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Che cosa succede se prendiamo una scarpa per una stringa e la teniamo sospesa in aria? Qualcuno potrebbe seriamente pensare che quella scarpa abbia perso peso? Niente di magico: il peso della scarpa è stato semplicemente equilibrato dalla stringa. Fin qui non c’è davvero bisogno di uno scienziato.

Ma allora perché, a volte, ci si riferisce agli astronauti a bordo della Stazione Spaziale Internazionale (ISS) si trovano in “assenza di peso”?

Dite che il paragone non è calzante? Che le due cose sono molto diverse? Avete ragione e torto nello stesso momento. La differenza è dovuta al fatto che… sembra mancare la stringa.

Che invece c’è, anche se non si vede: e che agisce sia sul singolo astronauta che sull’intera Stazione.

Spesso, infatti, dimentichiamo che la ISS è in orbita intorno alla Terra. Compie un intero giro intorno al pianeta in appena 90 minuti, alla bella velocità media di circa 27 724 km/h.

Per restare in orbita intorno alla Terra, dato che l’orbita è più o meno circolare, occorre che la ISS “curvi” in ogni istante. E ciascuno di noi ha sperimentato l’effetto di una curva in auto: veniamo spinti verso l’esterno della curva. Ecco, quella è la stringa: la forza che annulla il peso della Stazione Spaziale (degli astronauti e di tutto ciò che sta in orbita intorno alla Terra) è la stessa che appare quando si curva con un auto.

Si chiama “forza apparente”. Apparente perché appare, non perché non sia reale. Che cosa ha di speciale, però? Che, a guardarci, sembra non avere nessuna origine plausibile e che esiste solo a causa della curvatura della traiettoria della ISS.

La forza apparente è la stringa che equilibra il peso degli astronauti e che permette loro di svolazzare indisturbati per la loro casa spaziale.

(NB questa è la spiegazione del fenomeno in un sistema di riferimento non inerziale. Per la spiegazione in un sistema di riferimento inerziale potete leggere questo post)

Stefano Sandrelli

La Stazione Spaziale Internazionale orbita intorno al nostro pianeta muovendosi a quasi 28mila km/h. Chi la tiene lassù?

La risposta può sembrare sorprendente, a prima vista: la tiene in orbita il proprio peso, cioè la forza con la quale la Terra la attrae gravitazionalmente. Se la Terra non tenesse la ISS al guinzaglio grazie al peso, la nostra casa nello spazio se ne andrebbe via lungo una linea retta, alla stessa velocità di cui sopra.

La Terra, invece, ha il buon senso di farla cadere verso di sé in ogni istante: grazie alla sua velocità, però, la caduta non comporta un avvicinamento al pianeta, ma il mantenimento di un’orbita circolare. In altri termini: gli astronauti, quando li vediamo galleggiare, stanno cadendo. Non verso la Terra, ma intorno alla Terra.

Stefano Sandrelli