La stazione rotante: gravità artificiale

Un gioco di simulazione educativo. Prevedi l'accelerazione centripeta di un astronauta su una stazione spaziale rotante, poi scegli la rotazione o la dimensione che dà la sensazione della Terra o della Luna.

Accelerazione centripetaGravità artificiale

STAZIONE SPAZIALE

Dalla velocità del bordo

Pronto
Attiva JavaScript per far ruotare la stazione. Le istruzioni e l'esempio svolto restano leggibili.
Velocità vAccelerazione aPercorso e obiettivoLa tua previsione
Accelerazione centripetaa = ω²·r

Tempo

0.00 s

t

Velocità angolare

— rad/s

ω = 2π ÷ T

Velocità del bordo

— m/s

v = ω·r

Accelerazione centripeta

— m/s²

a = v² ÷ r = ω²·r

Periodo

— s

T = 2π·r ÷ v

Prevedi prima di ruotare

Scrivi la tua risposta per impostare la stazione. Ruota resta disattivato finché non c'è una risposta.

Prevedi la rotazione prima di avviarla.

Punteggio della missione—

Una risposta giusta, entro il 2%, vale 100 punti. Indovinarla alla prima rotazione aggiunge 50 punti. Una rotazione conta appena comincia.

✓ Risposta giusta① Al primo colpo

Come si gioca a La stazione rotante

  1. Scegli una stazione e leggi raggio, velocità del bordo, velocità di rotazione, periodo o obiettivo sulla scheda.
  2. Usa a = v² ÷ r = ω²·r, con ω = 2π ÷ T, oppure ricava ω, T o r.
  3. Scrivi la tua risposta e premi Ruota. Una risposta che è un'accelerazione segna il quadrante; una velocità di rotazione, un periodo o un raggio impostano la stazione.
  4. Guarda le frecce: la velocità è lungo il bordo e l'accelerazione punta verso il mozzo. Leggi il quadrante appena comincia la rotazione.

Perché l'astronauta sente il peso?

Un oggetto che si muove su una circonferenza cambia continuamente direzione, quindi accelera anche a velocità costante. Questa accelerazione centripeta punta verso il centro della circonferenza e ha modulo a = v² ÷ r = ω²·r. Su una stazione spaziale rotante, i piedi dell'astronauta tenderebbero ad andare dritti, ma il pavimento del bordo continua a spingerlo verso il mozzo. Quella spinta, a = ω²·r per chilogrammo, si sente proprio come un peso. Più veloce è la rotazione o più grande l'anello, più è forte. La gravità terrestre è circa 9,8 m/s² e quella lunare circa 1,62 m/s².

Un modello di apprendimento mirato

La stazione gira a un unico ritmo costante e l'astronauta sta fermo sul bordo, quindi si muove di moto circolare uniforme. L'altezza dell'astronauta è trascurata. Non c'è gravità di altri corpi. Un giro è calcolato esattamente. La vista è fissa per ogni missione e la velocità di riproduzione è indicata sul canvas.

Cambiando lingua mantieni stazione, risposta, tentativi e prova.