Esercizi di relatività per la 5E

1) Una navicella spaziale nel prorio sistema di riferimento ha una lunghezza di 258 m. Osservata da terra la lunghezza appare essere di 185 m. Calcola a quale velocità sta viaggiando rispetto alla Terra e quanto tempo impiega a raggiungere una stella che dista dalla Terra 15 anni luce, secondo il sistema di riferimento terrestre e secondo il sistema di riferimento dell’astronave.
[gamma=1,3946; v=0,6970c=2,091·10^8 m/s; t=21,52 anni; t’=15,43 anni]

2) Un evento A avviene, secondo il sistema di riferimento O, in una posizione nello spazio-tempo di coordinate x=0m t=80s. Un secondo evento B avviene, sempre secondo O, alle coordinate x=2·10^9 t=88s. Può esistere un rapporto di causa effetto fra l’evento A e l’evento B? Individua, se esiste, la velocità alla quale deve muoversi un sistema di riferimento O’ rispetto ad O affinchè i due eventi avvengano contemporaneamente.
[ds²=-1.76·10^18 m² –> Sì; V = 3,60·10^8 m/s –> Non esiste SRI]

3) Una navicella spaziale sta viaggiando alla velocità di 2,5·10^8 m/s rispetto alla Terra. Da essa viene lanciato un missile che si muove rispetto ad essa con una velocità di 1,2·10^8 m/s. Calcola con quale velocità il missile si muove rispetto alla Terra.
[2,77·10^8 m/s]

4) Un elettrone viene accelerato partendo da fermo fino ad assumere una massa pari a 18 volte la sua massa a riposo. Calcola a quale velocità si muove. Calcola, inoltre, quale differenza di potenziale è necessaria per fargli raggiungere tale velocità.
me = 9,1·10^-31 kg, qe = -1,6·10^-19 C