Categoria: Fisica

Sono uno studente (liceo) e vorrei cortesemente porle alcune domande sull’esperimento di Hall che ho cercato di riprodurre in casa. Ho utilizzato una crocetta (2cm*2cm circa prima di rame poi di alluminio infine di piombo) collegando un generatore (12V 2A circa) a due punti opposti e un voltmetro (sensibilità 1mV) ai restanti 2 punti. Ho immerso la zona centrale della crocetta nel campo magnetico di 2 bobine (400spire, 2.5A, 4cm di lunghezza e 1cm2 di superficie) collegate in modo da massimizzare il campo. Non rilevo alcuna d.d.p. perchè? Se il problema sta nel materiale della crocetta, mi potrebbe suggerire un materiale (reperibile facilmente) da utilizzare. Grazie

Fisica  ·  Elettromagnetismo
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“Come viene ottenuta la “MATERIALIZZAZIONE” della luce?” Ho letto di un particolare fenomeno, ma non ho trovato i relativi dettagli su come questo venga riprodotto sperimentalmente: in pratica sembrerebbe possible “scomporre” un fotone in un elettrone ed in un positrone (che eventualmente annichilendosi tornerebbero a generare un fotone). Come viene ottenuto questo risultato?

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Salve! Vi ringrazio in anticipo per l’attenzione. Potreste spiegarmi come si calcola in Meccanica Quantistica la probabilità che in un certo volume di spazio vuoto si crei una coppia di particelle virtuali? Ritenete che questa probabilità sia influenzata dalla presenza di un campo elettrico e di un campo magnetico? Vi ringrazio per la cortesia e Vi saluto cordialmente. riccardo boscarelli

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Se abbiamo una bomba atomica di massa M che esplode in riva al mare la sua energia è Mc^2, se invece la portiamo in cima ad una montagna l’energia rilasciata dallo scoppio sarà sempre Mc^2. Dove è finita l’energia potenziale che aveva in più la bomba posta sulla montagna? Ho consultato diversi testi di relatività ma nessuno tratta dell’energia potenziale, potreste aiutarmi? Grazie giancarlo buccella

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Supponiamo di avere un campo magnetico creato da un solenoide a collo di bottiglia, nel quale, cioè, l’intensità del campo magnetico non è, come sappiamo, uniforme. Immaginiamo ora di inserire nel solenoide acqua pura. Facendo passare corrente attraverso il solenoide, il campo magnetico non uniforme creatosi dovrebbe teoricamente andare ad influenzare il moto caotico degli ioni H+ ed OH- carichi elettricamente, e precisamente, essi dovrebbero venir deflessi dalla zona dove il flusso di campo è maggiore a quella dove il flusso è minore. In questo modo si otterrebbe una separazione degli ioni dissociati dalle molecole indissociate. Ma visto che la costante di dissociazione di chiama costante non per niente, nella zona ad intensità di campo maggiore gli ioni verrebbero sì deflessi, ma immediatamente dopo dovrebbero formarsene degli altri per mantenere costante la concentrazione ionica dell’acqua. Una volta allontanati questi nuovi ioni, se ne formerebbero altri che verrebbero di nuovo allontanati e così via… finché la soluzione dovrebbe “galleggiare” sul campo magnetico. E’ possibile ciò? C’è un errore, e dove? Intorno a quali valori si dovrebbe aggirare l’intensità di un campo magnetico capace di produrre modifiche significative nella distribuzione ionica di una soluzione? Grazie per il nobile servizio.

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Le forze inerziali che sollecitano un corpo in virtù del proprio moto sono da considerarsi forze di volume, cioè forze distribuite sul volume infinitesimo del corpo.Come se ne tiene conto in genere per valutare la resistenza dei materiali che nesono sollecitati?Nel caso di carichi statici la resistenza dei materiali risulta dal confronto della tensione ideale con il limite di snervamento del materiale.Come si puo considerare la presenza di carichi inerziali?Producono essi vibrazioni e in tal caso quale condizione sulle vibrazioni viene assunta per studiare la resistenza dei materiali?

