A. Martini Questa volta misureremo una lunghezza con un orologio!

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A. Martini

A. Martini

Questa volta misureremo una lunghezza con un orologio!

Questa volta misureremo una lunghezza con un orologio!

Confronto fra due

regoli paralleli ad X

dal punto di vista di 2 SRI

ESPERIMENTO N. 33

Io ho un regolo posto nella direzione dell’asse X

Y*

Io ho un regolo posto nella direzione dell’asse X

Y*

Posso misurare il tempo che un fotone impiega per andare da un estremo all’altro del regolo

Y*

(non chiederti il perché: lo capirai in seguito!)

Pausa per aspettare il lancio

Posso misurare il tempo che un fotone impiega per andare da un estremo all’altro del regolo

(non chiederti il perché: lo capirai in seguito!)

Y*

Posso misurare il tempo che un fotone impiega per andare da un estremo all’altro del regolo

(non chiederti il perché: lo capirai in seguito!)

Y*

Posso misurare il tempo che un fotone impiega per andare da un estremo all’altro del regolo

Y*

(non chiederti il perché: lo capirai in seguito!)

Per me questa è una misura PROPRIA

Y*

X*

Per me questa è una misura PROPRIA

Y*

X*

Per me questa è una misura PROPRIA

Y*

X*

t*

E’ ovvio che troverò:

Y*

X*

t*

t*=2X*C

E’ ovvio che troverò:

Y*

X*

t*

t*=2X*C

Albert, per te quant’è il tempo di andata e ritorno del fotone?

Y*

Albert, per te quant’è il tempo di andata e ritorno del fotone?

Y*

O*A*

Ecco quello che misuro Io

Y

AO

Ecco quello che misuro Io

Y

AO

Quando il fotone lascia la lampada, essa si trova in O

Y

OA

Quando il fotone lascia la lampada, essa si trova in O

Y

OA

Ma quando il fotone colpisce lo specchio, esso si trova in A’

Y

OA

O’A’

Ma quando il fotone colpisce lo specchio, esso si trova in A’

Y

OA

O’A’

Poi il fotone torna indietro e colpisce la lampada quando questa si trova in O”

Y

OA

O’A’

Poi il fotone torna indietro e colpisce la lampada quando questa si trova in O”

Y

OA

O’A’

O”A”

Guarda:

Y

AO

Guarda:

Y

AO

Attento: sta per partire il fotone!

Guarda:

Y

Guarda:

Y

Guarda:

Y

Guarda:

Y

Guarda:

Y

Guarda:

Y

Guarda:

Y

Guarda:

Y

Guarda:

Y

Guarda:

Y

Guarda:

Y

Guarda:

Y

Guarda:

Y

Guarda:

Y

Guarda:

Y

Guarda:

Y

Guarda:

Y

Guarda:

Y

Guarda:

Y

Guarda:

Y

Guarda:

Y

Guarda:

Y

Guarda:

Y

Guarda:

Y

Guarda:

Y

Guarda:

Y

Guarda:

Y

Guarda:

Y

Guarda:

Y

Y

OA

O’A’

O”A”

Dunque questo è il tragitto fatto dal fotone:

Y

OA

O’A’

O”A”

Dunque questo è il tragitto fatto dal fotone:

Y

OA

O’A’

O”A”

Dunque questo è il tragitto fatto dal fotone:

Y

OA

O’A’

O”A”

Visto che la velocità del fotone è sempre C, sia all’andata che al ritorno, dato che essa non si somma alla velocità del SRI, il tempo impiegato per andare da O ad O” è:

Y

OA

O’A’

O”A”

t =OA’ + A’O”

C

Visto che la velocità del fotone è sempre C, sia all’andata che al ritorno, dato che essa non si somma alla velocità del SRI, il tempo impiegato per andare da O ad O” è:

Y

OA

O’A’

O”A”

t =OA’ + A’O”

C

Dobbiamo quindi calcolare OA’ ed A’O”

Y

OA

O’A’

O”A”

t =OA’ + A’O”

C

Calcolo di OA’

OA

O’A’

X

Calcolo di OA’

OA

O’A’

OA’= OA + AA’

X

Calcolo di OA’

OA

O’A’

