Il<br />padre<br />dellarelatività:<br />Einstein<br />di<br />Martina Vernazza<br />
Chi  è Einstein<br />?<br />
Einstein Albertè nato il 14 Marzo 1879 a Ulm nel Wurttemberg, d’origine ebraica e di cittadinanza tedesca.<br />
Einstein non è un bravo scolaro<br />“Grazie al suo cervello troppo fantasioso e al suo spirito troppo indipendente”<br />...
?<br />Come è nata la “teoria della relatività”?<br />?<br />?<br />?<br />
La “teoria della relatività ristretta” <br />è la logica conseguenza<br />della “relatività galileiana” e ne costituisce i...
Chi  è Galileo<br />?<br />
Galileo Galilei è nato a Pisa il 15 Febbraio 1564, ed è morto l’8 Gennaio 1642.<br />È stato un fisico,  filosofo, astrono...
Relatività galileiana?<br />
Galileo<br />
1° principio della dinamica<br />
La velocità di un corpo (bocce di metallo) che scende lungo un piano inclinato aumenta.<br />
La velocità di un corpo (bocce di metallo) che sale lungo un piano inclinato diminuisce.<br />
Sul piano orizzontale la velocità non può né aumentare, né diminuire, ma rimane costante.<br />
Se la forza applicata a un punto materiale è uguale a zero, allora esso si muove a velocità costante.<br />Tutti i corpi, ...
Quindi un ciclista che va a 30 Km/h continuerebbe a muoversi a questa velocità <br />senza bisogno di pedalare.<br />
Perché allora <br />è necessario pedalare?<br />
Le forze di attrito<br />(ad es. quella tra i pneumatici e strada e quella con l’aria)                    <br />causano<br...
Sistemi di riferimento<br />inerziali<br />
Sistemi di riferimento<br />La descrizione del moto è sempre relativa, cioè dipende dal sistema di riferimento da cui lo s...
Per misurare la posizione di un oggetto nello spazio occorre un sistema di riferimento<br />posizione di un punto nella st...
Sistemi di riferimento inerziali<br />Un sistema di riferimento in cui vale il primo principio della dinamica.<br />
È inerziale un sistema di riferimento che ha l’origine nel centro del Sole e i tre assi che puntano verso tre stelle molto...
Sono inerziali tutti i sistemi di riferimento che si muovono rispetto al sistema del Sole con velocità costante.<br />
Non sono inerziali …<br />
quando i sistemi si muovono di moto accelerato rispetto al sistema del Sole.<br />
Se giocassi a biliardo in una nave od in un'altra parte non riscontro alcuna differenza di comportamentonegli urti fra le ...
In un treno che avanza a velocità costante su binarirettilinei e lisci non si avverte nessun sobbalzo. <br />
In questi sistemi di riferimento non ci si accorge di essere in moto<br />(a meno che non si guardi all'esterno).<br />
Anche se in realtà …non esiste un sistema perfettamente inerziale.<br />Attriti, urti, attrazioni gravitazionali equant'al...
Galileo dedusse che …<br />
… le leggi della meccanica sono le stesse in tutti i sistemi di riferimento inerziali, qualunque sia la velocità (costante...
È questo <br />il principio di relatività <br />galileiana.<br />
… Einstein riprese il cammino <br />di questo sommo <br />fisico italiano …<br />
Nel 1921Einstein ha vinto il premio Nobel per aver scoperto che la luce è costituita da fotoni<br />particelle prive di ma...
L’articolo sull’effetto fotoelettrico<br />
La velocità della luce appare la stessa in tutti i sistemi di riferimento inerziali e non si verifica nessun aumento o dim...
Il principio della costanza della luce.<br />
Questo principio può apparire assurdo secondo le nostre idee comuni ma nessun esperimento è mai riuscito fino ad oggi a co...
Chi si occupò di modificare queste idee?<br />?<br />
Einstein<br />
Nel 1905 Einstein espose il <br />principio di relatività ristretta (RR)<br />come una modificazione del precedente princi...
