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La Fisica per le Scienze Geologiche e le Scienze Naturali Giovanna Puddu Università di Cagliari e INFN Sezione di Cagliari A.A. 2012-13 Esercitazioni :

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1 La Fisica per le Scienze Geologiche e le Scienze Naturali Giovanna Puddu Università di Cagliari e INFN Sezione di Cagliari A.A. 2012-13 Esercitazioni : ???

2 Una notizia scientifica del 2011: La misura della velocità dei neutrini CERN press release (23 settembre 2011) (Rolf Heuer-Direttore del CERN): OPERA experiment reports anomaly in flight time neutrinos from CERN to Gran Sasso …These measurement appear to show that the neutrinos are travelling faster then light. When a collaboration make a surprising observation such as this and is unable to account for it, the ethics of Science demand that the results be made available to a wider community, to seek scrutiny and to encourage independent experiments…

3 La velocità della luce (nel vuoto) Da Wikipedia, l'enciclopedia libera. In fisica, la velocità della luce nel vuoto è una costante fisica. Essa è pari alla velocità di propagazione di un onda elettromagnetica, essendo la luce stessa un onda elettromagnetica. Indicata tradizionalmente con la lettera c, dal latino celeritas, "velocità", ha un valore pari a 299 792,458 km/s nel vuoto, che tipicamente è approssimato a 300 000 km/s. Si tratta di una grandezza fissa, e indipendente dal sistema di riferimento, dall'osservatore o dalla velocità dell'oggetto che emette la radiazione. Secondo la relatività speciale, c è la velocità massima a cui può viaggiare tutta l'energia, materia e informazione nell'universo. c è la velocità di tutte le particelle senza massa e dei relativi campi, tra cui la radiazione elettromagnetica stessa, nel vuoto, ed è prevista dalla teoria corrente della velocità di gravità, cioè, delle onde gravitazionali. Tali particelle e onde viaggiano a c a prescindere dal moto della sorgente o del sistema inerziale di riferimento dell'osservatore. Nella teoria della relatività, c interrelaziona le grandezze fisiche classiche spazio e tempo introducendo definitivamente il concetto di spaziotempo, e appare nella famosa equazione di equivalenza massa-energia.fisicacostante fisicaonda elettromagneticalatinokm/svuotokm/ssistema di riferimentorelatività speciale gravitàonde gravitazionalispaziotempospaziotempo Dal 21 ottobre 1983 si è scelto questo valore come esatto per tarare altre costanti, tra cui il metro.21 ottobre1983costanti metro

4 Da Wikipedia Allo stato attuale non sono stati progettati grandi esperimenti di fisica delle particelle, volti specificamente a testare la superabilità di c. Nel settembre 2011 un gruppo di scienziati dei Laboratori Nazionali del Gran Sasso (esperimento OPERA) ha pubblicato i risultati delle loro osservazioni, collaterali, nell'ambito di ricerche volte a definire e verificare l'oscillazione dei neutrini, un fenomeno che farebbe mutare le particelle da un gruppo ad un'altro tra i muonici, gli elettronici e i tauonici, suggerendo che queste particelle posseggano una massa, così come già teorizzato da Pontecorvo nel 1969.2011Laboratori Nazionali del Gran SassoOPERAPontecorvo1969 In queste osservazioni, sembra che fasci di neutrini muonici, lanciati dal CERN di Ginevra verso il Gran Sasso, abbiano viaggiato a velocità significativamente superiore a quella della luce, tenendo conto delle incertezze di misura del metodo, e approssimativamente più veloci di 1/40 000 ns, poco nel campo dell'esperienza quotidiana, ma statisticamente significativo nell'ambito dell'esperimento[2].neutriniCERNGinevraGran Sasso[2] La velocità dei neutrini (misura 2011) (v-c)/c = (2.48 +- 0.28 (stat.) +-0.30 (sys.)) * 10 -5 [2][2]This anomaly corresponds to a relative difference of the muon neutrino velocity with respect to the speed of light (v-c)/c = (2.48 \pm 0.28 (stat.) \pm 0.30 (sys.)) \times 10-5

