Fisica - Scuola secondaria di secondo grado La relatività generale La curvatura dello spazio-tempo Deflessione gravitazionale della luce

37.La fisica quantistica

22 esercizi

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Fisica

In base agli assiomi della relatività ristretta, la velocità della luce c è la stessa in ogni direzione se:

A: l'etere ha una velocità trascurabile rispetto a quella della luce.

B: l'etere è fermo e la Terra è in moto.

C: la si misura da un sistema di riferimento inerziale.

D: l'etere e la Terra sono in moto relativo.

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Fisica

Due sonde spaziali S₁ e S₂ che viaggiano parallele verso un pianeta a velocità pari rispettivamente a c/4 e c/3, quando si trovano affiancate emettono entrambe un raggio luminoso verso il pianeta.
Quanto vale il rapporto fra i tempi T₁ e T₂ impiegati dai due raggi per raggiungere il pianeta?

A: 1

B: 3,4

C: 4/3

D: 3/4

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Fisica

Dalla testa di un treno in corsa si spara un colpo di pistola verso un bersaglio posto alla coda del treno. Nello stesso istante un proiettile è sparato dall'ultimo vagone verso un bersaglio posto in testa del treno.
Quale dei due proiettili raggiungerà per primo il rispettivo bersaglio?

A: Il proiettile sparato verso la testa del treno.

B: I proiettili raggiungeranno il rispettivo bersaglio simultaneamente.

C: Soltanto il proiettile esploso dalla testa del treno raggiunge il proprio bersaglio.

D: Il proiettile sparato verso la coda del treno.

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Fisica

Che cosa non varia in tutti i sistemi di riferimento inerziali, secondo il principio di relatività ristretta?

A: Le leggi e i principi dell'elettromagnetismo.

B: Le leggi della meccanica.

C: Le leggi e i principi della meccanica.

D: Le leggi e i principi della fisica.

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Fisica

Secondo il principio di invarianza di c nella relatività ristretta, la velocità della luce è ________ in tutti i sistemi di riferimento ________ indipendentemente dalla loro ________ e dalla sorgente di luce.
Il principio di relatività di ________ è una generalizzazione a tutta la fisica del principio di relatività di ________.

Posizionamento

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Fisica

Nella relatività ristretta ß è il prodotto tra il modulo della velocità di un oggetto o di un sistema e la velocità della luce.
Perciò ß ha le dimensioni di una velocità e per i corpi dotati di massa è sempre maggiore di 1.
Il coefficiente di dilatazione γ è il numero puro, sempre minore di 1, definito come 1/√(1- ß²).

Trova errore

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Fisica

A bordo di un'astronave, che è in moto nello spazio con velocità 3/4 c rispetto alla Terra, si misura tra due eventi un intervallo di tempo di 10 s.
Qual è l'intervallo tra gli stessi due eventi osservato dalla Terra?

A: 11,5 s

B: 15,1 s

C: 7,5 s

D: 10,4 s

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Fisica

La lunghezza propria di un segmento è quella misurata nel sistema di riferimento che rispetto al segmento:

A: è in quiete.

B: è inerziale e in moto relativo.

C: viaggia a una velocità trascurabile rispetto a quella della luce.

D: viaggia alla velocità della luce.

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Fisica

Un aereo del futuro viaggia alla velocità di 200 000 km/s. I passeggeri vedono le luci di un albero di Natale che per un osservatore al suolo lampeggiano con una frequenza di 2 Hz. Per i passeggeri dell'aereo l'intervallo di tempo tra due accensioni consecutive delle lampadine dura:

A: poco meno di 2 s.

B: poco meno di 0,5 s.

C: poco più di 0,5 s.

D: poco più di 2 s.

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Fisica

A: Per un osservatore che viaggia quasi alla velocità della luce, il proprio orologio batte il tempo più lentamente.

B: Per un osservatore che viaggia quasi alla velocità della luce, il proprio orologio batte il tempo più rapidamente.

C: Per un osservatore che viaggia quasi alla velocità della luce rispetto a noi, un orologio a terra batte il tempo più lentamente.

D: Per un osservatore in quiete un orologio che viaggia a 290 000 km/s batte il tempo più rapidamente.

Vero o falso

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Fisica

A: Per i passeggeri di un aereo che viaggia a una velocità prossima a quella della luce, la lunghezza dell'aereo è inferiore a quella misurata in aeroporto.

B: Se una sfera viaggia in moto rettilineo uniforme a 280 000 km/s, per un osservatore in quiete essa è ancora una sfera ma di volume minore.

C: Se un cubo viaggia in moto rettilineo uniforme a 280 000 km/s, per un osservatore in quiete esso è un parallelepipedo.

D: Se un rettangolo viaggia in moto rettilineo uniforme, a una opportuna velocità, per un osservatore in quiete esso può risultare un quadrato.

Vero o falso

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A: All'interno di un ascensore che precipita in caduta libera verso la Terra tutti gli oggetti sembrano privi di peso.

B: In un locale chiuso è impossibile accertare sperimentalmente se si sia in assenza di gravità oppure se l'intero locale abbia una velocità non costante.

C: In un locale chiuso, purché abbastanza ampio, si può accertare sperimentalmente se esista un campo gravitazionale oppure se l'intero locale abbia un'accelerazione costante.

