Direzione generale per gli ordinamenti scolastici e la valutazione del sistema nazionale di istruzione Alcune considerazioni didattiche… Una grandezza è costante Una grandezza è invariante Una grandezza si conserva

Direzione generale per gli ordinamenti scolastici e la valutazione del sistema nazionale di istruzione Alcune considerazioni didattiche… La massa è invariante ma non si conserva L’energia si conserva ma non è invariante La carica si conserva ed è invariante La velocità non si conserva e non è invariante La velocità della luce nel vuoto è costante

Direzione generale per gli ordinamenti scolastici e la valutazione del sistema nazionale di istruzione Alcune considerazioni didattiche… Secondo Einstein la sua teoria avrebbe dovuto chiamarsi «Teoria degli Invarianti». Un approccio alla relatività diverso da quello che parte dall’esperimento di Michelson e Morley (che Einstein NON conosceva) è proprio quello basato sull’«invarianza dell’intervallo» È un invariante Riferimenti: «Parabola dell’agrimensore», Wheeler-Taylor «Spacetime Physics», Zanichelli «La fisica dello spazio-tempo»

Direzione generale per gli ordinamenti scolastici e la valutazione del sistema nazionale di istruzione Alcune considerazioni didattiche… Attenzione: «gli effetti relativistici sono visibili solo quando entrano in gioco velocità prossime a quella della luce» è vero solo in ambito meccanico! Il campo magnetico prodotto da un filo percorso da corrente è un effetto relativistico

Direzione generale per gli ordinamenti scolastici e la valutazione del sistema nazionale di istruzione Alcune considerazioni didattiche… Le cariche che si muovono nel filo producono sulle cariche che si muovono nell’altro filo una forza proporzionale alla velocità, la forza di Lorentz…ma per un osservatore che si muove a una velocità uguale a quella delle cariche la velocità è 0, il campo magnetico NON C’È

Direzione generale per gli ordinamenti scolastici e la valutazione del sistema nazionale di istruzione Alcune considerazioni didattiche… Ma le cariche si muovono a velocità prossime a quella della luce? Andiamo sul quantitativo…

Direzione generale per gli ordinamenti scolastici e la valutazione del sistema nazionale di istruzione Alcune considerazioni didattiche… Peso specifico del rame: 8,93 kg/dm 3 = 8,93 g/cm 3 Con 8,93 gr di rame possiamo costruire un filo di sezione 1 mm 2 e lungo 1m…(1000mm 3 = 1cm 3 ) Ipotizziamo che per ogni atomo di rame ci sia un solo elettrone libero di muoversi e di fare parte della «corrente»…quanti atomi di rame ci sono nel filo?

Direzione generale per gli ordinamenti scolastici e la valutazione del sistema nazionale di istruzione Alcune considerazioni didattiche… Peso atomico del rame: 63,55 In 63,55 gr di rame ci sono circa 6x10 23 atomi, quindi nel nostro filo ci sono…. atomi, e quindi elettroni che trasportano carica elettrica lungo il filo…

Direzione generale per gli ordinamenti scolastici e la valutazione del sistema nazionale di istruzione Alcune considerazioni didattiche… Quindi possiamo esprimere la corrente come densità lineare di carica per velocità delle cariche… È la densità lineare di carica, perché il filo è lungo 1 metro, il che significa…

Direzione generale per gli ordinamenti scolastici e la valutazione del sistema nazionale di istruzione Alcune considerazioni didattiche… …che se la corrente è 1,3 Ampere (molto grande!), la velocità media stimata degli elettroni nel nostro modello semplificato è …altro che velocità relativistiche!

Direzione generale per gli ordinamenti scolastici e la valutazione del sistema nazionale di istruzione Alcune considerazioni didattiche… …grazie al miracoloso bilanciamento delle cariche elettriche!

Direzione generale per gli ordinamenti scolastici e la valutazione del sistema nazionale di istruzione Alcune considerazioni didattiche… Se due persone avessero un elettrone in più ogni miliardo, con quanta forza si respingerebbero a 100 metri di distanza? …confrontare con la forza necessaria a spostare la Torre Eiffel!

Direzione generale per gli ordinamenti scolastici e la valutazione del sistema nazionale di istruzione Alcune considerazioni didattiche… …Einstein partì dalle equazioni di Maxwell, il suo articolo era «sulla elettrodinamica dei corpi in movimento»! Quindi, la quantità di campo elettrico e di campo magnetico che misuriamo dipende dal sistema di riferimento…essi sono inscindibili, per cui si parla di campo elettromagnetico.

Direzione generale per gli ordinamenti scolastici e la valutazione del sistema nazionale di istruzione Alcune considerazioni didattiche… «Le persone che vivono in un mondo curvo, ma insistono a dire che è piatto, sono costrette a inventare forze come la gravità…»

Direzione generale per gli ordinamenti scolastici e la valutazione del sistema nazionale di istruzione Alcune considerazioni didattiche… Dimostrazione del principio di equivalenza della relatività generale adoperando uno smartphone… …o conteggio dei muoni che arrivano sulla Terra! (e dimostrano la dilatazione del tempo della relatività ristretta…)

Direzione generale per gli ordinamenti scolastici e la valutazione del sistema nazionale di istruzione Alcune considerazioni didattiche… Effetto fotoelettrico: perché stando dietro a un vetro o davanti al caminetto non ci si abbronza? Principio di indeterminazione: nell’idea che «conoscendo tutto del presente si può prevedere il futuro» non è la conclusione a essere sbagliata, ma la premessa!

Direzione generale per gli ordinamenti scolastici e la valutazione del sistema nazionale di istruzione Grazie e buon lavoro!