5 Da Wikipedia Tuttavia questi risultati dovranno essere, come è usuale, confermati da verifiche indipendenti, necessarie per escludere eventuali errori di tipo sperimentale.[3][4]. Se questi risultati venissero confermati non metterebbero completamente in discussione la teoria della relatività, ma semplicemente suggerirebbero che la teoria è parzialmente incompleta, sottoinsieme di un'altra che la include come prima è già avvenuto per le leggi di Newton nella fisica classica, che bisogna utilizzare teorie esistenti ma non consolidate/verificate sperimentalmente, come ad esempio la teoria delle stringhe, che ci sono fenomeni fisici ancora sconosciuti, o tutt'un'altra serie di possibilità teoriche per adesso non verificate.[3][4]teoria della relativitàfisica classicateoria delle stringhe La comunicazione, per altro eccezionale, non è un fatto completamente isolato, e si ragiona da tempo sulla revisione definita come generalizzazione della relatività ristretta, ma la verifica è altro. [4][4]. http://arxiv.org/abs/1109.4897 Measurement of the neutrino velocity with the OPERA detector in the CNGS beam http://arxiv.org/abs/1109.4897 [5][5]. Measurement of the neutrino velocity with the OPERA detector in the CNGS beam Measurement of the neutrino velocity with the OPERA detector in the CNGS beam La velocità dei neutrini ( possibili conseguenze)

6 Il fascio dei neutrini dal CERN al Gran Sasso

7 La traiettoria del fascio dei neutrini dal CERN al Gran Sasso

8 Produzione del fascio dei neutrini al CERN

9 Per un anticipo di tempo del neutrino di 60 ns su un percorso di 730534.61 m il neutrino è più veloce del fotone (C=299 792.458 km/s ) di 7.6478 km/s con un (v-c)/c=2.48 10 -5 (2.48*10exp-5) che è circa 25 parti su un milione.km/s 25 parti su un milione = 1/40000 = 0.000025 = 2.5 10 -5 Calcoli

10 Distanza CERN-GS: l=730534.61 m Velocità della luce (nel vuoto) c=299 792.458 km/s Tempo che impiegherebbe la luce t = l/c Tempo impiegato dai neutrini t=t-60ns (i neutrini arrivano prima) Velocità dei neutrini v=l/t Differenza di velocità v-c Calcolo della differenza relativa di velocità: (v-c)/c (v-c)/c=2.48 10 -5 (2.48*10exp-5) Calcoli

11 La smentita ! Febbraio 2012

12 Riflessioni di Carlo Rovelli La Repubblica 11 aprile 2012!

13 Riflessioni sulla Scienza C. Rovelli: La Repubblica 11 aprile 2012!

14 2012: Il bosone di Higgs Andrea Mameli – Unione Sarda 4 luglio 2012 FISICA. Stamattina al Cern di Ginevra attesissima conferenza di presentazione Catturata la particella di Dio? Il bosone di Higgs spiega l'architettura di base della natura Corrado Cicalo Primo Ricercatore Istituto Nazionale di Fisica Nucleare Sezione di Cagliari Il Portico 15 luglio 2012 We have it, labbiamo scoperto! Con queste parole il direttore del CERN (Centro Europeo di Ricerche Nucleari) di Ginevra, Rolf Heuer conclude i due seminari che la mattina del 4 luglio annunciano la scoperta di una nuova particella, le cui caratteristiche sono compatibili con lelusivo bosone di Higgs.

15 2012: Il bosone di Higgs Gian Francesco Giudice La Repubblica 5 luglio 2014

16 2012: Il bosone di Higgs Il tunnel di LHC

17 La Scienza come spettacolo Un migliaio di persone ha gremito sabato 22 settembre la sala Newton di Città della Scienza a Napoli durante liniziativa di divulgazione scientifica Lo show dellUniverso promossa dallINFN, nazionale e sezione di Napoli, assieme a Città della Scienza, Il Mattino di Napoli e Le Nuvole. Liniziativa ha visto la doppia narrazione, scientifica e poetica, della nascita dell'Universo e della ricerca sul bosone di Higgs. Assieme a Fabiola Gianotti, spokesperson di ATLAS, Guido Tonelli spokesperson emerito di CMS e Fernando Ferroni presidente dellINFN, hanno animato la serata il giocoliere catalano Pep Bou, specialista in bolle di sapone, e il gruppo di Psiquadro, specializzato in giocoleria scientifica. A tenere insieme narrazione scientifica e rappresentazione visiva, i conduttori Patrizio Roversi e Syusy Blady. L'evento è stato ripreso da Rai150 e verrà mandato in onda sul canale Rai Storia alle 21 di giovedì 26 e alle 15 di domenica 30 settembre. Lo show dellUniverso