Perché ristretta?<br />
Vengono considerate trasformazioni solo tra sistemi di riferimento inerziali, <br />escludendo quindi i sistemi accelerati...
Le leggi della fisica devono essere le stesse in tutti <br />i sistemi di riferimento inerziali<br />per i quali, di conse...
Secondo Einstein non si deve più considerare lo spazio ed il tempo come entità assolute, separate. <br />Al contrario, spa...
Lo spazio-tempo è uno spazio astratto molto utile per rappresentare i dati di un moto:<br />l’asse orizzontale è riferito ...
Conseguenza della RR.<br />
Un corpo ha energia anche quando è in quiete e questa energia è data dalla notissima formula: <br />
Afferma cioè che massa ed energia sono due aspetti apparentemente  diversi di una medesima realtà. La massa può di consegu...
Einstein intuì che …<br />
leggi della fisica dovessero essere le stesse in ognisistema di riferimento, <br />non solo in quelli inerziali. <br />
Principio di relatività generale (RG)<br />
Il fatto che un campo gravitazionale è matematicamente identico<br />ad un  sistema di  riferimento accelerato<br />è un a...
Chiariamo i concetti … <br />
Se un ascensore spaziale è spinto da una forza esterna, l'osservatore e gli oggetti sentiranno un'accelerazione e iniziera...
Dall'interno dell'ascensore, l'osservatore non può stabilire se al di fuori c'è una forza che esercita una pressione, o un...
Un campo gravitazionale è del tutto equivalente ad un sistema di riferimento non inerziale.  <br />Per questo motivo in ge...
Curvatura dello spazio-tempo = <br />distribuzione della massa e dell'energia<br />
La teoria afferma che lo spazio-tempo viene più o meno curvato dalla presenza di una massa; un'altra massa più piccola si ...
Albert Einstein divenne uno scienziato famoso in tutto il mondo. Trascorse gli ultimi anni della sua vita a Princeton, ado...
Questo aspetto da "Scienziato dedito a cose ben più importanti del vestire" sarebbe stato poi adottato da parecchi imitato...
Sitografia<br />
Bibliografia<br />I cento anni della teoria di Einstein<br />Autore:        Aurelio Ghirardi<br />Casa editrice: Edizioni<...
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La teoria della relatività Martina V.

  1. 1. Il<br />padre<br />dellarelatività:<br />Einstein<br />di<br />Martina Vernazza<br />
  2. 2. Chi è Einstein<br />?<br />
  3. 3. Einstein Albertè nato il 14 Marzo 1879 a Ulm nel Wurttemberg, d’origine ebraica e di cittadinanza tedesca.<br />
  4. 4. Einstein non è un bravo scolaro<br />“Grazie al suo cervello troppo fantasioso e al suo spirito troppo indipendente”<br />nel 1905 scopre la teoria della relatività, quando aveva solo 26 anni!<br />
  5. 5. ?<br />Come è nata la “teoria della relatività”?<br />?<br />?<br />?<br />
  6. 6. La “teoria della relatività ristretta” <br />è la logica conseguenza<br />della “relatività galileiana” e ne costituisce il naturale ampliamento.<br />
  7. 7. Chi è Galileo<br />?<br />
  8. 8. Galileo Galilei è nato a Pisa il 15 Febbraio 1564, ed è morto l’8 Gennaio 1642.<br />È stato un fisico, filosofo, astronomo e matematico italiano, padre della scienza moderna.<br />
  9. 9. Relatività galileiana?<br />
  10. 10. Galileo<br />
  11. 11. 1° principio della dinamica<br />
  12. 12. La velocità di un corpo (bocce di metallo) che scende lungo un piano inclinato aumenta.<br />
  13. 13. La velocità di un corpo (bocce di metallo) che sale lungo un piano inclinato diminuisce.<br />
  14. 14. Sul piano orizzontale la velocità non può né aumentare, né diminuire, ma rimane costante.<br />
