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A. Martini Il principio di relatività di Galileo elelettromagnetismo.

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Presentazione sul tema: "A. Martini Il principio di relatività di Galileo elelettromagnetismo."— Transcript della presentazione:

1 A. Martini Il principio di relatività di Galileo elelettromagnetismo

2 elelettromagnetismo A. Martini

3 Il principio di relatività di Galileo

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5 NON ESISTONO SISTEMI DI RIFERIMENTO INERZIALI (SRI) PRIVILEGIATI

6 Ma che cosa vuol dire? NON ESISTONO SISTEMI DI RIFERIMENTO INERZIALI (SRI) PRIVILEGIATI

7 Ora te lo spiego con un esempio Ma che cosa vuol dire?

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9 Supponi di trovarti da solo, nello spazio intergalattico

10 Ad un certo punto vedi...

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20 Che cosa hai visto?

21 Ad un certo punto vedi... Tu, Galileo, che sfrecciavi a tutta birra verso chissà dove! Che cosa hai visto?

22 Ma ne sei proprio sicuro?

23 Io ho visto unaltra cosa!

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32 Chi ha ragione, di noi due?

33 Probabilmente nessuno, perché sicuramente qualche altro osservatore ha visto...

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45 Chi può dire che cosa è accaduto in realtà?

46 NESSUNO

47 NON ESISTONO SISTEMI DI RIFERIMENTO INERZIALI PRIVILEGIATI NON ESISTE IL MOTO ASSOLUTO: UN SRI RIMANE FERMO O SI MUOVE SOLO RISPETTO AD UN ALTRO SRI (è imposibile stabilire se un SRI è fermo o si muove)

48 Ti faccio un altro esempio

49 Supponi di trovarti in laboratorio e di voler misurare laccelerazione di un cursore che si muove di moto rettilineo uniformemente accelerato

50 Come potresti fare?

51 Esatto: basta misurare la velocità V a, nel punto A A VaVa

52 poi misurare la velocità V b, nel punto B B VbVb A VaVa

53 Esatto: basta misurare la velocità V a, nel punto A poi misurare la velocità V b, nel punto B infine misurare il tempo t impiegato dal cursore per andare dal punto A al punto B B VbVb A VaVa t

54 Dopo di che si calcola laccelerazione: a = VaVa VbVb - t B VbVb A VaVa t

55 Ma se io volessi fare la tua stessa misura, mentre ti vedo correre a velocità W, assieme al tuo laboratorio, che cosa otterrei?

56 Vedrei il cursore nel punto A viaggiare ad una velocità ( V a +W) V a +W W A VaVa

57 e lo vedrei nel punto B viaggiare ad una velocità ( V b +W) V a +W W A VaVa V b +W B

58 Calcolerei allora laccelerazione così: V a +W W A VaVa V b +W B

59 Calcolerei allora laccelerazione così: V a +W W A VaVa V b +W B a = - (V a +W) (V b +W) t

60 Calcolerei allora laccelerazione così: V a +W W A VaVa V b +W B a = - V a - W V b + W t

61 Calcolerei allora laccelerazione così: V a +W W A VaVa V b +W B a = - V a - W V b + W t

62 Calcolerei allora laccelerazione così: V a +W W A VaVa V b +W B a = - V a - W V b + W t = VaVa VbVb - t

63 Quindi nessuna differenza con quello che avresti ottenuto tu: nessuna misura oggettiva per stabilire chi di noi due si sta muovendo

64 NON ESISTONO SISTEMI DI RIFERIMENTO INERZIALI (SRI) PRIVILEGIATI

65 Il principio di relatività di Galileo elelettromagnetismo

66 Tutto andò bene fino a che qualcuno non scoprì le forze fra fili percorsi da corrente e cariche in moto...

67 Supponi infatti che un lunghissimo filo rettilineo sia carico con densità di carica

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69 e che accanto al filo ci sia una carica q q

