martedì 21 febbraio 2017

QUANTITA' DI MOTO ED ENERGIA RELATIVISTICA

In fisica classica la quantità di moto di un corpo di massa m che si muove con velocità v rispetto ad un sistema di riferimento è così definita: p=mv
dove p e v sono vettori.

Uno dei principi fondamentali della fisica è la legge di conservazione della quantità di moto : la quantità di moto totale di un sistema di corpi si mantiene costante. (anche se il suo valore cambia cambiando sistema di riferimento).

Perchè rimanga valido tale principio bisogna modificare la definizione di p che in relatività diventa:
dove m0 è la massa del corpo misurata nel sistema SOLIDALE con il corpo (rispetto al quale il corpo è fermo)
per valori di v<0,4c la definizione coincide con quella classicaInfatti la definizione di quantità di moto si considera il tempo proprio : 



 Allo stesso modo perchè continui a valere la LEGGE DI CONSERVAZIONE DELL'ENERGIA si deve ridefinire l'energia totale di un corpo di massa m e velocità v :
ossia:
e nel caso v=0m/s (sistema SOLIDALE con il corpo e corpo FERMO rispetto al sistema di riferimento) l'energia non è nulla come in fisica classica ma è data da:
E0=mc²   (detta ENERGIA A RIPOSO)

Quindi un corpo possiede energia per il solo fatto di possedere una massa. La massa è quindi una forma di energia. ( EQUIVALENZA TRA MASSA E ENERGIA)
L'energia cinetica è invece data dalla differenza tra l'energia totale e quella a riposo:
Se v=c l'energia cinetica diverge a infinito. Dunque un corpo può raggiungere la velocità della luce solo se gli viene fornita un'energia cinetica infinita. Quindi è IMPOSSIBILE per un corpo dotato di massa raggiungere la velocità della luce che rimane la massima velocità possibile.
LIMITE DI VELOCITA' DEL COSMO = c
Questo si spiega anche in questo modo:
Un corpo aumentando la sua velocità aumenta anche la sua massa relativistica e quindi la sua inerzia .Per aumentare ulteriormente la sua velocità necessiterebbe di una sempre maggiore energia.

per velocità <0,4c l'energia relativistica si può approssimare a : 

In fisica relativistica la massa non si conserva ma continua a conservarsi l'energia. Infatti una certa quantità di massa puo' essere persa perchè trasformata in energia:
 
 Un grammo di massa è equivalente a E=9x10^13J che è un valore di energia enorme.
Segue una video lezione di dinamica relativistica:
Segue una semplice, chiara discussione sull'equivalenza MASSA - ENERGIA di una nota trasmissione radio:
 

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