18 La scala dimensionale della natura Mecanique

19 Prefissi del Sistema Internazionale 10 n PrefissoSimboloNomeEquivalente decimaledecimale 10 24 yottaYQuadrilione1 000 000 000 000 000 000 000 000 10 21 zettaZTriliardo1 000 000 000 000 000 000 000 10 18 exaETrilione1 000 000 000 000 000 000 10 15 petaPBiliardo1 000 000 000 000 000 10 12 teraTBilione1 000 000 000 000 10 9 gigaGMiliardo1 000 000 000 10 6 megaMMilione1 000 000 10 3 kilokilo o chilochilokMille1 000 10 2 ettohCento100 10decadaDieci10 10 1 decidDecimo0,1 10 2 centicCentesimo0,01 10 3 millimMillesimo0,001 10 6 microµMilionesimo0,000 001 10 9 nanonMiliardesimo0,000 000 001 10 12 picopBilionesimo0,000 000 000 001 10 15 femtofBiliardesimo0,000 000 000 000 001 10 18 attoaTrilionesimo0,000 000 000 000 000 001 10 21 zeptozTriliardesimo0,000 000 000 000 000 000 001 10 24 yoctoyQuadrilionesimo0,000 000 000 000 000 000 000 001

20 fattoreunità di misuraGrandezzaSimbolofenomenimultipli 10 44 1 E-44 sE-44 s tPtP Tempo di PlanckTempo di Planck il più breve intervallo di tempo che i fisici possono descrivere e di conseguenza il tempo minimo con cui l'universo puo' essere misurato dopo il Big Bang 5,4 × 10 44 secondi.Big Bang ----------------- ---------- 10 24 1 yoctosecondoyoctosecondoE-24 sys 0.3 ys: vita media dei Bosoni W e ZBosoni W e Z 0.5 ys: tempo di decadimento di un Quark top secondodecadimentoQuark top il Modello Standard.Modello Standard 1 ys: tempo per un quark per emettere un gluone.quarkgluone 23 ys: metà della vita dell'isotopo dell'idrogeno 7 H.idrogeno 7 H 1 ys1 ys, 10 ys, 100ys10 ys 100ys 10 21 1 zeptosecondozeptosecondoE-21 szs 14 zs: vita dell'elettrone nell'orbita superiore nell'elio-9.elio 17 zs: approssimazione del ciclo temporale della fascia di separazione della radiazione elettromagnetica tra i raggi gammaraggi gamma e i raggi X.raggi X 300 zs:approssimazione del ciclo temporale della fascia di separazione tra i Raggi X forti e i Raggi X deboliRaggi X 1 zs1 zs, 10 zs, 100 zs10 zs 100 zs 10 18 1 attosecondoattosecondoE-18 sas1 as tempo stimato del decadimento di un nucleo atomiconucleo atomico 1 as1 as, 10 as, 100 as10 as 100 as 10 15 1 femtosecondofemtosecondoE-15 sfs200 fs = le reazioni chimiche più velocireazioni chimiche 1 fs1 fs, 10 fs, 100 fs10 fs 100 fs 10 12 1 picosecondopicosecondoE-12 sps 1 ps: metà della vita di un Quark bottomQuark bottom 4 ps: cicle time di un transistor IBM Silicio-GermanioSilicioGermanio 1 ps1 ps, 10 ps, 100 ps10 ps 100 ps 10 -9 1 nanosecondonanosecondoE-9 sns1 ns: tempo del ciclo di un microprocessore da 1GHz. 1 ns1 ns, 10 ns, 100 ns10 ns 100 ns 10 24 1 yottasecondoyottasecondo (32 quadriliardi di anni) E24 sYs-- 10 24 s, 10 25 s, 10 26 s e oltre. Tabella degli ordini di grandezza del tempoordini di grandezzatempo