70 Immagina poi che le cariche abbiano lo stesso segno, per esempio positivo q + +

71 Immagina ora che un osservatore solidale con il SRI del filo e della carica voglia determinare la forza agente sulla carica q q + +

72 CHE FORMULA UTILIZZEREBBE? q + +

73 CHE FORMULA UTILIZZEREBBE? q + + F = Eq

74 CHE FORMULA UTILIZZEREBBE? q + + F = Eq E = 2 r r

75 CHE FORMULA UTILIZZEREBBE? q + + F = Eq E = 2 r r F F = 2 q r

76 q + + r F F = 2 q r

77 Ma farebbe lo stesso un altro osservatore che si trovasse in un SRI in moto a velocità u rispetto a quello del filo e della carica? q + + r F = 2 q r F

78 q + + r F = 2 q r F

79 q + + r F = 2 q r F

80 q + + r F = 2 q r F

81 q + + r F = 2 q r F

82 q + + r F = 2 q r F

83 q + + r F = 2 q r F

84 q + + r F = 2 q r F

85 q + + r F = 2 q r F

86 q + + r F = 2 q r F

87 Questo osservatore vedrebbe tutto il filo spostarsi verso lalto a velocità u, quindi in pratica vedrebbe un filo infinito percorso da una corrente I q + + r

88 q + + r

89 q + + r

90 q + + r

91 q + + r

92 q + + r

93 q + + r

94 q + + r

95 q + + r

96 q + + r

97 q + + r

98 q + + r

99 q + + r

100 q + + r

101 q + + r

102 E contemporaneamente vedrebbe anche la carica q viaggiare verso lalto alla stessa velocità q + + r

103 q + + r

104 q + + r

105 q + + r

106 q + + r

107 q + + r

108 q + + r

109 q + + r

110 q + + r

111 q + + r

112 q + + r

113 q + + r

114 q + + r

115 q + + r

116 q + + r

117 q + + r

118 Dunque, per questo osservatore sulla carica q agirebbero due forze: q + + r

119 Dunque, per questo osservatore sulla carica q agirebbero due forze: q + + r F = 2 q r forza elettrostatica (repulsiva)

120 Dunque, per questo osservatore sulla carica q agirebbero due forze: q + + r F = 2 q r F = 2 cr qu c forza elettrostatica (repulsiva) forza magnetica (attrattiva)

121 Dunque, per questo osservatore sulla carica q agirebbero due forze: q + + r F = 2 q r F = 2 cr qu c u u forza elettrostatica (repulsiva) forza magnetica (attrattiva)

122 Dunque, per questo osservatore sulla carica q agirebbero due forze: q + + r F = 2 q r F = 2 cr qu c u u u forza elettrostatica (repulsiva) forza magnetica (attrattiva)

123 Dunque, per questo osservatore sulla carica q agirebbero due forze: q + + r F = 2 q r F = 2 u qu c forza magnetica (attrattiva) u u u cr forza elettrostatica (repulsiva)

124 Dunque, per questo osservatore sulla carica q agirebbero due forze: q + + r F = 2 q r F = 2 u qu c u u cr F = F - F

125 Dunque, per questo osservatore sulla carica q agirebbero due forze: q + + r F = 2 q r F = u u 2 u qu ccr F = 2 q r - 2 u qu ccr

126 Dunque, per questo osservatore sulla carica q agirebbero due forze: q + + r u u F = 2 q r - 2 u qu c cr F = 2 q r ( 1- u2u2 c2c2 )

127 Dunque, per questo osservatore sulla carica q agirebbero due forze: q + + r u u F = 2 q r ( 1- u2u2 c2c2 )

128 q + + r u u F = 2 q r ( 1- u2u2 c2c2 ) F = 2 q r

129 q + + r u u F = 2 q r ( 1- u2u2 c2c2 ) F = 2 q r Dunque andrebbe in crisi il principio di relatività di Galileo per cui entrambi gli osservatori dovrebbero ottenere la stessa formula per F fine


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