Relatività

Una mancanza di simmetria nella teoria dell’elettromagnetismo porta il giovane Einstein a rivedere i concetti di spazio, di tempo e di simultaneità. Queste nuove idee sono raccolte nella cosiddetta relatività ristretta (o speciale) argomento di questo modulo.

Lezioni

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Prerequisiti *

  • Relatività galileiana
  • Sistemi di riferimento inerziali
  • Trasformazioni di coordinate
  • Invarianti
  • Legge non relativistica di addizione delle velocità

Conoscenze (contenuti irrinunciabili)

  • Dalla relatività galileiana alla relatività ristretta
  • I postulati della relatività ristretta
  • Relatività della simultaneità degli eventi
  • Dilatazione dei tempi e contrazione delle lunghezze
  • Evidenze sperimentali degli effetti relativistici
  • Trasformazioni di Lorentz
  • Legge di addizione relativistica delle velocità; limite non relativistico: addizione galileiana delle velocità
  • L’ Invariante relativistico
  • La conservazione della quantità di moto relativistica
  • Massa ed energia in relatività

Abilità (relative ai contenuti)

  • Applicare le relazioni sulla dilatazione dei tempi e contrazione delle lunghezze e saper individuare in quali casi si applica il limite non relativistico
  • Utilizzare le trasformazioni di Lorentz
  • Applicare la legge di addizione relativistica delle velocità
  • Risolvere problemi di cinematica e dinamica relativistica
  • Applicare l’equivalenza massa-energia in situazioni concrete tratte da esempi di decadimenti radioattivi, reazioni di fissione o di fusione nucleare
  • Illustrare come la relatività abbia rivoluzionato i concetti di spazio, tempo, materia e energia

Competenze settoriali

  • Saper mostrare, facendo riferimento a esperimenti specifici, i limiti del paradigma classico di spiegazione e interpretazione dei fenomeni e saper argomentare la necessità di una visione relativistica
  • Saper riconoscere il ruolo della relatività in situazioni sperimentali e nelle applicazioni tecnologiche
  • Essere in grado di comprendere e argomentare testi divulgativi e di critica scientifica che trattino il tema della relatività

*Quadro di Riferimento della II prova di Fisica dell’ esame di Stato per i Licei Scientifici

Tavolo tecnico (DD n. 1103 del 23/10/2015)