21 fattoreunità di misuraGrandezzaSimbolofenomenimultipli 10 12 1 picosecondopicosecondoE-12 sps 1 ps: metà della vita di un Quark bottom 4 ps: cicle time di un transistor IBM Silicio-GermanioQuark bottomSilicioGermanio 1 ps1 ps, 10 ps, 100 ps10 ps 100 ps 10 -9 1 nanosecondonanosecondoE-9 sns1 ns: tempo del ciclo di un microprocessore da 1GHz. 1 ns1 ns, 10 ns, 100 ns10 ns 100 ns 10 6 1 microsecondomicrosecondoE-6 sµs 20 µs circa il tempo di campionamento per singolo campione in una conversione del suono da analogico a digitale, per una frequenza di 48kHz 1 µs1 µs, 10 µs, 100 µs10 µs 100 µs 10 3 1 millisecondomillisecondoE-3 sms50 a 80 ms circa, un battito palpebra 1 ms1 ms, 10 ms, 100 ms10 ms 100 ms 10 0 1 secondosecondoE0 ssminutominuto = 60 s1 s1 s, 10 s, 100s10 s100s 10 3 1 kilosecondo (16,7 minuti)kilosecondominuti E3 sks oraora = 3600 s giorno= 86 400 s = 86.4 ks settimana = 604.8 ks giorno settimana 10 3 s10 3 s, 10 4 s, 10 5 s10 4 s 10 5 s 10 6 1 megasecondo (11,6 giorni)megasecondo E6 sMs mesemese = 2.6 x 10 6 s anno = 31.6 Ms ~= π x 10 7 anno 10 6 s10 6 s, 10 7 s, 10 8 s10 7 s 10 8 s 10 9 1 gigasecondo (32 anni)gigasecondo E9 sGs secolosecolo = 3.16 Gs ~= π x 10 9 s millennio = 31.6 Gs ~= π x 10 10 s millennio 10 9 s10 9 s, 10 10 s, 10 11 s10 s 10 11 s 10 12 1 terasecondo (32.000 anni)terasecondo E12 sTs 6 Ts: tempo trascorso dalla comparsa dell'Homo Sapiens (approssimativamente)Homo Sapiens 10 12 s10 12 s, 10 13 s, 10 14 s10 13 s 10 14 s 10 15 1 petasecondo (32 milioni di a)petasecondo E15 sPsdall'Oligocene a oggiOligocene 10 15 s10 15 s, 10 16 s, 10 17 s10 16 s 10 17 s 10 18 1 exasecondo (32 miliardi di a)exasecondo E18 sEsdue volte e mezzo circa l'età del nostro universoetà del nostro universo 10 18 s10 18 s, 10 19 s, 10 20 s10 19 s 10 20 s 10 21 1 zettasecondo (32 triliardi di a)zettasecondo E21 sZs circa l'ordine di grandezza dell'eventuale decadimento del protonedecadimento del protone 10 21 s, 10 22 s, 10 23 s Tabella degli ordini di grandezza del tempoordini di grandezzatempo