OA’= OA + AA’

X

OA’= X + AA’

AO’

A’

X

OA’= X + AA’

AA’ è lo spostamento fatto dallo specchio nel tempo t’ che il fotone impiega per andare da O ad A’

O

OA

O’A’

X

OA’= X + AA’

AA’ è lo spostamento fatto dallo specchio nel tempo t’ che il fotone impiega per andare da O ad A’

OA

O’A’

X

OA’= X + AA’

AA’ è lo spostamento fatto dallo specchio nel tempo t’ che il fotone impiega per andare da O ad A’

t’ =OA’C

AA’ è lo spostamento fatto dallo specchio nel tempo t’ che il fotone impiega per andare da O ad A’

OA

O’A’

X

OA’= X + AA’

t’ =OA’C

AA’= Vt’

(ricorda che V è la velocità relativa del SRI, cioè dello specchio)

AA’ è lo spostamento fatto dallo specchio nel tempo t’ che il fotone impiega per andare da O ad A’

OA

O’A’

X

OA’= X + AA’

t’ =OA’C

AA’= Vt’

(ricorda che V è la velocità relativa del SRI, cioè dello specchio)

OA

O’A’

X

OA’= X + AA’

AA’ è lo spostamento fatto dallo specchio nel tempo t’ che il fotone impiega per andare da O ad A’

t’ =OA’C

AA’= Vt’

OA

O’A’

X

OA’= X + AA’

AA’ è lo spostamento fatto dallo specchio nel tempo t’ che il fotone impiega per andare da O ad A’

t’ =OA’C

AA’= Vt’

AA’= V OA’C

OA

O’A’

X

OA’= X + AA’

AA’ è lo spostamento fatto dallo specchio nel tempo t’ che il fotone impiega per andare da O ad A’

t’ =OA’C

AA’= Vt’

AA’= V OA’C

E va bene, so già quello che debbo fare!

OA

O’A’

X

OA’= X + AA’

AA’ è lo spostamento fatto dallo specchio nel tempo t’ che il fotone impiega per andare da O ad A’

t’ =OA’C

AA’= Vt’

AA’= V OA’C

E va bene, so già quello che debbo fare!

AA’= V OA’C

OA’= X + AA’

AA’= V OA’C

OA’= X + AA’

Sostituiamo ad AA’ il suo valore corrispondente

AA’= V OA’C

OA’= X + AA’

Sostituiamo ad AA’ il suo valore corrispondente

OA’= X + V OA’C

AA’= V OA’C

OA’= X + AA’

Sarai d’accordo che si può scrivere anche così!

OA’= X + V OA’C

OA’= X + V OA’C

AA’= V OA’C

OA’= X + AA’

Sarai d’accordo che si può scrivere anche così!

OA’= X + V OA’C

OA’= X + V OA’C

AA’= V OA’C

OA’= X + AA’

Ricaviamo X

OA’= X + V OA’C

OA’= X + V OA’C

AA’= V OA’C

OA’= X + AA’

Ricaviamo X

OA’= X + V OA’C

OA’= X + V OA’C

OA’-X = V OA’C

AA’= V OA’C

OA’= X + AA’

Raccogliamo OA’ a fattor comune

OA’= X + V OA’C

OA’= X + V OA’C

OA’-X = V OA’C

AA’= V OA’C

OA’= X + AA’

Raccogliamo OA’ a fattor comune

OA’= X + V OA’C

OA’= X + V OA’C

OA’-X = V OA’C

OA’X = VC

1 -

AA’= V OA’C

OA’= X + AA’

Ricaviamo OA’

OA’= X + V OA’C

OA’= X + V OA’C

OA’-X = V OA’C

OA’X = VC

1 -

AA’= V OA’C

OA’= X + AA’

Ricaviamo OA’

OA’= X + V OA’C

OA’= X + V OA’C

OA’-X = V OA’C

X = VC

1 -OA’

OA’= X1

VC

1 -

OA

O’A’

X

OA’= X + AA’

Abbiamo così calcolato il tragitto del fotone all’andata

OA’= X1

VC

1 -

Dobbiamo ora calcolare A’O”

Y

OA

O’A’

O”A”

t =OA’ + A’O”