  15. 15. Se la forza applicata a un punto materiale è uguale a zero, allora esso si muove a velocità costante.<br />Tutti i corpi, per inerzia, tendono a muoversi a velocità costante, se non lo fanno, è perché ci sono delle forze che modificano questo loro movimento “naturale”.<br />
  16. 16. Quindi un ciclista che va a 30 Km/h continuerebbe a muoversi a questa velocità <br />senza bisogno di pedalare.<br />
  17. 17. Perché allora <br />è necessario pedalare?<br />
  18. 18. Le forze di attrito<br />(ad es. quella tra i pneumatici e strada e quella con l’aria) <br />causano<br />Rallentamento<br />
  19. 19. Sistemi di riferimento<br />inerziali<br />
  20. 20. Sistemi di riferimento<br />La descrizione del moto è sempre relativa, cioè dipende dal sistema di riferimento da cui lo si osserva.<br />La descrizione del moto cambia quindi a seconda del sistema di riferimento.<br />
  21. 21. Per misurare la posizione di un oggetto nello spazio occorre un sistema di riferimento<br />posizione di un punto nella stanza: P(x,y,z)<br />si ottengono mandando le retteperpendicolari ai tre spigoli suddetti e misurando le distanze fra l'origine ed i tre punti così ottenuti.<br />
  22. 22. Sistemi di riferimento inerziali<br />Un sistema di riferimento in cui vale il primo principio della dinamica.<br />
  23. 23. È inerziale un sistema di riferimento che ha l’origine nel centro del Sole e i tre assi che puntano verso tre stelle molto lontane.<br />
  24. 24. Sono inerziali tutti i sistemi di riferimento che si muovono rispetto al sistema del Sole con velocità costante.<br />
  25. 25. Non sono inerziali …<br />
  26. 26. quando i sistemi si muovono di moto accelerato rispetto al sistema del Sole.<br />
  27. 27. Se giocassi a biliardo in una nave od in un'altra parte non riscontro alcuna differenza di comportamentonegli urti fra le palle. I due sistemiinerziali sono assolutamente identici.<br />
  28. 28. In un treno che avanza a velocità costante su binarirettilinei e lisci non si avverte nessun sobbalzo. <br />
  29. 29. In questi sistemi di riferimento non ci si accorge di essere in moto<br />(a meno che non si guardi all'esterno).<br />
  30. 30. Anche se in realtà …non esiste un sistema perfettamente inerziale.<br />Attriti, urti, attrazioni gravitazionali equant'altro sono sempre presenti e non possono essere completamente eliminati.<br />(ad esempio gli urti su un treno)<br />
  31. 31. Galileo dedusse che …<br />
  32. 32. … le leggi della meccanica sono le stesse in tutti i sistemi di riferimento inerziali, qualunque sia la velocità (costante) con cui essi si muovono gli uni rispetto gli altri. <br />
  33. 33. È questo <br />il principio di relatività <br />galileiana.<br />
  34. 34. … Einstein riprese il cammino <br />di questo sommo <br />fisico italiano …<br />
  35. 35. Nel 1921Einstein ha vinto il premio Nobel per aver scoperto che la luce è costituita da fotoni<br />particelle prive di massa che viaggiano nel vuoto alla velocità di 300 mila km/s.<br />
  36. 36. L’articolo sull’effetto fotoelettrico<br />
  37. 37. La velocità della luce appare la stessa in tutti i sistemi di riferimento inerziali e non si verifica nessun aumento o diminuzione della medesima. <br />La luce si comporta in modo contrario alle usuali idee di movimento e di questo bisogna prenderne semplicemente atto. Siamo di fronte ad un nuovo principio naturale : <br />
  38. 38. Il principio della costanza della luce.<br />
  39. 39.