22 chilometrichilometri orari. Ordine di grandez za Valore in metri al secondo (m·s 1 ) Valore in chilometri orari (km·h 1 ) Descrizione 10 9 1,3 · 10 -9 · 104,68 · 10 -9 · 10Velocità media di retrocessione della Luna rispetto alla Terra.LunaTerra da 0,3 · 10 -9 fino a 3 · 10 -9 · 10 da 1 · 10 -9 fino a 1 · 10 -8 · 10 Velocità media della deriva dei continenti.deriva dei continenti 3 · 10 -9 · 101,08 · 10 -8 · 10Velocità media di crescita dei capelli dell'uomo.capelliuomo 10 3 0,0130,0468Velocità media di una lumaca [1].[1] 10 1 0,2811 km/orakmora 10 0 13,61 m/secondomsecondo 1–1,53,6–5,4Velocità media di un uomo che cammina. 10 1 10,2536,89 Velocità media tenuta da Asafa Powell durante il record del mondo nei 100 metri pianiAsafa Powell100 metri piani 5–2518–90Velocità di propagazione dei neuroni sensori non mielinati.neuroninon mielinati 28100Velocità di un cavallo al galoppo.cavallogaloppo 30108Velocità di una motoscafo da off-shore. 32115,2 Velocità massima mai cronometrata di un ghepardo (Acynonix jubatus) il più veloce animale terrestre.Acynonix jubatus 36130Record di velocità per un veicolo terrestre a propulsione umana.propulsione umana 40144Velocità di un treno.treno 90320 Velocità di un treno ad alta velocità e del Falco Pellegrino (Il volatile più veloce) in picchiata.treno ad alta velocitàFalco Pellegrino 97,2350Velocità massima della Ferrari Enzo.Ferrari Enzo 10 2 103370Velocità massima del siluro VA-111 Shkval (circa 200 nodi).VA-111 Shkvalnodi 105,5379,8Velocità massima della Ferrari F50 GT1.Ferrari F50 GT1 119,917431,7 Velocità massima della Bugatti Veyron SuperSport, automobile più veloce mai prodotta in serie.Bugatti Veyron SuperSport 10–12036–432Velocità di propagazione di un segnale motorio nei mammiferi.mammiferi 130468Velocità media del vento durante un tornado.tornado 161,39581 Velocità del treno a levitazione magnetica JR-Maglev il 2 dicembre 2003 sulla Yamanashi Maglev Test Line.JR-Maglev2 dicembre2003Yamanashi Maglev Test Line 331,51.193,4Velocità del suonoVelocità del suono nell'aria a livello del mare a 0 °C.arialivello del mare°C 340,31.225 Velocità del suonoVelocità del suono a livello del mare in Atmosfera Standard Internazionale ICAO.Atmosfera Standard Internazionale ICAO 341,1071.227,985 Velocità massima raggiunta su terra (1997) dal ThrustSSC, auto a propulsione jet.ThrustSSC 4281.540,8Velocità massima del Bell X-1.Bell X-1 4641.670Velocità di rotazione della Terra all'equatore.equatore 6032.170,8Velocità del Concorde.Concorde 9753.510Velocità inizialeVelocità iniziale di un proiettile sparato da un fucile M16.proiettileM16 9813.532SR-71 BlackbirdSR-71 Blackbird, il più veloce velivolo guidato da un motore jet meccanico.velivolomotore jet 10 3 2.0007.200Velocità stimata di un neutrone termiconeutrone termico 2.0197.268,4Velocità dell'X-15.X-15 3.11111.199,6Velocita del X-43, il più veloce aereo ipersonico senza pilota del mondo.X-43aereoipersonico 7.77728.000 Propagazione dell'esplosione in una corda detonante. Velocità tipica di un satellite artificiale e dello Space Shuttle in una bassa orbita terrestre.corda detonante satellite artificialeSpace Shuttlebassa orbita terrestre 10 4 11.08239.895 Massima velocità raggiunta dall'Apollo 10 durante la fase di rientro (circa Mach 36). Questa è la massima velocità fino ad oggi raggiunta da un veicolo con equipaggio.Apollo 10 12.90046.440 Velocità di rientro della capsula di ritorno della sonda spaziale Stardust. La maggiore velocità di rientro di un oggetto costruito dall'uomo.Stardust 16.21058.356 Velocità di fuga dalla Terra delle navette ad alta velocità di fuga New Horizons della NASA.New Horizons 29.800107.280Velocità con cui orbita la Terra intorno al Sole.TerraSole 70.220252.792 Velocità della sonda solare Helios 2Il più veloce oggetto costruito dall'uomo.Helios 2 Più veloci 2 · 10 5 · 107 · 10 5 · 10Velocità con cui orbita il sistema solare attorno alla Via Lattea.sistema solareVia Lattea 4,5 · 10 5 · 101,6 · 10 6 · 10Velocità media di una particella del vento solare della nostra stella.vento solarenostra stella 1 · 10 7 · 103,6 · 10 7 · 10Velocità tipica di un neutrone veloce.neutrone veloce 3 · 10 7 · 101 · 10 8 · 10Velocità di un elettrone in un tubo catodico.elettronetubo catodico 1,24 · 10 8 · 104,47 · 10 8 · 10Velocità della luce in un diamante (indice di rifrazione 2,417).lucediamanteindice di rifrazione 2 · 10 8 · 107,2 · 10 8 · 10Velocità di un segnale in un cavo. 299.792.4581.079.252.848,8 Velocità della radiazione elettromagnetica nel vuoto (vedi anche velocità della luce).radiazione elettromagneticavuotovelocità della luce Superluminale Superluminale incostante Superluminale Superluminale incostante Velocità del tachione (particella immaginaria prevista all'interno della Teoria delle Stringhe).tachioneTeoria delle Stringhe Tabella degli ordini di grandezza della velocitàordini di grandezza