D: La massa inerziale e la massa gravitazionale sono grandezze fisiche identiche e del tutto equivalenti.

Vero o falso

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Fisica

Tra le seguenti affermazioni riguardanti i principi della relatività generale, soltanto una è corretta. Quale?

A: Secondo il principio di relatività generale la velocità vettoriale della luce è sempre costante.

B: Secondo il principio di relatività generale le leggi della fisica hanno la stessa forma in tutti i sistemi di riferimento, purché questi siano inerziali.

C: Per il principio di equivalenza in una zona limitata dello spazio-tempo un sistema di riferimento inerziale è indistinguibile da un sistema non inerziale.

D: In una zona limitata dello spazio-tempo si può sempre scegliere un sistema di riferimento tale da simulare o eliminare l'effetto di un campo gravitazionale costante.

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La somma degli angoli interni di un triangolo:

A: è minore di 180° nelle geometrie ellittiche, maggiore di 180° in quelle iperboliche.

B: è maggiore di 180° nelle geometrie ellittiche, minore di 180° in quelle iperboliche.

C: è minore di 180° sia nelle geometrie ellittiche sia in quelle iperboliche.

D: è pari a 180° sia nelle geometrie euclidee sia in quelle non euclidee.

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Fisica

A: In una geometria ellittica un triangolo isoscele può avere i due angoli alla base entrambi retti.

B: Nelle geometrie ellittiche per un punto esterno a una retta non si possono condurre rette a essa parallele.

C: Lo spazio-tempo di Minkowski, che "fa da sfondo" alla relatività ristretta, è uno spazio curvo.

D: La curvatura è una proprietà intrinseca degli spazi e può essere nulla, positiva o negativa.

Vero o falso

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Fisica

La nuova interpretazione della gravità data da Einstein:

A: si fonda sull'ipotesi che le particelle soggette a qualsiasi forza si muovano nello spazio-tempo seguendo una curva geodetica.

B: si fonda sull'ipotesi che tutte le forze agiscano nello spazio-tempo, la cui geometria non dipende dalla distribuzione delle masse presenti.

C: è diversa da quella di Newton soltanto per la scelta di alcune costanti nell'espressione che descrive la forza attrattiva.

D: è diversa da quella di Newton poiché sostiene che l'attrazione tra i punti materiali non è dovuta a una forza a distanza.

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Un raggio di luce emesso da una stella arriva sulla Terra dopo aver "sfiorato" il Sole. Quale tra le seguenti affermazioni non è corretta?

A: La frequenza della luce rilevata sulla Terra è minore di quella con cui la luce è stata emessa, e la diminuzione è più marcata se la stella è più massiccia.

B: Il raggio di luce segue una traiettoria rettilinea perché, essendo costituito da fotoni che hanno massa nulla, non risente del campo gravitazionale.

C: La frequenza della luce rilevata sulla Terra è minore di quella con cui la luce è stata emessa dalla stella (anche se la luce non passa in prossimità del Sole).

D: La massa del Sole curva lo spazio-tempo in prossimità di esso e il raggio di luce percorre una geodetica che non è rettilinea.

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Tra le seguenti affermazioni relative alle onde gravitazionali, qual è l'unica corretta?

A: La propagazione della variazione della geometria dello spazio-tempo avviene a velocità inferiore alla velocità della luce c.

B: Le onde gravitazionali sono radiazioni elettromagnetiche ad alta frequenza.

C: le onde gravitazionali sono distorsioni dello spazio-tempo determinate dal rapido movimento di grandi masse.

D: Le onde gravitazionali interagiscono in modo significativo con la materia e la loro intensità è facilmente misurabile con un'adeguata attrezzatura.

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La luce di una stella arriva sulla Terra dopo aver "risalito" il campo gravitazionale della stella, e quindi dopo aver acquistato energia. Questa variazione di energia non può determinare un rallentamento della luce nel vuoto, ma si riflette nell'aumento della sua velocità .

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Un orologio atomico al cesio è trasportato da un aereo che percorre il giro del mondo. Riportato a terra, l'orologio è confrontato con un orologio di controllo identico, con cui era stato sincronizzato prima della partenza.

A: I due orologi hanno perso la sincronizzazione, e ciò unicamente a causa della dilatazione dei tempi prevista dalla relatività ristretta.

B: I due orologi non sono più sincronizzati, ma lo sarebbero ancora se l'aereo avesse potuto volare sempre appena sopra il livello del mare.

Vero o falso

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Nelle geometrie ________ esistono infinite rette parallele a una retta data, condotte per un punto esterna a essa.
In una geometria ________ è possibile che due rette, entrambe perpendicolari a una terza retta, si incontrino in un punto; infatti in questo caso si formerebbe un triangolo la cui somma degli angoli interni è ________ 180°.

Completamento chiuso

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Fisica

Supponi di trovarti dentro un ascensore che dall'ultimo piano di un grattacielo sta precipitando in caduta libera verso il suolo.

A: Se lasci cadere un mazzo di chiavi, esso resterà fluttuante nell'aria.

B: Andrai a sbattere con violenza contro il soffitto dell'ascensore.

C: Avrai l'impressione di non avvertire più il peso del tuo corpo.

D: Avrai l'impressione che il tuo peso sia enormemente aumentato.

E: Il tuo orologio perderà la sincronizzazione con un orologio identico che è rimasto in cima al grattacielo.

Vero o falso

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