A. Martini
Il principio di relatività di Galileo
e
l’elettromagnetismo
A. Martini
Il principio di relatività di Galileo
e
l’elettromagnetismo
Il principio di relatività di Galileo
NON ESISTONO
SISTEMI DI RIFERIMENTO INERZIALI
(SRI) PRIVILEGIATI
NON ESISTONO
SISTEMI DI RIFERIMENTO INERZIALI
(SRI) PRIVILEGIATI
Ma che cosa
vuol dire?
Ora te lo spiego con
un esempio
Ma che cosa
vuol dire?
Supponi di trovarti da solo, nello spazio
intergalattico
Ad un certo punto vedi ...
Ad un certo punto vedi ...
Ad un certo punto vedi ...
Ad un certo punto vedi ...
Ad un certo punto vedi ...
Ad un certo punto vedi ...
Ad un certo punto vedi ...
Ad un certo punto vedi ...
Ad un certo punto vedi ...
Ad un certo punto vedi ...
Ad un certo punto vedi ...
Che cosa hai visto?
Ad un certo punto vedi ...
Che cosa hai visto?
Tu, Galileo, che
sfrecciavi a tutta
birra verso chissà
dove!
Ma ne sei proprio sicuro?
Io ho visto un’altra cosa!
Io ho visto un’altra cosa!
Io ho visto un’altra cosa!
Io ho visto un’altra cosa!
Io ho visto un’altra cosa!
Io ho visto un’altra cosa!
Io ho visto un’altra cosa!
Io ho visto un’altra cosa!
Io ho visto un’altra cosa!
Io ho visto un’altra cosa!
Chi ha ragione, di noi due?
Probabilmente nessuno, perché sicuramente
qualche altro osservatore ha visto ...
Probabilmente nessuno, perché sicuramente
qualche altro osservatore ha visto ...
Probabilmente nessuno, perché sicuramente
qualche altro osservatore ha visto ...
Probabilmente nessuno, perché sicuramente
qualche altro osservatore ha visto ...
Probabilmente nessuno, perché sicuramente
qualche altro osservatore ha visto ...
Probabilmente nessuno, perché sicuramente
qualche altro osservatore ha visto ...
Probabilmente nessuno, perché sicuramente
qualche altro osservatore ha visto ...
Probabilmente nessuno, perché sicuramente
qualche altro osservatore ha visto ...
Probabilmente nessuno, perché sicuramente
qualche altro osservatore ha visto ...
Probabilmente nessuno, perché sicuramente
qualche altro osservatore ha visto ...
Probabilmente nessuno, perché sicuramente
qualche altro osservatore ha visto ...
Probabilmente nessuno, perché sicuramente
qualche altro osservatore ha visto ...
Chi può dire che cosa è accaduto in realtà?
Chi può dire che cosa è accaduto in realtà?
NESSUNO
NON ESISTONO
SISTEMI DI RIFERIMENTO INERZIALI
PRIVILEGIATI
NON ESISTE
IL MOTO ASSOLUTO: UN SRI RIMANE
FERMO O SI MUOVE SOLO RISPETTO
AD UN ALTRO SRI
(è imposibile stabilire se un SRI è fermo o si muove)
Ti faccio un altro
esempio
Supponi di trovarti in laboratorio e di voler misurare
l’accelerazione di un cursore che si muove di moto rettilineo
uniformemente accelerato
Come potresti fare?
Esatto: basta misurare la velocità Va, nel punto A
Va
A
Esatto: basta misurare la velocità Va, nel punto A
Vb
Va
B
poi misurare la velocità Vb, nel punto B
A
Esatto: basta misurare la velocità Va, nel punto A
Vb
Va
B
t
A
poi misurare la velocità Vb, nel punto B
infine misurare il tempo t impiegato dal cursore per
andare dal punto A al punto B
Vb
Va
B
t
Dopo di che si calcola l’accelerazione:
A
a=
Vb- Va
t
Ma se io volessi fare
la tua stessa misura,
mentre ti vedo
correre a velocità W,
assieme al tuo
laboratorio,
che cosa otterrei?
Vedrei il cursore nel punto A viaggiare ad una velocità (Va +W)
Va +W
A
W
e lo vedrei nel punto B viaggiare ad una velocità (Vb +W)
Vb +W
Va +W
B
W
A
Calcolerei allora l’accelerazione così:
Vb +W
Va +W
B
W
A
Calcolerei allora l’accelerazione così:
Vb +W
Va +W
B
W
a=
(Vb+W) - (Va +W)
t
A
Calcolerei allora l’accelerazione così:
Vb +W
Va +W
B
W
a=
Vb+ W - Va - W
t
A
Calcolerei allora l’accelerazione così:
Vb +W
Va +W
B
W
a=
Vb+ W - Va - W
t
A
Calcolerei allora l’accelerazione così:
Vb +W
Va +W
B
A
W
a=
Vb+ W - Va - W
t
=
Vb- Va
t
Quindi nessuna
differenza con quello
che avresti ottenuto tu:
nessuna misura
oggettiva per stabilire
chi di noi due si sta
muovendo
NON ESISTONO
SISTEMI DI RIFERIMENTO INERZIALI
(SRI) PRIVILEGIATI
Il principio di relatività di Galileo
e
l’elettromagnetismo
Tutto andò bene fino a che qualcuno non
scoprì le forze fra fili percorsi da
corrente e cariche in moto...
Supponi infatti che un lunghissimo filo
rettilineo sia carico con densità di carica