23 chilometrichilometri orari. Ordine di grandez za Valore in metri al secondo (m·s 1 ) Valore in chilometri orari (km·h 1 ) Descrizione 10 2 103370Velocità massima del siluro VA-111 Shkval (circa 200 nodi).VA-111 Shkvalnodi 105,5379,8Velocità massima della Ferrari F50 GT1.Ferrari F50 GT1 119,917431,7 Velocità massima della Bugatti Veyron SuperSport, automobile più veloce mai prodotta in serie.Bugatti Veyron SuperSport 10–12036–432Velocità di propagazione di un segnale motorio nei mammiferi.mammiferi 130468Velocità media del vento durante un tornado.tornado 161,39581 Velocità del treno a levitazione magnetica JR-Maglev il 2 dicembre 2003 sulla Yamanashi Maglev Test Line.JR-Maglev2 dicembre2003Yamanashi Maglev Test Line 331,51.193,4Velocità del suonoVelocità del suono nell'aria a livello del mare a 0 °C.arialivello del mare°C 340,31.225 Velocità del suonoVelocità del suono a livello del mare in Atmosfera Standard Internazionale ICAO.Atmosfera Standard Internazionale ICAO 341,1071.227,985 Velocità massima raggiunta su terra (1997) dal ThrustSSC, auto a propulsione jet.ThrustSSC 4281.540,8Velocità massima del Bell X-1.Bell X-1 4641.670Velocità di rotazione della Terra all'equatore.equatore 6032.170,8Velocità del Concorde.Concorde 9753.510Velocità inizialeVelocità iniziale di un proiettile sparato da un fucile M16.proiettileM16 9813.532SR-71 BlackbirdSR-71 Blackbird, il più veloce velivolo guidato da un motore jet meccanico.velivolomotore jet 10 3 2.0007.200Velocità stimata di un neutrone termiconeutrone termico 2.0197.268,4Velocità dell'X-15.X-15 3.11111.199,6Velocita del X-43, il più veloce aereo ipersonico senza pilota del mondo.X-43aereoipersonico 7.77728.000 Propagazione dell'esplosione in una corda detonante. Velocità tipica di un satellite artificiale e dello Space Shuttle in una bassa orbita terrestre.corda detonante satellite artificialeSpace Shuttlebassa orbita terrestre 10 4 11.08239.895 Massima velocità raggiunta dall'Apollo 10 durante la fase di rientro (circa Mach 36). Questa è la massima velocità fino ad oggi raggiunta da un veicolo con equipaggio.Apollo 10 12.90046.440 Velocità di rientro della capsula di ritorno della sonda spaziale Stardust. La maggiore velocità di rientro di un oggetto costruito dall'uomo.Stardust 16.21058.356 Velocità di fuga dalla Terra delle navette ad alta velocità di fuga New Horizons della NASA.New Horizons 29.800107.280Velocità con cui orbita la Terra intorno al Sole.TerraSole 70.220252.792 Velocità della sonda solare Helios 2Il più veloce oggetto costruito dall'uomo.Helios 2 Più veloci 2 · 10 5 · 107 · 10 5 · 10Velocità con cui orbita il sistema solare attorno alla Via Lattea.sistema solareVia Lattea 4,5 · 10 5 · 101,6 · 10 6 · 10Velocità media di una particella del vento solare della nostra stella.vento solarenostra stella 1 · 10 7 · 103,6 · 10 7 · 10Velocità tipica di un neutrone veloce.neutrone veloce 3 · 10 7 · 101 · 10 8 · 10Velocità di un elettrone in un tubo catodico.elettronetubo catodico 1,24 · 10 8 · 104,47 · 10 8 · 10Velocità della luce in un diamante (indice di rifrazione 2,417).lucediamanteindice di rifrazione 2 · 10 8 · 107,2 · 10 8 · 10Velocità di un segnale in un cavo. 299.792.4581.079.252.848,8 Velocità della radiazione elettromagnetica nel vuoto (vedi anche velocità della luce).radiazione elettromagneticavuotovelocità della luce Superluminale Superluminale incostante Superluminale Superluminale incostante Velocità del tachione (particella immaginaria prevista all'interno della Teoria delle Stringhe).tachioneTeoria delle Stringhe Tabella degli ordini di grandezza della velocitàordini di grandezza

