** Clelia da Vitulazio (CE) e Matilde da Zoagli (GE) sono state le più veloci a rispondere correttamente **
domanda del 16 giugno
In quale di questi mezzi la luce ha la velocità minore?
a) Vuoto
b) Acqua
c) Vetro
d) La velocità della luce è una costante
Motivare la risposta.
La risposta esatta è la C
Come ci insegna la teoria della relatività ristretta, la velocità della luce è costante, ma nel vuoto! In altri mezzi trasparenti la velocità e’ minore e dipende dall’indice di rifrazione. In particolare v=c/n dove n è appunto l’indice di rifrazione specifico del mezzo. In pratica maggiore è l’indice di rifrazione, minore sarà la velocità della luce.
Per es.:
V(vuoto) = 299792 km/s
V(acqua) = 225407 km/s
V(vetro) = 199861 km/s
I concorsi mensili che SxT proporrà nei prossimi mesi saranno basati su domande alle quali i nostri webnauti sono invitati a rispondere. La risposta corretta che arriverà per prima a
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riceverà in premio lo zaino e la maglietta SxT
Tutti sappiamo che Einstein è famoso per la teoria della relativitá, ristretta e generale. La relatività spiega tante cose che riguardano il nostro Universo. Ma c'è un'applicazione della relatività di uso quotidiano che è alla portata di tutti sui nostri telefoni cellulari.
Di quale applicazione stiamo parlando?
**i più veloci a rispondere sono stati Roberto da Fisciano (SA) e Siria da Roma**
la risposta corretta
L'applicazione in questione è il GPS. Il Global Positioning System (GPS), originariamente sviluppato per uso militare, consiste in una rete di una trentina di satelliti che orbitano intorno alla Terra, ad un’altitudine di circa 20.000 km. Il segnale viene trasmesso in forma di onde radio che, essendo onde elettromagnetiche, viaggiano alla velocità della luce. La determinazione della posizione è un processo assai elaborato. Senza una conoscenza accurata della Teoria della Relatività Ristretta e della Teoria della Relatività Generale i GPS non funzionerebbero. Infatti, i satelliti si muovono rispetto al ricevitore, facendo sì che il loro orologio vada più piano. I campi gravitazionali cambiano sia la velocità degli orologi, sia la propagazione dei segnali radio. Inoltre, la Terra ruota intorno a se stessa, inducendo ulteriori effetti. Solo grazie all'uso delle formule proposte della Teoria della Relatività, sia ristretta che generale, è possibile tener conto di tutti questi effetti e di apportare le correzioni necessarie per raggiungere l'altissima precisione dei GPS.
Per approfondimenti vedi link
Quanti acceleratori di particelle esistono al mondo?
a) circa 50;
b) circa 300;
c) circa 2000;
d) circa 30000.
Motivare la risposta.
** i più veloci a rispondere correttamente alla domanda di lunedì 20 aprile sono Andrea da Vasto e Nuria **
La risposta corretta è la 4)
Sarà sorprendente scoprire che di tutti gli acceleratori esistenti, e con energie superiori a quelle usate per generare raggi X, solo il 5% è impiegato nella ricerca.
I circa 30000 acceleratori esistenti sono così distribuiti:
0.5% nella ricerca in fisica di base
0.5% nella ricerca in fisica applicata
4% nella ricerca in biologia
I due campi di applicazione più comuni sono la medicina (35%) in particolare per la diagnosi e il trattamento dei tumori e la produzione di radiofarmaci, e l’industria (60%) in particolare per il drogaggio di semiconduttori con impiantazione di ioni.
Quanti atomi ci sono in questa bottiglia di 650 ml riempita d'acqua?
vincerai in premio la borraccia!
i più veloci a rispondere e a vincere la borraccia SxT sono stati Riccardo C. di Perugia e Marco P. di Austis (NU)
L'aurora boreale è il risultato della collisione tra particelle cariche rilasciate dal Sole e particelle gassose nell’atmosfera terrestre, con relativa emissione di luce che la rende spettacolare. Qual'è la causa del fatto che le aurore sono visibili solo al Polo Nord ed al Polo Sud?
a) La bassa temperatura;
b) Il Campo Magnetico terreste;
c) La composizione dell'atmosfera;
d) La posizione dei poli rispetto al Sole.
Motivare la risposta.
** i più veloci a rispondere sono stati Caterina da Martina Franca (TA) e Salvatore da Teggiano (SA) **
la risposta giusta è la b) Il Campo Magnetico terreste
L’aurora boreale è prodotta dalle particelle solari, in gran parte costituite da elettroni, che vengono spinte contro il campo magnetico terrestre a grande velocità, entrando così in collisione con gli atomi dei gas presenti negli strati più esterni dell’atmosfera. Questo gran movimento di particelle produce energia generando, ai nostri occhi, luce di varie lunghezze d’onda: i cosiddetti archi aurorali. Per via della particolare geometria del campo magnetico terrestre, la carica di elettroni del Sole viene indirizzata verso i due poli magnetici della Terra, il Polo Nord e il Polo Sud. Per questo motivo sarebbe più giusto chiamare il fenomeno aurora polare, distinguendola poi in boreale o australe a seconda dell’emisfero in cui essa avviene.
Cosa succede alla velocità e alla direzione di un’astronave e di un fascio di luce che passano nelle vicinanze di un grande oggetto massivo?
a) sia l’astronave che i fotoni cambiano velocità e direzione
b) l’astronave cambia velocità e direzione mentre i fotoni rimangono inalterati
c) l’astronave cambia velocità e direzione mentre i fotoni cambiano solo la direzione
d) sia l’astronave che i fotoni cambiano solo la direzione
Motivare la risposta.
