Relatività, quesiti teorici (2)

Fisica II: relatività

Esercitazioni svolte

Quesiti teorici con griglia delle risposte

1. In un treno che si muove molto velocemente (v = 0,6c) c’è un ingegnere (I) in cima, un ferroviere (F) in fondo e un osservatore (S') esattamente a metà tra i due. Sia I che F dispongono di lampade per inviare segnali. Il treno attraversa una stazione, osservato da vicino da un capostazione (S). Sia I che F usano le loro lampade per inviare segnali. In base sia a S sia a S', questi segnali arrivano simultaneamente nell’istante in cui S' passa davanti a S. Secondo S':

• A I e F hanno mandato i loro segnali simultaneamente da distanze differenti.
• B F ha inviato il suo segnale prima di I e da più lontano.
• C F ha inviato il suo segnale prima di I ma era alla stessa distanza.
• D I ha inviato il suo segnale prima di F e da più lontano.
• E Nessuna delle risposte precedenti.

2. Due eventi accadono sull’asse x separati nel tempo per Δt e nello spazio per Δx. Un sistema di riferimento, in moto a una velocità minore di quella della luce, in cui i due eventi accadono nello stesso tempo:

• A Esiste indipendentemente dai valori di Δx e Δt.
• B Esiste solo se Δx/Δt > c.
• C Esiste solo se Δx/Δt < c.
• D Esiste solo se Δx/Δt = c.
• E Non esiste in nessun caso.

3. Osserviamo una nave spaziale che passa di fronte a noi in un tempo Δt. L’equipaggio della nave misura il tempo di passaggio e trova che è Δt'. Quale delle seguenti affermazioni è vera?

• A Δt è il tempo proprio per il passaggio ed è più piccolo di Δt'.
• B Δt è il tempo proprio per il passaggio ed è più grande di Δt'.
• C Δt' è il tempo proprio per il passaggio ed è più piccolo di Δt.
• D Δt' è il tempo proprio per il passaggio ed è più grande di Δt.
• E Nessuna delle affermazioni precedenti è vera.

4. Due eventi indipendenti accadono a distanza di 100 m, con un intervallo di tempo intercorso di 0,42 µs. Il tempo proprio tra gli eventi, in µs, è:

• A 0.
• B 0,16.
• C 0,26.
• D 0,42.
• E 0,69.

5. Una nave spaziale, di lunghezza a riposo 100 m, si muove alla velocità di 0,8c e passa davanti a un dispositivo che misura l’intervallo di tempo tra il passaggio della prua e della poppa della nave. Questo intervallo è:

• A 0,20 µs.
• B 0,25 µs.
• C 0,33 µs.
• D 0,52 µs.
• E 0,69 µs.

6. Una determinata automobile è lunga 6 m a riposo. Se viene misurata e risulta essere 4/5 della sua lunghezza, la sua velocità è:

• A 0,1c.
• B 0,3c.
• C 0