Domanda (semplice) di balistica

[raf2000]

Ciao a tutti,

avrei una domanda di balistica… anzi 2 casi

Come caso iniziale considero uno spazio vuoto (no aria). Immagino di far cadere da una certa altezza un oggetto che ruota rapidamente su un suo asse di simmetria (tipo un cilindro lasciato cadere inclinato). Vorrei sapere se l’oggetto ci mette più tempo ad arrivare a terra rispetto allo stesso oggetto non in rotazione. Fondamentalmente mi chiedo se la rotazione e l’azione di gravità insieme generano una forza sull’oggetto che ha una componente verticale che contrasta la forza di gravità. Io credo di no. Il principio di conservazione del momento angolare dice che per esserci una reazione deve essere applicato un momento esterno al sistema. E in questo caso la forza di gravità non applica nessun momento (dato che si immagina applicata al baricentro dell’oggetto).

In un secondo caso, immagino un proiettile che viaggia secondo una traiettoria balistica (senza propulsione propria, proiettile sparato con una certa inclinazione, non in verticale), in rapida rotazione sul suo asse di simmetria e questa volta con la presenza dell’aria.

Capisco che l’aria frena per resistenza la perdita di quota e che quindi il proiettile tocca terra in un tempo maggiore rispetto al caso nel vuoto.

Vista la rapida rotazione poi il proiettile porrà resistenza al cambiamento dell’orientamento del suo asse di rotazione visto il principio di conservazione del momento angolare.

Vorrei però sapere se l’azione dell’aria genera un momento esterno non nullo sul sistema e se quindi si genera una forza sul proiettile che ha una componente verticale che contrasta ulteriormente la forza di gravità.

Fondamentalmente mi chiedo se le ragioni per imprimere una rotazione ad un proiettile siano solo quelle di diminuire la resistenza dell’aria (dato che evita di “rotolare” su se stesso incontrollatamente) e di farlo atterrare “di punta” o quasi, oppure se la sua rapida rotazione contribuisce anche a far sorgere una forza che sostiene il suo volo (esattamente come accade ad un giroscopio in rotazione orizzontalmente e appoggiato ad una sola estremità).

Se non ho spiegato bene i quesiti, scusate e provo a riformulare.

Grazie.

raf

[Angelo90000]

Guarda il rugby, il pallone... 

Nel vuoto cadono uguali.

In aria, se non ruotasse, per eff della forza di attrito e delle forze e pressioni dovute alle turbolenze aria sarebbe sballottato intorno alla sua traiettoria teorica. 

Rotazione serve per mantenere assetto di volo e giusta penetrazione in aria. Di punta.

Forze esterne.. dato che discende in ultima parte traiettoria,  da un lato è leggermente maggiore la forza di attrito radente con aria, nella parte anteriore sopratutto. Nel pallone da rugby è più evidente. Proiettile, poco influenzato. Parola di ingegnere.