Supponi infatti che un lunghissimo filo
rettilineo sia carico con densità di carica


q
e che accanto al filo ci sia una carica
q
+
q+
Immagina poi che le cariche abbiano lo
stesso segno, per esempio positivo
Immagina ora che un osservatore
solidale con il SRI del filo e della carica
voglia determinare la forza agente sulla
carica q
+
q+
CHE FORMULA UTILIZZEREBBE?
+
q+
CHE FORMULA UTILIZZEREBBE?
F = Eq
+
q+
CHE FORMULA UTILIZZEREBBE?
F = Eq
2
E= r
+
r
q+
CHE FORMULA UTILIZZEREBBE?
F = Eq
2
E= r
+
r
q+ F
2

q
F=
r
+
r
q+ F
2

q
F=
r
Ma farebbe lo stesso un altro osservatore
che si trovasse in un SRI in moto a
velocità u rispetto a quello del filo e della
carica?
+
r
q+ F
2

q
F=
r
+
r
q+ F
2

q
F=
r
+
r
q+ F
2

q
F=
r
+
r
q+ F
2

q
F=
r
+
r
q+ F
2

q
F=
r
+
r
q+ F
2

q
F=
r
+
r
q+ F
2

q
F=
r
+
r
q+ F
2

q
F=
r
+
r
q+ F
2

q
F=
r
+
r
q+ F
2

q
F=
r
Questo osservatore vedrebbe tutto il filo
spostarsi verso l’alto a velocità u, quindi
in pratica vedrebbe un filo infinito
percorso da una corrente I
+
r
q+
+
r
q+
+
r
q+
+
r
q+
+
r
q+
+
r
q+
+
r
q+
+
r
q+
+
r
q+
+
r
q+
+
r
q+
+
r
q+
+
r
q+
+
r
q+
+
r
q+
E contemporaneamente vedrebbe anche
la carica q viaggiare verso l’alto alla
stessa velocità
+
r
q+
+
r
q+
+
r
q+
+
r
q+
+
r
q+
+
r
q+
+
r
q+
+
r
q+
+
r
q+
+
r
q+
+
r
q+
+
r
q+
+
r
q+
+
r
q+
+
r
q+
+
r
q+
Dunque, per questo osservatore sulla
carica q agirebbero due forze:
+
r
q+
Dunque, per questo osservatore sulla
carica q agirebbero due forze:
2q
F’ = r
+
r
q+
forza elettrostatica
(repulsiva)
Dunque, per questo osservatore sulla
carica q agirebbero due forze:
2q
F’ = r
+
forza elettrostatica
(repulsiva)
r
q+
qu 2
F’’ = c cr
forza magnetica
(attrattiva)
Dunque, per questo osservatore sulla
carica q agirebbero due forze:
u
+
2q
F’ = r
r
forza elettrostatica
(repulsiva)
u
q+
qu 2
F’’ = c cr
forza magnetica
(attrattiva)
Dunque, per questo osservatore sulla
carica q agirebbero due forze:
u
+
2q
F’ = r
r
u
forza elettrostatica
(repulsiva)
u
q+
qu 2
F’’ = c cr
forza magnetica
(attrattiva)
Dunque, per questo osservatore sulla
carica q agirebbero due forze:
u
+
2q
F’ = r
r
u
forza elettrostatica
(repulsiva)
u
q+
qu 2u
F’’ = c cr
forza magnetica
(attrattiva)
Dunque, per questo osservatore sulla
carica q agirebbero due forze:
u
+
2q
F’ = r
r
u F = F’ - F’’
q+
qu 2u
F’’ = c cr
Dunque, per questo osservatore sulla
carica q agirebbero due forze:
u
+
2q
F’ = r
r
qu
2

q
2

u
u F=
r
c cr
q+
qu 2u
F’’ = c cr
Dunque, per questo osservatore sulla
carica q agirebbero due forze:
u
+
r
qu
2

q
2

u
u F=
r
c cr
2
u
2

q
1q+ F = r
c2
(
)
Dunque, per questo osservatore sulla
carica q agirebbero due forze:
u
+
r
u
2

q
q+ F = r
(
u2
1c2
)
u
2

q
F=
r
+
r
u
2

q
q+ F = r
(
u2
1c2
)
Dunque andrebbe in crisi il principio di relatività di
Galileo per cui entrambi gli osservatori dovrebbero
ottenere la stessa formula per F
u
2

q
F=
r
+
r
u
2

q
q+ F = r
(
u2
1c2
)
fine