Che influenza ha il moto di rotazione terrestre sulla attrazione del sole su di un corpo ? Il 21/3 dalle ore 0 alle ore 6 l’oggetto si avvicina al sole di spazi sempre maggiori, mentre dalle ore 6 a mezzogiorno gli spazi diminuiscono. In pratica come varia (se varia) l’attrazione del sole sul corpo sottoposto a tali acc./decell. rispetto al sole ? Grazie

La domanda non è chiarissima, provo a riformularla così:

“un oggetto in orbita attorno alla Terra, ad esempio lo space shuttle, in un arco dell’orbita si avvicina al Sole, nel rimanente arco si allontana. Dato che l’attrazione gravitazionale del Sole dipende dall’inverso del quadrato della distanza, non dovremmo osservare una accelerazione ed un rallentamento dello shuttle, invece di un moto orbitale uniforme?”

La risposta è la seguente: non si osserva alcuna accelerazione (o rallentamento) del moto orbitale perché il satellite è in orbita attorno alla Terra, la quale è in orbita attorno al Sole. La Terra è allora un sistema di riferimento in caduta libera in un campo gravitazionale.

Il principio di equivalenza, enunciato da Einstein come elemento portante della teoria della relatività generale, ci insegna che tale sistema di riferimento annulla completamente la gravità.
In pratica per il satellite, il Sole non esiste! Non esiste nemmeno per i satelliti di Giove né per qualsiasi oggetto in orbita attorno ad un pianeta.

In realtà la cancellazione della gravità per un corpo in caduta è esatta solo per un campo gravitazionale uniforme, generato ad esempio da una massa a distanza praticamente infinita. Dato che però il Sole si trova ad una distanza finita, si fa sentire attraverso l’effetto di marea. Il campo di forza mareale, illustrato nella figura seguente, fa sì che l’orbita seguita dai satelliti venga perturbata.

                                           

Tornando alla domanda del nostro lettore, dato che egli immagina il corpo vincolato alla superficie terrestre, le uniche variazioni nella accelerazione sperimentata saranno quelle di marea. Pertanto il corpo avvertirà un aumento del peso quando l’oggetto si trova in quadratura con il Sole, una diminuzione se il Sole si trova in congiunzione o opposizione.

Per ulteriori informazioni sulle forze di marea, si veda il seguente articolo.

Ringrazio Mauro Riccardi e Davide del Vento per le proficue discussioni.