Relatività, quesiti teorici (1)

Fisica II - Relatività

Esercitazioni svolte: Quesiti teorici con griglia delle risposte

(1) Un osservatore nota che un orologio in moto rallenta esattamente di un fattore 10. La velocità dell’orologio è:

• A 0,100c.
• B 0,0100c.
• C 0,990c.
• D 0,900c.
• E 0,995c.

Un mesone, in moto in un laboratorio di lunghezza x a velocità v, decade dopo una vita media T, misurata da un osservatore fisso nel laboratorio. Se il mesone fosse a riposo nel laboratorio, la sua vita media sarebbe:

• A T(1 – v/c)^-1
• B T(1 – v/c)²2^–1/2
• C T(1 – v/c)²2^1/2
• D T(1 – v/c)²2^–1/2
• E (T – vx/c)(1 – v/c).

Un’asta lunga un metro si muove a 0,95c nella direzione della sua lunghezza, in un laboratorio. In base alle misure prese in laboratorio, la sua lunghezza è:

• A 0 m.
• B 0,098 m.
• C 0,31 m.
• D 3,2 m.
• E 1,0 m.

Due lampi di luce avvengono simultaneamente a t = 0 nel sistema di riferimento S, uno a x = 0 e l’altro a x = 600 m. Vengono osservati nel sistema di riferimento S', che si muove a 0,95c nella direzione x positiva. Le origini dei due sistemi di riferimento coincidono al tempo t = 0 e gli orologi di S' sono azzerati quando le origini coincidono. In S' le coordinate del punto dove i fronti avanzanti dei due lampi si incontrano e il tempo in cui si incontrano sono:

• A 300 m, 1,0 μs.
• B 15 m, 0,050 μs.
• C 585 m, 1,95 μs.
• D 48 m, 0,16 μs.
• E 1900 m, 0,16 μs.

La stella S₁ si allontana da noi alla velocità di 0,8c. La stella S₂ si allontana da noi nella direzione opposta alla velocità di 0,5c. La velocità di S₁, misurata da un osservatore su S₂, è:

• A 0,21c.
• B 0,5c.
• C 0,93c.
• D 1,3c.
• E 2,17c.

Una sorgente a riposo emette luce di lunghezza d’onda 500 nm. Quando si muove a 0,90c verso un osservatore, questi vede luce di lunghezza d’onda:

• A 26 nm.
• B 115 nm.
• C 500 nm.
• D 2200 nm.
• E 9500 nm.

Una particella di massa zero ed energia E possiede una quantità di moto:

• A Ec²
• B Ec.
• C √Ec.
• D E/c²
• E E/c.

Una certa particella ha energia cinetica pari a 3,2 × 10^–18 J e una quantità di moto di 1,7 × 10^–18 kg · m/s. La sua massa è:

• A 9,11 × 10^–31 kg.
• B 2,7 × 10^–27 kg.
• C 4,5 × 10^–27 kg.
• D 6,3 × 10^–27 kg.
• E 8,6 × 10^–31 kg.

Un elettrone (m = 9,11 × 10^–31 kg, q = 1,60 × 10^–19 C) si m...