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LA RELATIVITA DEL MOTO RELATIVITARELATIVITA. Punti di vista diversi RELATIVITARELATIVITA P K Punto di vista del passeggero del treno, K: il pallone P.

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Presentazione sul tema: "LA RELATIVITA DEL MOTO RELATIVITARELATIVITA. Punti di vista diversi RELATIVITARELATIVITA P K Punto di vista del passeggero del treno, K: il pallone P."— Transcript della presentazione:

1 LA RELATIVITA DEL MOTO RELATIVITARELATIVITA

2 Punti di vista diversi RELATIVITARELATIVITA P K Punto di vista del passeggero del treno, K: il pallone P è fermo

3 Punti di vista diversi RELATIVITARELATIVITA P H Punto di vista di chi sta a terra, H: il pallone P si muove

4 Punti di vista diversi RELATIVITARELATIVITA H CHI DEI DUE HA RAGIONE? K

5 Punti di vista diversi RELATIVITARELATIVITA Nessuno dei due ha ragione in assoluto: IL MOTO E SEMPRE RELATIVO AL SISTEMA DI RIFERIMENTO SCELTO

6 Il punto di vista di K RELATIVITARELATIVITA Losservatore K giudica correttamente il pallone fermo, perché nel suo sistema di riferimento, il vagone, non compie nessuno spostamento

7 Il punto di vista di H RELATIVITARELATIVITA Losservatore H giudica correttamente il pallone in movimento, perché nel suo sistema di riferimento, la terra, il pallone percorre degli spazi dati in tempi dati

8 Cosè un s.d.r. RELATIVITARELATIVITA Astrattamente un sistema di riferimento è una terna di piani ortogonali tra loro, che incontrandosi formano tre assi cartesiani, x, y, z, ciascuno orientato e graduato (E lestensione a 3 dimensioni del solito piano cartesiano) Più un orologio

9 Cosè un s.d.r. RELATIVITARELATIVITA. X Y Z O

10 Posizione di un corpo RELATIVITARELATIVITA La posizione di un corpo è determinata da tre coordinate, le distanze dai tre piani X Y Z O

11 Il moto RELATIVITARELATIVITA Il moto di un corpo è determinato rilevando il tempo impiegato a raggiungere varie posizioni X Y Z O

12 Misure di spazio RELATIVITARELATIVITA Le distanze si misurano riportando da un punto a un altro una sbarra che si suppone indeformabile, pari al metro campione. A B AB = 3m

13 Misure di tempo RELATIVITARELATIVITA I tempi si misurano con orologi tutti uguali tarati sul tempo campione (il secondo)

14 S.d.r. assoluti RELATIVITARELATIVITA Esiste un sistema di riferimento migliore di altri? Per gli antichi la Terra era immobile al centro delluniverso, il sole e gli altri corpi celesti in moto rispetto ad essa

15 Il sistema eliocentrico RELATIVITARELATIVITA Tra il XVI° e XVII° secolo si afferma lipotesi del moto della Terra (Copernico, Galileo) Lipotesi eliocentrica costringe ad abbandonare lidea del movimento assoluto e ad adottare il concetto di relatività del moto

16 Copernico RELATIVITARELATIVITA Le cose stanno come quando parla lEnea di Virgilio, dicendo. Ci allontaniamo dal porto, terre e città retrocedono Giacché, quando una nave corre in acque calme, tutte le cose che sono fuori di essa sono viste in moto dai naviganti, a immagine del suo movimento, e viceversa essi si credono inerti con tutte le cose che sono con loro. Così, senza dubbio, nel movimento della Terra può accadere che si creda che lintero mondo le giri attorno Copernico, De rivolutionibus orbium caelestium, 1543

17 Galileo RELATIVITARELATIVITA Osservate che avrete diligentemente tutte queste cose, benché niun dubbio vi sia che mentre il vasello sta fermo non debbano succeder così, fate muovere la nave con quanta si voglia velocità; ché (pur che il moto sia uniforme…) voi non riconoscerete una minima mutazione in tutti li nominati effetti, né da alcuno di quelli potrete comprender se la nave cammina o pure sta ferma Galileo, Dialogo sopra i due massimi sistemi, 1632

18 Il principio di relatività RELATIVITARELATIVITA Non ci sono sistemi di riferimento privilegiati: se un fenomeno, sotto date condizioni, avviene in un modo dato in un sistema di riferimento, sotto le stesse condizioni avverrà nello stesso modo in un altro sistema di riferimento in moto uniforme rispetto a questo (Galileo Galilei, 1630)

19 Relatività del moto RELATIVITARELATIVITA Così, dal fatto che noi sulla Terra ci sentiamo fermi, non significa che lo siamo in assoluto: lo siamo solo rispetto alla Terra Il moto è sempre relativo al sistema scelto

20 Ipotesi e pregiudizi RELATIVITARELATIVITA Oltre al principio di relatività, la fisica dal XVII° fino al XIX° secolo fa due assunzioni di principio 1. Le misure di lunghezza sono indipendenti dal sistema di riferimento 2.Le misure di tempo sono indipendenti dal sistema di riferimento

21 Composizione dei moti RELATIVITARELATIVITA Queste assunzioni hanno come conseguenza la legge di composizione delle velocità: Se rispetto al treno il pallone si muove con una velocità V… P V

22 Composizione dei moti RELATIVITARELATIVITA …e il treno, rispetto alla terra, si muove con una velocità W… P V W

23 Composizione dei moti RELATIVITARELATIVITA …allora, rispetto alla terra, il pallone si muove con una velocità V uguale alla somma delle due velocità V = V + W P VW V

24 La luce RELATIVITARELATIVITA Esperimenti compiuti alla fine del XIX° secolo (Michelson e Morley, Fizeau ecc.) dimostrarono che la luce non segue la legge di composizione delle velocità Nel vuoto la luce ha una velocità fissa c = 3·10 8 m/s indipendente dal sistema di riferimento

25 Cosa non va? RELATIVITARELATIVITA Albert Einstein propone che lassolutezza delle misure di spazi e tempi non siano fatti sperimentali, ma pregiudizi da rivedere e se necessario abbandonare Nascita della teoria della relatività ristretta (1905)


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