Percezione Umana di Velocità e Accelerazione

Quando si è a bordo di un aereo che viaggia a velocità di crociera, non si avverte che l’aereo si sta, di fatto, muovendo ad una velocità maggiore di 900 km/h. Ma se l’aereo cambia velocità, gira o cambia altitudine, è facilmente percettibile.

La stessa cosa accade con il movimento della Terra. A causa della rotazione terrestre, la superficie della Terra si muove a 1656 km/h all’equatore. Non lo avvertiamo mai perché la velocità è costante, o in altre parole, l’accelerazione è zero.

Un movimento costante circolare, come la rotazione della Terra, ha un altro componente in aggiunta al moto costante. Ha anche l’accelerazione centripeta. Per una persona nel piano di rotazione di riferimento, l’accelerazione centrifuga spinge verso l’esterno. La rotazione terrestre genera un’accelerazione centrifuga di circa 0,03 m/s² all’equatore. Si avverte tale accelerazione centrifuga contemporaneamente all’accelerazione gravitazionale. Infatti, nella maggior parte dei casi, il valore di 9,8 m/s² che si usa per descrivere l’accelerazione gravitazionale terrestre tiene già in considerazione questa accelerazione centrifuga.

Senza l’input sensoriale da vista e udito, possiamo avvertire l’accelerazione, ma non la velocità. Percepiamo l’accelerazione grazie al nostro sistema vestibolare situato nell’orecchio interno. Usando il sistema vestibolare, è possibile mantenere l’equilibrio e capire in quale direzione sia l’alto, anche bendati.

Per determinare che l’aereo stia effettivamente volando a quella velocità, bisogna usare la vista. Si può guardare fuori e vedere gli oggetti esterni muoversi, indicando che l’aereo in cui ci si trova si sta muovendo.

La Minor Accelerazione Percepibile dagli Umani

Nesti et al (2013) ha raccolto i risultati di svariati esperimenti. La conclusione è che la più piccola accelerazione che è possibile percepire è 0,02 m/s².

Accelerazione Centrifuga Dovuta alla Rotazione Terrestre e alla Rivoluzione Terrestre

La rotazione terrestre crea un’accelerazione centrifuga di circa 0,03 m/s² all’equatore. È molto piccola in confronto all’accelerazione gravitazionale della Terra e vengono entrambe percepite simultaneamente. In molti casi viene già tenuto conto dell’accelerazione centrifuga nel valore 9,8 m/s².

L’orbita della Terra attorno al Sole crea un’accelerazione centrifuga di circa 0,006 m/s². È molto al di sotto del limite di percezione umano. Inoltre, siamo in orbita attorno al Sole e, quindi, siamo in caduta libera rispettivamente al Sole. Noi e tutto quello che ci circonda stiamo avendo la stessa accelerazione dal Sole e, di conseguenza, l’accelerazione centrifuga dovuta all’orbita terrestre è zero quando misurata relativamente al nostro sistema di riferimento di tutti i giorni.

Accelerazione Dovuta all’Eccentricità dell’Orbita Terrestre

In accordo con la legge di Keplero, un oggetto orbita in un’orbita a forma di sezione conica e la sua velocità cambia a seconda della sua posizione nell’orbita. Nel caso della Terra, l’accelerazione media dovuta al suo moto orbitale è di circa 0,0000635938 m/s².

È un’accelerazione molto piccola, di gran lunga al di sotto del limite di percezione umano. E la stessa cosa di prima si applica anche qui: siamo in caduta libera rispetto al Sole. Di conseguenza, l’accelerazione dovuta all’eccentricità dell’orbita terrestre è zero quando misurata relativamente al nostro sistema di riferimento di tutti i giorni.

“Ma un aereo è un sistema chiuso, a differenza della Terra!”

Alcuni terrapiattisti rifiutano l’analogia con gli aerei perché l’aria dentro all’aereo è “separata” dall’aria esterna, mentre l’atmosfera terrestre “non è separata” dallo spazio.

Il ragionamento è fallace perché l’atmosfera terrestre ruota assieme alla superficie terrestre. Se così non fosse, ci sarebbero venti più veloci di 1600 km/h all’equatore!

L’analogia di essere un passeggero in un aereo è quindi corretta poiché l’aria al suo interno si muove assieme all’aereo. La stessa cosa accade con la Terra e la sua atmosfera.

Riferimenti