Fisica - Scuola secondaria di secondo grado La relatività ristretta Intervallo invariante tra due eventi Intervallo invariante: formula

26. La relatività ristretta

20 esercizi

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Fisica

Due eventi sono separati da un intervallo di tipo spazio. È possibile connettere i due eventi con

A: un segnale elettromagnetico.

B: un segnale elettrico.

C: qualunque tipo di segnale.

D: non è possibile connettere i due eventi.

Scelta multipla

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Fisica

Quale relazione esprime la quantità di moto relativistica di un corpo?

{\vec{p}}_{r} = \frac{1}{γ} m_{0} \vec{v}

{\vec{p}}_{r} = γ m_{0} \vec{v}

{\vec{p}}_{r} = (γ - 1) m_{0} \vec{v}

{\vec{p}}_{r} = (γ + 1) m_{0} \vec{v}

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Fisica

Dati i due eventi

A (4 ns, 0 m, 5 m, 0 m)

B (0 ns, 0 m, 6 m, 0 m)

, che tipo di intervallo invariante c'è tra i due eventi?

A: Intervallo di tipo tempo.

B: Intervallo di tipo spazio.

C: Intervallo di tipo luce.

D: Intervallo nullo.

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Fisica

Un elettrone è in moto circolare uniforme con velocità di modulo v = 0,995c in un campo magnetico uniforme

\vec{B}

. Calcolando la sua velocità angolare con la formula classica, si otterrebbe un valore

A: circa 10 volte maggiore.

B: circa 100 volte maggiore.

C: circa 10 volte minore.

D: praticamente uguale.

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Fisica

Δ σ

è un intervallo di tipo ________ quando

(Δ σ)^{2} > 0

. Se

(Δ σ)^{2} < 0

l'intervallo è di tipo ________. Infine, quando

(Δ σ)^{2} = 0

si ha un intervallo di tipo ________.
Due eventi sono causalmente non connessi solo nel caso di un intervallo di tipo ________.

Completamento aperto

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Fisica

La formula seguente esprime la legge di composizione relativistica delle velocità:

u^{'} = \frac{u - v}{1 - \frac{u v}{c^{2}}}

La formula relativistica si riduce a quella classica

A: quando il denominatore è con buona approssimazione uguale a 1.

B: quando il denominatore è con buona approssimazione uguale a zero.

C: mai.

D: quando c = 0.

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Fisica

A: Il quadrato dell'intervallo invariante è espresso dalla relazione

(Δ σ)^{2} = (c Δ t)^{2} - (Δ s)

B: Un segnale luminoso, partendo da un evento, può influenzarne un altro se

c Δ t > Δ s

C: Se l'intervallo tra due eventi è di tipo spazio, esiste un sistema di riferimento in cui gli eventi sono simultanei.

Vero o falso

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Fisica

L'espressione dell'intervallo invariante tra due eventi in relatività:

A: fornisce un valore che non dipende dai due eventi ma soltanto dal particolare sistema di riferimento scelto per descriverli.

B: fornisce un valore che dipende soltanto dai due eventi e non dal particolare sistema di riferimento scelto per descriverli.

C: corrisponde all'intervallo temporale valutato in un qualsiasi sistema di riferimento inerziale.

D: corrisponde alla lunghezza di uno spostamento nello spazio ordinario.

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Fisica

Un segnale luminoso impiega 1 µs per spostarsi tra due punti A e B distanti 100 m. Quanto vale secondo la relatività l'intervallo invariante tra i due eventi?

2 \sqrt{2} \times 10^{2} m

8 \times 10^{4} m^{2}

10^{2} m

10^{2} \sqrt{1} 0 m

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Fisica

Il quadrato dell'intervallo invariante dello spazio di Minkowski:

A: è una quantità sempre diversa da zero.

B: è una quantità sempre positiva.

C: è una quantità che può essere positiva, negativa o nulla.

D: è una quantità sempre maggiore o uguale a zero.