24 Velocità: la terra Moto di rotazione: velocità di rotazione allequatore: 0.464 km/s Moto di rivoluzione: La Terra percorre un'orbita completa in 365 giorni e 6 ore circa (anno siderale e anno tropico); la sua velocità media è pari a circa 30 km/s. La circonferenza orbitale, nel suo complesso, misura circa 940 milioni di km.anno sideraleanno tropico 940 10^6 / [(365x24+6)x3600] = 29.8 -> 30km/s

25 chilometrichilometri orari. Ordine di grandezza Valore in metri al secondo (m·s 1 ) Valore in chilometri orari (km·h 1 ) Descrizione 10 3 2.0007.200Velocità stimata di un neutrone termiconeutrone termico 2.0197.268,4Velocità dell'X-15.X-15 3.11111.199,6Velocita del X-43, il più veloce aereo ipersonico senza pilota del mondo.X-43aereoipersonico 7.77728.000 Propagazione dell'esplosione in una corda detonante. Velocità tipica di un satellite artificiale e dello Space Shuttle in una bassa orbita terrestre.corda detonante satellite artificialeSpace Shuttlebassa orbita terrestre 10 4 11.08239.895 Massima velocità raggiunta dall'Apollo 10 durante la fase di rientro (circa Mach 36). Questa è la massima velocità fino ad oggi raggiunta da un veicolo con equipaggio.Apollo 10 12.90046.440 Velocità di rientro della capsula di ritorno della sonda spaziale Stardust. La maggiore velocità di rientro di un oggetto costruito dall'uomo.Stardust 16.21058.356 Velocità di fuga dalla Terra delle navette ad alta velocità di fuga New Horizons della NASA.New Horizons 29.800107.280Velocità con cui orbita la Terra intorno al Sole.TerraSole 70.220252.792 Velocità della sonda solare Helios 2Il più veloce oggetto costruito dall'uomo.Helios 2 Più veloci 2 · 10 5 · 107 · 10 5 · 10Velocità con cui orbita il sistema solare attorno alla Via Lattea.sistema solareVia Lattea 4,5 · 10 5 · 101,6 · 10 6 · 10Velocità media di una particella del vento solare della nostra stella.vento solarenostra stella 1 · 10 7 · 103,6 · 10 7 · 10Velocità tipica di un neutrone veloce.neutrone veloce 3 · 10 7 · 101 · 10 8 · 10Velocità di un elettrone in un tubo catodico.elettronetubo catodico 1,24 · 10 8 · 104,47 · 10 8 · 10Velocità della luce in un diamante (indice di rifrazione 2,417).lucediamanteindice di rifrazione 2 · 10 8 · 107,2 · 10 8 · 10Velocità di un segnale in un cavo. 299.792.4581.079.252.848,8 Velocità della radiazione elettromagnetica nel vuoto (vedi anche velocità della luce).radiazione elettromagneticavuotovelocità della luce Superluminale Superluminale incostante Superluminale Superluminale incostante Velocità del tachione (particella immaginaria prevista all'interno della Teoria delle Stringhe).tachioneTeoria delle Stringhe Tabella degli ordini di grandezza della velocitàordini di grandezza

26 chilometrichilometri orari. Ordine di grandezza Valore in metri al secondo (m·s 1 ) Valore in chilometri orari (km·h 1 ) Descrizione 10 4 11.08239.895 Massima velocità raggiunta dall'Apollo 10 durante la fase di rientro (circa Mach 36). Questa è la massima velocità fino ad oggi raggiunta da un veicolo con equipaggio.Apollo 10 12.90046.440 Velocità di rientro della capsula di ritorno della sonda spaziale Stardust. La maggiore velocità di rientro di un oggetto costruito dall'uomo.Stardust 16.21058.356 Velocità di fuga dalla Terra delle navette ad alta velocità di fuga New Horizons della NASA.New Horizons 29.800107.280Velocità con cui orbita la Terra intorno al Sole.TerraSole 70.220252.792 Velocità della sonda solare Helios 2Il più veloce oggetto costruito dall'uomo.Helios 2 Più veloci 2 · 10 5 · 107 · 10 5 · 10Velocità con cui orbita il sistema solare attorno alla Via Lattea.sistema solareVia Lattea 4,5 · 10 5 · 101,6 · 10 6 · 10Velocità media di una particella del vento solare della nostra stella.vento solarenostra stella 1 · 10 7 · 103,6 · 10 7 · 10Velocità tipica di un neutrone veloce.neutrone veloce 3 · 10 7 · 101 · 10 8 · 10Velocità di un elettrone in un tubo catodico.elettronetubo catodico 1,24 · 10 8 · 104,47 · 10 8 · 10Velocità della luce in un diamante (indice di rifrazione 2,417).lucediamanteindice di rifrazione 2 · 10 8 · 107,2 · 10 8 · 10Velocità di un segnale in un cavo. 299.792.4581.079.252.848,8 Velocità della radiazione elettromagnetica nel vuoto (vedi anche velocità della luce).radiazione elettromagneticavuotovelocità della luce Superluminale Superluminale incostante Superluminale Superluminale incostante Velocità del tachione (particella immaginaria prevista all'interno della Teoria delle Stringhe).tachioneTeoria delle Stringhe Tabella degli ordini di grandezza della velocitàordini di grandezza