I più veloci a rispondere correttamente alla domanda dell'11 febbraio sono stati Chiara da Calolziocorte (Lc), Andrea e Laura da Udine
La risposta corretta è la c
Un corpo massivo deforma lo spazio-tempo presentando così un campo gravitazionale. Il fotone, seguendo la deformazione, cambierà la direzione, varierà la sua frequenza, ma non cambierà la sia velocità dato che, nel vuoto, è una costante. L’astronave subirà quello che si chiama “effetto fionda”. Per azione del campo gravitazionale cambierà direzione e anche velocità. La sua velocità aumenterà se passerà dietro all’oggetto massivo (supposto in movimento) e diminuirà se passerà avanti.
La risposta corretta, quindi l’affermazione falsa, è la b)
a) L’antimateria si crea normalmente in laboratorio. Ad esempio con un acceleratore di particelle si può creare una enorme varietà di antiparticelle.
c) Si creano gli ipernuclei con gli acceleratori di particelle. Ai Laboratori Nazionali di Frascati, per molti anni, ha funzionato l’esperimento Finuda che era specializzato nella rivelazione di ipernuclei creati attraverso il collisore Daphne. Un ipernucleo è un nucleo più pesante dove una particella Lambda ha sostituito un neutrone.
d) Praticamente ogni esperimento dedicato allo studio di neutrini è in grado di rivelare i neutrini che vengono prodotti dalle reazioni nucleari che avvengono sul Sole.
L’affermazione b) è falsa perchè in natura è impossibile osservare un quark libero. Infatti, se cerchiamo di “liberarlo”, l’energia impiegata per far ciò crea delle coppie di quark-antiquark che si trasformano in nuove particelle. Tale proprietà prende il nome di “confinamento”. Negli esperimenti di alte energie, osservando le caratteristiche di un gruppo di particelle rivelate, si può dedurre quale tipo di quark è stato all’origine dell’interazione.
Riceveranno i nostri gadeget:
Daniele B., Alberto N., Paolo P., Francesco M., Lorenzo M. Raffaella P., Giuseppe F.
Quale delle seguenti informazioni è falsa?
a) L’antimateria è stata creata in laboratorio
b) Il quark libero è stato osservato al CERN
c) Sono stati creati ipernuclei
d) Sono stati rivelati neutrini provenienti dal Sole
Dare una breve spiegazione
Domanda del 10 settembre, 2019
Gli atomi che compongono la materia sono formati da un nucleo molto piccolo e da elettroni presenti su orbite intorno al nucleo stesso. Poiché il nucleo ha un volume di circa 1015 volte più piccolo dell'atomo e gli elettroni sono puntiformi, l'atomo è praticamente "vuoto". Noi però percepiamo gli oggetti solidi come "pieni". In altre parole, se proviamo ad attraversare un muro o un tavolo con la mano non ci riusciamo, anche se gli atomi che lo compongono sono "vuoti".
Qual'è dunque la forza fondamentale che ci fa percepire la materia come "piena"?
a- forza nucleare forte
b- forza gravitazionale
c- forza elettromagnetica
d- forza nucleare debole
* I più veloci a rispondere sono stati Gabriele T. di Manfredonia (Foggia) Claudia L. di Vicopisano (Pisa) *
La risposta giusta è la C, cioè la forza elettromagnetica, la quale avvicina le cariche di segno opposto e allontana quelle di segno uguale. Toccando materiale solido , gli elettroni (di segno negativo) che circondano i suoi atomi si oppongono agli elettroni che compongono gli atomi del nostro corpo, anch’essi negativi. La forza repulsiva viene così percepita come solidità e pienezza della materia.
Domanda del 16 Ottobre, 2019
Quale delle seguenti onde porta la maggiore energia per singolo fotone?
a) raggi X
b) onde radio
c) infrarossi
d) microonde
motivare la risposta
* i più veloci a rispondere sono stati Antonio da Cagliari e Susanna da Terni*
La risposta corretta è A.
L’energia del fotone è direttamente proporzionale alla frequenza dell’onda. Guardando lo spettro dei fotoni vediamo che alle frequenze maggiori, e quindi energie, ci sono i Raggi Gamma, seguiti dai Raggi X, dai Raggi Ultravioletti, onde luminose, infrarossi, microonde e onde radio.
Grazie a quale effetto fisico gli astrofisici hanno capito che le galassie si stanno allontanando?
-a Effetto fotoelettrico;
-b Effetto Hall;
-c Effetto Doppler;
-d Effetto Joule.
Motivare la risposta
La risposta è la C)
* Marco S. da Genova Nervi e Raffaele V. da Palazzolo dello Stella (UD) sono stati i più veloci a rispondere alla domanda del 19 novembre *
Effetto Doppler L’effetto che prende il nome dal fisico austriaco Christian Andreas Doppler, è un fenomeno legato alla velocità relativa tra la sorgente che emette un radiazione ondulatoria e quella dell’osservatore. Riguarda tutte le emissioni ondulatorie e si applica quindi sia alle onde sonore che a quelle elettromagnetiche. Per le onde elettromagnetiche si manifesta nello spostamento verso il rosso delle righe spettrali della radiazione proveniente da galassie che si allontanano da noi, la cui osservazione ha permesso di misurare la velocità di espansione dell’Universo scoperta da Hubble.
Istituto Nazionale di Fisica Nucleare
La figura riproduce il movimento di un oggetto del sistema solare.
Perché i raggi cosmici che arrivano dallo spazio e colpiscono i pianeti costituiscono un serio problema per le future missioni umane su Marte e invece sulla Terra non sono un problema?
Se Babbo Natale inizia a distribuire i regali al tramonto del 24 Dicembre e termina all’alba del 25, quant’è il numero massimo di ore utili che ha per consegnare i regali?
