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Composizione delle velocità
Come abbiamo visto, la teoria della relatività di Einstein salva il principio di relatività, ma non la legge classica di composizione delle velocità.
Problema di fisica classica: Un camion si muove a velocità v rispetto alla strada. Dal camion viene lanciato un sasso. Se u e u' sono le velocità del sasso rispettivamente rispetto alla strada e rispetto al camion, che relazione c'è tra le velocità v, u e u'?
- u = u' + v
- u' = u + v
- v = u + u'
La legge classica (galileiana) di composizione delle velocità non vale più in ambito relativistico. In particolare sappiamo che non è valida per la luce che ha velocità c in qualsiasi riferimento inerziale.
Se applicassimo la relazione classica u = u' + v si avrebbe, per l'astronave B, una velocità u = 1,2 c superiore alla velocità della luce! La nuova legge di composizione delle velocità ottenuta da Einstein e da Hendrik Antoon Lorentz è la seguente:
Con la nuova relazione l'astronave B ha, rispetto alla Terra, una velocità u = 0,91 c.
Applicando la nuova relazione si ha u = c, in accordo con il secondo postulato della relatività ristretta che prevede l'invarianza della velocità della luce in qualsiasi riferimento inerziale.
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Copyleft Ludovica Battista