C

Ricorda che siamo partiti dalla formula:

Dobbiamo ora calcolare A’O”

Y

OA

O’A’

O”A”

t =OA’ + A’O”

C

Ricorda che siamo partiti dalla formula:

OA

O’A’

O”A”

OA

O’A’

O”A”

A’O”= A’O’ - O’O”

OA

O’A’

O”A”

A’O”= A’O’ - O’O”

X

OA

O’A’

O”A”

A’O”= A’O’ - O’O”

X

A’O”= X - O’O”

O’O” è lo spostamento fatto dalla lampada nel tempo t” che il fotone impiega per andare da A’ ad O”

A’O”= X - O’O”

OA

O’A’

X

O’O” è lo spostamento fatto dalla lampada nel tempo t” che il fotone impiega per andare da A’ ad O”

A’O”= X - O’O”

OA

O’A’

X

O”

O’O” è lo spostamento fatto dalla lampada nel tempo t” che il fotone impiega per andare da A’ ad O”

A’O”= X - O’O”

OA

O’A’

X

O”

O’O” è lo spostamento fatto dalla lampada nel tempo t” che il fotone impiega per andare da A’ ad O”

A’O”= X - O’O”

OA

O’A’

X

O”

O’O”= V t”

O’O” è lo spostamento fatto dalla lampada nel tempo t” che il fotone impiega per andare da A’ ad O”

A’O”= X - O’O”

OA

O’A’

X

O”

O’O”= V t”

t”= A’O”C

O’O” è lo spostamento fatto dalla lampada nel tempo t” che il fotone impiega per andare da A’ ad O”

A’O”= X - O’O”

OA

O’A’

X

O”

O’O”= V t”

t”= A’O”C

O’O” è lo spostamento fatto dalla lampada nel tempo t” che il fotone impiega per andare da A’ ad O”

A’O”= X - O’O”

OA

O’A’

X

O”

O’O”= V t”

t”= A’O”C

O’O”= V A’O”C

O’O” è lo spostamento fatto dalla lampada nel tempo t” che il fotone impiega per andare da A’ ad O”

A’O”= X - O’O”

OA

O’A’

X

O”

O’O”= V t”

t”= A’O”C

O’O”= V A’O”C

O’O” è lo spostamento fatto dalla lampada nel tempo t” che il fotone impiega per andare da A’ ad O”

A’O”= X - O’O”

OA

O’A’

X

O”

O’O”= V A’O”C

A’O”= X - V A’O”C

O’O” è lo spostamento fatto dalla lampada nel tempo t” che il fotone impiega per andare da A’ ad O”

OA

O’A’

X

O”

A’O”= X - V A’O”C

Eccomi nuovamente qui a risolvere i vostri

problemi

O’O” è lo spostamento fatto dalla lampada nel tempo t” che il fotone impiega per andare da A’ ad O”

OA

O’A’

X

O”

A’O”= X - V A’O”C

Eccomi nuovamente qui a risolvere i vostri

problemi

A’O”= X - V A’O”C

A’O”= X - V A’O”C

Naturalmente possiamo scrivere l’equazione in questo modo:

A’O”= X - V A’O”C

Naturalmente possiamo scrivere l’equazione in questo modo:

A’O”= X - A’O”CV

A’O”= X - V A’O”C

Ricaviamo X

A’O”= X - A’O”CV

A’O”= X - V A’O”C

A’O”= X - A’O”CV

X= A’O”+ A’O”CV

Ricaviamo X

A’O”= X - V A’O”C

Raccogliamo A’O” a fattor comune

A’O”= X - A’O”CV

X= A’O”+ A’O”CV

A’O”= X - V A’O”C

Raccogliamo A’O” a fattor comune

A’O”= X - A’O”CV

X= A’O”+ A’O”CV

X= A’O”CV1 +

A’O”= X - V A’O”C

Ora possiamo ricavare A’O”

A’O”= X - A’O”CV

X= A’O”+ A’O”CV

X= A’O”CV1 +

A’O”= X - V A’O”C

Ora possiamo ricavare A’O”

A’O”= X - A’O”CV

X= A’O”+ A’O”CV

X= A’O”CV1 +

A’O”= X

CV1 +

1

A’O”= X

CV1 +

1

OA

O’A’