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Fisica

Un tapis roulant scorre con una velocità di 0,9c. A che velocità bisogna camminare su di esso affinché un osservatore a terra misuri una velocità relativa pari a 0,95c?

A: A una velocità inferiore a 0,05c nel verso opposto a quello di scorrimento del tapis roulant.

B: A velocità 0,05c nel verso opposto a quello di scorrimento del tapis roulant.

C: A velocità 0,05c nello stesso verso di scorrimento del tapis roulant.

D: A una velocità superiore a 0,05c nello stesso verso di scorrimento del tapis roulant.

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Fisica

Due particelle si allontanano da uno stesso punto in direzioni opposte con velocità 0,90c. Un osservatore solidale con una delle due particelle vede l'altra allontanarsi con velocità pari a:

A: 1,80c

B: 0,90c

C: c

D: 0,99c

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Fisica

Qual è la perdita di massa che produce un guadagno di energia di 1 kWh?

A: 4×10^–11 kg

B: (1/9)×10^–10 kg

C: 1 g

D: 4×10^–10 kg

Scelta multipla

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Fisica

A: Il modulo quadrato del quadrivettore energia-quantità di moto dipende dalla scelta del sistema di riferimento inerziale.

B: Nessun corpo dotato di massa può raggiungere la velocità della luce.

C: Se un corpo assorbe una quantità di energia E, la sua massa non si conserva ma aumenta della quantità E/c².

D: Un fotone emesso da una sorgente in movimento con velocità v viaggia a velocità c.

Vero o falso

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Una particella con massa a riposo m₀ si muove a velocità v=c/4. Se la sua velocità raddoppia, di quale fattore aumenterà la sua energia totale relativistica?

2 \sqrt{2} / \sqrt{3}

B: 2

\sqrt{5} / 2

D: 4

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Fisica

Abbiamo a disposizione una bilancia ideale che può rilevare differenze di massa arbitrariamente piccole, due cubetti di piombo identici e una molla.

A: Se uno dei due cubetti viene portato a una temperatura superiore a quella dell'altro, le due masse misurate non saranno più uguali.

B: Se sul piatto della bilancia vengono prima posti un cubetto e la molla al suo fianco e successivamente lo stesso cubetto con sotto la molla compressa, le due masse misurate saranno uguali.

Vero o falso

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Fisica

L'energia, divisa per la velocità della luce, e le tre componenti della ________ possono essere considerate insieme come componenti (________, p_x, p_y, p_z) di un unico vettore a quattro ________, detto quadrivettore energia-quantità di moto.
Il suo modulo quadrato è ________.

Posizionamento

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Fisica

In quale tra i seguenti casi si verifica un incremento (ancorché minuscolo) della massa dell'oggetto in questione?

A: Una torta viene cotta in forno.

B: Una torta viene messa in frigo.

C: Una molla viene lasciata espandere.

D: Una torta viene spostata su un tavolo.

Scelta multipla

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Fisica

Una particella dotata di massa viaggia a velocità c/2: è possibile accelerarla in modo tale che la sua quantità di moto diventi il doppio di quella iniziale?

A: No, perché la quantità di moto si conserva.

B: Sì. Poiché il coefficiente di dilatazione aumenta all'aumentare della velocità, non è necessario accelerare la particella fino alla velocità c.

C: No, perché la particella dovrebbe viaggiare alla velocità della luce.

D: Non è possibile rispondere per insufficienza di dati.

Scelta multipla

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Fisica

Abbiamo una torcia puntata verso uno specchio posto di fronte a noi, a qualche decina di metri di distanza, e misuriamo l'intervallo di tempo fra l'accensione della torcia e la visione della luce riflessa.

A: Se iniziamo a camminare verso lo specchio, l'intervallo di tempo fra l'accensione della torcia e la visione del riflesso si riduce.

B: Se iniziamo a camminare verso lo specchio, i fotoni arrivano sulla nostra retina con velocità maggiore.

Vero o falso

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