27 - La scala dimensionale della natura - Le frontiere a) Il piccolo b) Il grande c) Il complesso Campo dindagine

28 - La differenziazione delle scienze - L interdisciplinarità gli argomenti i metodi, lo sviluppo dei modelli mentali gli strumenti Levoluzione storica della scienza

29 - Astro-fisica - Bio-fisica -Chimica fisica - Econo-fisica - Fisica matematica -Fisica terrestre -Fisica medica -Fisica bio-medica - Geo-fisica Campi interdisciplinari

30 Densità della Terra

31 Struttura della terra

32 Struttura del globo terrestre

33 Non studiate su Wikipedia !!! La densità media della Terra è di 5,515 g/cm³, rendendolo il pianeta più denso del Sistema Solare; tuttavia non è costante, ma è direttamente proporzionale … La Terra non ha una struttura omogenea: la densità della crosta terrestre è di circa 2,7-2,8 e quella media del pianeta è di 5,52: dunque l'interno della... (unità di misura????)

34 Quale dato ha permesso di supporre che la densità della Terra aumenta con la profondità? http://it.answers.yahoo.com/question/index?qid=20080528112624AApRvut Mettendo un attimo da parte le risposte finora pervenute, alcune delle quali contengono sicuramente affermazioni esatte, a me sembra che il quesito debba avere un tipo diverso di risposta... Tu dici: quale dato ha permesso di SUPPORRE...? La prima supposizione che la densità della Terra aumentasse con la profondità certamente non è venuta dalla sismica, la quale invece ha fornito solo delle prove a favore della supposizione fatta!! Da dove viene quindi la supposizione? Da un paio di calcoli! Nel 1798 Cavendish fa la cosiddetta "pesata della Terra", determinandone la massa e, calcolandone facilmente il volume, la densità media, pari a circa 5,5 g/cm 3. Nel momento in cui io prendo una roccia della crosta terrestre e vedo che ha densità pari a valori compresi tra 2,7 e 3 g/cm 3, intuitivamente devo per forza pensare che la densità aumenti dalla superficie all'interno. Si è pensato soltanto dopo di utilizzare le onde sismiche come prova a supporto di quest'ipotesi.

35 Tabella di densità

36 Lo studio della propagazione delle onde sismiche (vedi i terremoti)ci dice che la seconda possibilità è quella che effettivamente si ritrova in natura. Prima di passare ad esaminare nel dettaglio la struttura della terra è necessario spiegare come si può studiare quest'ultima con le onde sismiche: un onda, non necessariamente sismica, ma può essere acustica, luminosa ecc., quando incontra una superficie di discontinuità subisce la cosidetta diffrazione: una parte dell'onda penetra attraverso la superficie, mentre un'altra parte vi rimbalza e torna pressappoco nella direzione di provenienza (in realtà non è esattamente così, ma questa non è la sede per trattare il fenomeno nello specifico).terremoti http://www.geologia.com/area_raga/terra/terra.html Ne discutiamo???? !!!!!!!!!!!!!!

37 Ambiente

38 sistema ambiente energia

39 Abiologico + Biologico SSD: GEO + BIO

40 I corsi di laurea che avete scelto: Scienze Geologiche e Scienze Naturali La Fisica per questi CdL: Perché insieme? E una scelta di necessità o ha un senso culturale?

41 Fisica per Scienze Geologiche e Scienze Naturali Organizziamoci e lavoriamo insieme!


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