva 33 MN per cui...
ehm... se io... s-si... cioè... in pratica... ehmm... se... no... si...
cioè... ne
prendo... ehmm... 17 o 18 miliardi (di razzi Saturno V) e li tengo accesi
per un anno, riesco ad avere 32 ore in giorno.
Sento...
Sento...
Sento che mi stai mandando a fare
in culo... :-)
(Si ma, confessa, ti è piaciuto)