O”A”

A’O”= X

CV1 +

1OA’= X

1

VC

1 -

A’O”= X

CV1 +

1OA’= X

1

VC

1 -

OA

O’A’

O”A”

t =OA’ + A’O”

C

A’O”= X

CV1 +

1OA’= X

1

VC

1 -

OA

O’A’

O”A”

t =OA’ + A’O”

C

A’O”= X

CV1 +

1OA’= X

1

VC

1 -

OA

O’A’

O”A”

t =OA’ + A’O”

C

Ora dobbiamo sostituire in questa formula, ad OA’ e A’O” le rispettive espressioni

A’O”= X

CV1 +

1OA’= X

1

VC

1 -

OA

O’A’

O”A”

t =OA’ + A’O”

C

Ora dobbiamo sostituire in questa formula, ad OA’ e A’O” le rispettive espressioni

A’O”= X

CV1 +

1OA’= X

1

VC

1 -

t =OA’ + A’O”

C

A’O”= X

CV1 +

1OA’= X

1

VC

1 -

t =OA’ + A’O”

C

t =C

X1

VC

1 -X

1

VC

1 ++

t =C

X1

VC

1 -X

1

VC

1 ++

t =C

X1

VC

1 -X

1

VC

1 ++

t =C

X1

VC

1 -

1

VC

1 ++

t =C

X1

VC

1 -

1

VC

1 ++

t =C

X1

VC

1 -

1

VC

1 ++

t =C

XV2

C21 -

VC

1 + +

t =C

X1

VC

1 -

1

VC

1 ++

VC

1 -

t =C

XV2

C21 -

VC

1 + + VC

1 -

t =C

XV2

C21 -

VC

1 + + VC

1 -

t =C

XV2

C21 -

1 + 1

t =C

XV2

C21 -

VC

1 + + VC

1 -

t =C

XV2

C21 -

1 + 1

t =C

XV2

C21 -

1 + 1

t =C

XV2

C21 -

1 + 1

t =C

XV2

C21 -

2

t =C

XV2

C21 -

2

t =C

XV2

C21 -

2

t =C

XV2

C21 -

2

t =C

2XV2

C21 -

t =C

2XV2

C21 -

t =C

2XV2

C21 -

t =C

2XV2

C21 -

t =V2

C21 -

2XC

1

t = V2

C21 -C

2X 1

t =C

2XV2

C21 -

t =V2

C21 -

2XC

1

t = V2

C21 -C

2X 1

t = V2

C21 -C

2X 1

t = V2

C21 -C

2X 1

t = V2

C21 -C

2X 1

Se ti ricordi, nel secondo esperimento avevamo dimostrato la relazione:

tY

C V C2

2

2 2 2

4 1

1=

- /

Y*t*2

t = V2

C21 -C

2X 1

Allora possiamo sostituire:

tY

C V C2

2

2 2 2

4 1

1=

- /

Y*t*2

t = V2

C21 -C

2X 1

Allora possiamo sostituire:

tY

C V C2

2

2 2 2

4 1

1=

- /

Y*t*2

t = V2

C21 -C

2X 1

Allora possiamo sostituire:

tY

C V C2

2

2 2 2

4 1

1=

- /

Y*t*2

= V2

C21 -C

2X 1t*

V2

C21 -

1

t = V2

C21 -C

2X 1

Dato poi che io avevo trovato:

= V2

C21 -C

2X 1t*

V2

C21 -

1

t*=2X*C

t = V2

C21 -C

2X 1

Dato poi che io avevo trovato:

= V2

C21 -C

2X 1t*

V2

C21 -

1

t*=2X*C

Possiamo sostituire:

t = V2

C21 -C

2X 1

Dato poi che io avevo trovato:

= V2

C21 -C

2X 1

V2

C21 -

1

t*=2X*C

Possiamo sostituire:

2X*C

= V2

C21 -C

2X 1

V2

C21 -

12X*C

= V2

C21 -C

2X 1

V2

C21 -

12X*C

= V2

C21 -C

2X 1

V2

C21 -

12X*C

= V2

C21 -

2X 112X*

V2

C21 - V2

C21 -

=2X* 2X1

V2

C21 -

Quindi:

X = X* V2

C21 -

=2X* 2X1

V2

C21 -

=2X* 2X1

V2

C21 -

Quindi:

X = X* V2

C21 -

Se il tempo si DILATAVA,

lo Spazio si CONTRAE!

