Christopher Kent Mineman - Didattica in rete

Sistemi di riferimento.

Torniamo alla presessa e supponiamo di voler analizzare il moto di un oggetto qualsiasi, ad esempio di una meteorite che si avvicina alla terra.

L'osservatore al suolo affermerà che dal suo punto di vista il meteorite si avvicina alla terra seguendo un'orbita a spirale; ogni giorno che passa è sempre più vicino alla terra con una traiettoria elicoidale che lo porterà a schiantarsi al suolo entro ...

Se l'osservatore è su un aereo che viaggia di moto vario (turbolenze varie) affermerà che il meteorite (osservato per la durata del viaggio, durata poche ore) si muove rispetto al suo sistema di rifermento percorrendo una traiettoria difficilmente riproducbile, variando continuamente la sua velocità.

Non ha alcun senso cercare una legge che ci permetta di mettere in relazione quanto determinato dai due osservatori.

Studieremo come collegare quanto rilevato da due osservatori solo in casi particolari. In questi casi potemo collegare quanto rilevato alle leggi fisiche ricavate dai due osservatori e verificare quando osservatori posti in sistemi di riferimento diversi ricavano le stesse leggi.

Le leggi ricavate hanno valore universale?

Scopriremo che fatte alcune premesse la risposta sarà affermativa.

E' importante mettere in evidenza che due sistemi ricaveranno le stesse leggi solo se ricaveranno accelerazioni uguali (escludendo il caso della relatività ristretta e quella generale di Einstein).

Sistemi di riferimento inerziali.

Un sistema di riferimento è inerziale solo se in tale sistema è possibile verificare il principio di inerzia.

In nessun laboratorio è possibile verificare il principio d'inerzia. Quindi non esistono sistemi inerziali.

E' possibile solo verificare in piccolo il principio d'inerzia. Se utilizziamo un piano orizzontale particolarmente liscio (per limitare al massimo l'attrito) potremo verificare il principio d'inerzia, ossiaa che un corpo non sottoposto a nessuna spinta se era in quiete permarrà in quiete, mentre se era in moto continuerà a muoversi di moto rettilineo uniforme.

Purtroppo l'attrito alla lunga si farà sentire.

Chiameremo sistema inerziale ogni sistema di riferimento in cui si possa verificare in piccolo il principio d'inerzia.

Verificheremo che in tutti i sistemi inerziali si verificano le stesse leggi.

Studieremo separatamente questi sistemi:

  1. Sistemi inerziali in moto rettilineo uniforme l'uno rispetto all'altro.
  2. Sistemi in moto uniformemente accelerato l'uno rispetto all'altro.
  3. La terra (moto circolare uniforme)
  4. Sistemi in volo libero.
  5. Relatività ristretta.