Fisica - Scuola secondaria di secondo grado La relatività ristretta Quantità di moto relativistica ed energia relativistica Equivalenza massa-energia

La relatività ristretta

19 esercizi

SVOLGI

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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 casualmente 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

Scelta multipla

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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.

Scelta multipla

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Fisica

Una particella 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?

A: 2 √2 × 10² m

B: 8 × 10⁴ m²

C: 10² m

D: 10² √10 m

Scelta multipla

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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.

Scelta multipla

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Fisica

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

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

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

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

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

Scelta multipla

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Fisica

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

A: 1,80 c

B: 0,90 c

C: c

D: 0,99 c

Scelta multipla

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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

Una particella a riposo ha massa m₀. A quale velocità v deve muoversi affinché la sua massa relativistica sia il doppio della massa a riposo?

A: La massa relativistica è sempre minore della massa a riposo.

B: v = c

C: v = c/2

D: v = √3/2 c

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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Fisica

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?

A: 2√2/√3

B: 2

C: √5/2

D: 4

Scelta multipla

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Fisica

Abbiamo a disposizione una bilancia ideale che può rilevare differenze di masse 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

Il rapporto tra energia e velocità della luce e le tre componenti della ________ possono considerarsi come le quattro componenti (________, p_x, p_y, p_z) di un unico vettore a quattro dimensioni nello ________.
Tale quadrivettore energia-quantità di moto e 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

Poiché il modulo quadrato del vettore energia - velocità è uguale alla massa a riposo moltiplicata per c , certamente esso cambia quando si cambia sistema di riferimento inerziale.

Trova errore

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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 la massa aumenta all'aumentare della velocità, non è necessario accelerare la particella fino alla velocità c.

C: No, perché la massa diminuisce all'aumentare della velocità.

D: No, perché ciò consentirebbe alla particella di viaggiare a velocità c.

Scelta multipla

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Fisica

Secondo la teoria della relatività è ________ accelerare una particella dotata di ________ fino alla velocità della luce. Ciò è dovuto al fatto che la massa ________ con la velocità della particella, rendendo sempre più ________ imprimerle un'ulteriore ________.

Posizionamento

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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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