Quindi:

X = X* V2

C21 -

il tempo si DILATA

lo Spazio si CONTRAE

t =V2

C21 -

t*

Quindi:

Vogliamo fare un esempio, Albert?

Quindi:

Certamente!

Io ho un regolo lungo

172 cm

Vieni, Albert

Volete vedere che cosa ha

visto Albert?

Quindi:

Y

Adesso ve lo faccio

rivedere al rallentatore

Quindi:

Y

Non so se l’avete notato, ma per Albert

il regolo sembrava più

corto

Non so se l’avete notato, ma per Albert

il regolo sembrava più

cortoQuindi:

Non so se l’avete notato, ma per Albert

il regolo sembrava più

cortoQuindi:

Ora si capisce come mai dei mesoni ne arrivano tanti al livello del

mare!

Prova a dirlo tu

Per loro, nel loro SRI, il

monte Washington non è alto

1907 metri, ma è molto più piccolo, visto che la sua altezza

coincide con la direzione

della velocità dei mesoni

Prova a calcolare la distanza che debbono percorre i fotoni, dal

punto di vista del loro SRI, visto che vedono il monte Washington

viaggiare alla folle velocità V=0,9952 C

V=0,9952 C

V=0,9952 C

S*

S*= 1907 m

V=0,9952 C

S*

S*= 1907 m

C = 3.108 m/s

V=0,9952 C

S*

S*= 1907 m

S = S* V2

C21 -

C = 3.108 m/s

V=0,9952 C

S*

S*= 1907 m

S = S* V2

C21 -

C = 3.108 m/s

V=0,9952 C

S*

S*= 1907 m

S = S* V2

C21 -

C = 3.108 m/s

S = S* (0,9952.C)2

C21 -

V=0,9952 C

S*

S*= 1907 m

S = S* V2

C21 -

C = 3.108 m/s

(0,9952) 2.C2S = S*

C21 -

V=0,9952 C

S*

S*= 1907 m

S = S* V2

C21 -

C = 3.108 m/s

(0,9952) 2.C2S = S*

C21 -

V=0,9952 C

S*

S*= 1907 m

S = S* V2

C21 -

C = 3.108 m/s

(0,9952) 2S = S* 1 -

V=0,9952 C

S*

S*= 1907 m

S = S* V2

C21 -

C = 3.108 m/s

(0,9952) 2S = S* 1 -

0,990423S = S* 1 -

V=0,9952 C

S*

S*= 1907 m

S = S* V2

C21 -

C = 3.108 m/s

(0,9952) 2S = S* 1 -

0,990423S = S* 1 -

0,009577S = S*

V=0,9952 C

S*

S*= 1907 m

S = S* V2

C21 -

C = 3.108 m/s

(0,9952) 2S = S* 1 -

0,990423S = S* 1 -

0,009577S = S* = S*.0,0978621

V=0,9952 C

S*

S*= 1907 m

S = S* V2

C21 -

C = 3.108 m/s

(0,9952) 2S = S* 1 -

0,990423S = S* 1 -

S = 186,6 m

0,009577S = S* = S*.0,0978621

V=0,9952 C

S*

S*= 1907 m

S = S* V2

C21 -

C = 3.108 m/s

(0,9952) 2S = S* 1 -

0,990423S = S* 1 -

0,009577S = S* = S*.0,0978621

S = 186,6 m

S

V=0,9952 C

S* S = 186,6 mS

Per i mesoni il monte Washington è una collinetta!

lab

m 1907

labm 186

labm 186

Ci vediamo al prossimo esperimento

Ci vediamo al prossimo esperimento

Ci vediamo al prossimo esperimento

Ci vediamo al prossimo esperimento

Ci vediamo al prossimo esperimento

Ci vediamo al prossimo esperimento

Ci vediamo al prossimo esperimento

Ci vediamo al prossimo esperimento

Ci vediamo al prossimo esperimento

fine