  40. 40. Questo principio può apparire assurdo secondo le nostre idee comuni ma nessun esperimento è mai riuscito fino ad oggi a contraddirlo. <br />correggere le nostre idee di spazio, tempo e movimento.<br />
  41. 41. Chi si occupò di modificare queste idee?<br />?<br />
  42. 42. Einstein<br />
  43. 43. Nel 1905 Einstein espose il <br />principio di relatività ristretta (RR)<br />come una modificazione del precedente principio di relatività galileiana (Rgal) con l'aggiunta del <br />principio di costanza della velocità della luce. <br />
  44. 44. Perché ristretta?<br />
  45. 45. Vengono considerate trasformazioni solo tra sistemi di riferimento inerziali, <br />escludendo quindi i sistemi accelerati, come, per esempio, quelli sotto l'azione della forza gravitazionale.<br />
  46. 46. Le leggi della fisica devono essere le stesse in tutti <br />i sistemi di riferimento inerziali<br />per i quali, di conseguenza, <br />lo spazio ed il tempo hanno proprietà diverse<br />da quelle dettate dal senso comune. <br />
  47. 47. Secondo Einstein non si deve più considerare lo spazio ed il tempo come entità assolute, separate. <br />Al contrario, spazio e tempo fanno parte di una unica realtà, <br />lo spazio-tempo.<br />
  48. 48. Lo spazio-tempo è uno spazio astratto molto utile per rappresentare i dati di un moto:<br />l’asse orizzontale è riferito ai tempi e quello verticale alle posizioni.<br />
  49. 49. Conseguenza della RR.<br />
  50. 50. Un corpo ha energia anche quando è in quiete e questa energia è data dalla notissima formula: <br />
  51. 51.
  52. 52. Afferma cioè che massa ed energia sono due aspetti apparentemente  diversi di una medesima realtà. La massa può di conseguenza trasformarsi in energia e viceversa.<br />La massa è energia<br />
  53. 53. Einstein intuì che …<br />
  54. 54. leggi della fisica dovessero essere le stesse in ognisistema di riferimento, <br />non solo in quelli inerziali. <br />
  55. 55. Principio di relatività generale (RG)<br />
  56. 56. Il fatto che un campo gravitazionale è matematicamente identico<br />ad un  sistema di  riferimento accelerato<br />è un altro modo di esprimere il principio di equivalenza ed  è la base su cui si fonda la RG.<br />
  57. 57. Chiariamo i concetti … <br />
  58. 58. Se un ascensore spaziale è spinto da una forza esterna, l'osservatore e gli oggetti sentiranno un'accelerazione e inizieranno a muoversi verso l'alto o verso il basso. Analogamente, in presenza di un campo gravitazionale fuori dall'ascensore, le loro masse saranno spinte in qualche direzione, esattamente come accade quando sono accelerate da una forza esterna. <br />
  59. 59. Dall'interno dell'ascensore, l'osservatore non può stabilire se al di fuori c'è una forza che esercita una pressione, o una massa in quiete che li attrae.<br />
  60. 60. Un campo gravitazionale è del tutto equivalente ad un sistema di riferimento non inerziale. <br />Per questo motivo in generale un campo gravitazionale è equivalente ad uno spazio curvo.<br />Un campo gravitazionale incurva lo spazio-tempo.<br />
  61. 61. Curvatura dello spazio-tempo = <br />distribuzione della massa e dell'energia<br />
  62. 62. La teoria afferma che lo spazio-tempo viene più o meno curvato dalla presenza di una massa; un'altra massa più piccola si muove allora come effetto di tale curvatura.<br />
  63. 63.
  64. 64. Albert Einstein divenne uno scienziato famoso in tutto il mondo. Trascorse gli ultimi anni della sua vita a Princeton, adottando un look del tutto eccentrico per uno scienziato e cattedratico della sua fama, caratterizzato da abiti e palandrane piuttosto stazzonate e da capelli bianchi lunghi e incolti. <br />
  65. 65. Questo aspetto da "Scienziato dedito a cose ben più importanti del vestire" sarebbe stato poi adottato da parecchi imitatori nell'ambiente dei fisici, specialmente in Italia.<br />È morto a Princeton il 18 aprile 1955.<br />
  66. 66. Sitografia<br />
  67. 67. Bibliografia<br />I cento anni della teoria di Einstein<br />Autore: Aurelio Ghirardi<br />Casa editrice: Edizioni<br />La fisica di Amaldi<br />Autore: Ugo Amaldi<br />Editore: Zanichelli 2007<br />

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