venerdì 16 novembre 2018
Margherita, Geltrude, Edmondo, Edmonda
Curiosità

Che temperatura si può raggiungere in un buco nero?

I modelli teorici che attualmente descrivono i buchi neri non danno indicazioni fisicamente sufficienti per stabilire cosa accade alla materia di una stella dopo che questa si è contratta diventando un buco nero.

Una teoria avanzata da Stephen Hawking nel 1974 ipotizza che i buchi neri emettano energia in modo continuo con una temperatura inversamente propozionale alla loro massa. Negli anni successivi, la ricerca ha cercato di capire quanto fosse l’entropia di un buco nero, visto che la termodinamica lega entropia a temperatura.

Oggi sappiamo che l’entropia di un buco nero la cui massa è tre volte quella del Sole è 1 seguito da 78 zeri, mentre la sua temperatura non raggiunge il milionesimo di grado.


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Che differenza c’è tra ciclone, uragano e tornado?

Per ciclone si intende un violento movimento rotatorio di masse d’aria, combinato con un moto di traslazione, intorno a un centro di bassa pressione: il senso di rotazione è antiorario nell’emisfero nord e orario in quello sud, per effetto della rotazione terrestre.

Il ciclone è provocato da un complesso di fenomeni atmosferici determinati dalle alte temperature equatoriali che, in certe zone, creano centri di minima pressione e, quindi, di aspirazione. Verso tali centri convergono i venti, seguendo un moto a spirale che determina un vortice. I cicloni si distinguono in tropicali ed extra-tropicali. I primi (ai quali spetta propriamente l’appellativo di cicloni), pur occupando un’area minore, sono molto più intensi dei secondi e di minore durata e provocano venti di straordinaria violenza.

Uragano è il nome di origine caraibica (hurican) usato per indicare i cicloni che si abbattono sulle Indie Occidentali e i mari che le bagnano. I meteorologi hanno convenuto di chiamare uragano tutti i venti di eccezionale intensità: quelli di forza 12 (la massima) nella scala di Beaufort, corrispondente a una velocità al suolo di oltre 120 km/h.

Con il termine tornado si intende invece una violenta perturbazione atmosferica del tipo delle trombe d’aria delle nostre regioni. I tornado sono frequenti nel Messico e a est delle Montagne Rocciose. Caratteristica dei tornado americani è, oltre all’estrema velocità del vento, la ristrettezza dell’area, di qualche decina o al massimo di qualche centinaio di metri quadrati. I tornado si spostano con una velocità media di circa 50 km/h; la durata del passaggio è di pochi secondi.


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Che differenza c’è tra massa gravitazionale e massa inerziale?

La massa inerziale è il rapporto, costante per un determinato corpo, fra una forza che agisce su di esso e l’accelerazione ad esso impressa. La massa gravitazionale viene utilizzata per esprimere la forza attrattiva fra due corpi.

Una caratterizza la proprietà di un corpo per cui esso attrae altri corpi (la massa gravitazionale), l’altra è associata al modo con cui esso si oppone all’azione di una forza (la massa inerziale).

Se siamo seduti in un’auto ferma che accelera, il nostro corpo viene spinto nel verso opposto. La spinta che sentiamo è dovuta al fatto che il nostro corpo si oppone al cambiamento di stato, dalla quiete al moto. Tale opposizione è l’inerzia e così la massa del nostro corpo è la massa inerziale.

La massa gravitazionale invece è dovuta al nostro peso, sioè alla forza di gravità della Terra. Dal punto di vista sperimentale, però, due masse di uno stesso oggetto sono uguali, con una precisione dell’ordine di uno su cento miliardi. L’uguaglianza tra massa inerziale e gravitazionale implica che i corpi sottoposti all’azione della forza di gravità si muovono alla stessa maniera.

Per esempio, una piuma e una palla di ferro lasciate cadere dalla stessa altezza nel vuoto arriveranno a terra allo stesso istante.


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A cosa serve la tosse?

La tosse serve a rimuovere dalla trachea e dai bronchi il materiale che può ostruire le vie respiratorie. Quando un piccolo oggetto viene ingoiato inavvertitamente, oppure quando sostanze prodotte dall’organismo (come il catarro) si accumulano ostacolando il passaggio dell’aria, le terminazioni nervose poste nella trachea e nei bronchi generano un riflesso che causa i colpi di tosse, con cui l’organismo cerca di liberare le vie respitatorie.

L’impulso nervoso parte dai recettori locali e arriva al cervello che, dal centro della tosse situato nel tronco cerebrale, manda ai muscoli respiratori l’ordine di contrarsi e provocare i colpi di tosse. Questo avviene anche quando si fuma la prima sigaretta o quando si respira aria che contiene sostanze inquinanti: l’organismo, infatti, cerca di liberarsi con lo stesso meccanismo dalle particelle irritanti che vengono introdotte con la respirazione.

Visto nella sua dinamica, il colpo di tosse è costituito da un’ispirazione profonda al termine della quale la glottide, la fessura situata nella laringe, viene chiusa; quando la grande quantità d’aria introdotta spinge contro la glottide, ne causa l’apertura improvvisa uscendo in modo violento a una velocità molto elevata, che può raggiungere i 12 metri al secondo.

Un atto riflesso simile alla tosse è lo starnuto: si tratta anche in questo caso di un passaggio d’aria molto veloce, provocato da recettori situati all’interno del naso, che serve a liberare le cavità nasali da ciò che può ostacolare il passaggio d’aria.


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A che velocità massima può arrivare una persona in caduta libera?

Un corpo è in caduta libera quando, sotto l’azione del suo peso, si muove con accelerazione costante (l’accelerazione di gravità, che sulla Terra è di 9,8 m/s2), purché si ignori la resistenza dell’aria.

In questo caso la velocità è direttamente proporzionale al tempo di caduta e quindi non esiste un limite massimo. Se però, oltre alla forza peso, si considera la forza d’attrito esercitata dall’aria, ogni corpo raggiunge dopo un certo tempo una velocità limite costante che dipende dalla massa del corpo e dalla viscosità e densità dell’aria.

Per esempio, un paracadutista che si getta in caduta libera può raggiungere una velocità di circa 250 km/h.


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