Fisica  ·  Meccanica
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Innanzi tutto desidero esprimere la mia gratitudine per il servizio che date, socialmente utile e totalmente gratuito è una vera gemma nel mondo web. La mia domanda è la seguente: in una vostra risposta si parla delle pompe di calore come macchine in grado di rendere + energia che quella elettricamente assorbita,questo grazie al fatto che gran parte dell’energia in uscita è firnita gratuitamente dall’energia termica ambientale. Da qui mi chiedo: visto che in ambiente esterno c’è tanta energia termica gratuita sotto forma di calore, accumulata ovunque (atmosfera,mare,ecc..)perchè non assorbire questa energia trasformandola, magari in elettricita’, togliere qualche grado a milioni di litri di aria ambiente non è solo ecologico ma anche ambientalmente utile, assorbendo almeno parte del calore che continuiamo ad aggiungere al mondo tramite combustione o effetti serra. Sono convinto che questo sia possibile, nessuna legge fisica lo impedisce (almeno credo). Vorrei che mi aiutaste a capire se le mie convinzioni sono sensate (ormai non ci dormo la notte),e se esiste qualche macchina che utilizzi un sistema simile (graditi link interessanti). So che sarete esaurienti e precisi come sempre, Grazie.

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In un compito di Fisica si legge M=(2a^2)/b+c con a, b e c dati. (prec. a=(1.4+-0.1)cm) Il problema si pone quando alla fine dei calcoli ottengo 13,56xxxxxxxxx e approsimo a 14 in quanto ‘a’ ha solo due cifre significative. Il professore lo segna errore perchè dice b e c ne avevano tre [infatti b=(1x,x+-0,1)cm e c lo stesso]. Invece il libro di università di mio fratello mi da ragione. Chi ha ragione?

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Montando un piccolo motorino elettrico ad elica rivolto verso il basso (per intenderci quelli da modellissmo) su quattro binari verticali, come posso calcolare la spinta generata verso l’alto (trascurando l’attrito) e la potenza necessaria per far sollevare lo stesso motorino? Avrebbe senso canalizzare l’aria in un condotto ad ‘imbuto’ che aumenti la velocità d’uscita dell’aria (aumenta anche la spinta?)?

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Dunque, da principiante , ho letto alcuni libri di fisica ( libri divulgativi ) e mi chiedevo se qualcuno mai avesse formulato una ipotesi circa la quantizzazione dello spazio-tempo. So che sembra strano, ma quale prova abbiamo che esse siano veramente grandezze continue, come è ovvio pensare, e non discrete? Dopotutto, molte grandezze che si pensavano continue oggi sono state quantizzate… E se il continuum spazio-temporale fosse quantizzato, Che ripercussioni avrebbe ciò sulla formulazione della meccanica quantistica? Sarebbe ancora valida?

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Comq si risolve la seguente contraddizione relativistica? Immaginiamo che un treno sia lungo 100 metri e che debba attraversare a velocità relativistica una galleria della stessa lunghezza. Per l’osservatore immobile a terra il treno si contrarrà in lunghezza, venendo ancor meglio ad essere nascosto dentro la galleria; mentre per l’osservatore a bordo del treno non sarà quest’ultimo a subire la contrazione, ma la galleria medesima; che non riuscirà così a nascondere al suo interno tutta la lunghezza del treno.

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Parlando delle quattro forze fondamentali della natura e cioe’ : 1) Forza gravitazionale 2) Forza elettromagnetica 3) Forza nucleare forte 5) Forza nucleare debole Di queste quattro forze la piu oscura (per me) e’ la forza nucleare debole , sui vari libri scolastici che ho consultato si limitano a dire che questa forza e’ responsabile del decadimento radioattivo senza aggiungere altro(forse perche’ l’argomento e’ troppo difficile da trattare). In ogni caso potreste tentare di spiegarmi meglio e in modo piu’ esauriente come agisce questa forza ? Oppure in alternativa consigliarmi qualche link ?

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Con molta difficolta’ credo di aver capito che se uniamo assieme due nucleoni , la massa risultante non sara’ uguale alla somma delle singole masse , ma un po’ di meno e questo e’ il famoso difetto di massa (che si trasforma in energia ) Da qui l’energia che viene fuori tramite la FUSIONE nucleare Poi pero’ per la fissione le cose cambiano, invece di unire due nucleoni spezziamo un nucleo in due parti e anche cosi’ abbiamo energia . Ma anche in questo caso c’e’ il discorso del difetto di massa ?

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Cosideriamo un corpo rigido, es. un parallelepipedo, ne consideriamo il tensore d’inerzia supponendo che gli assi coordinati del sistema di riferimento utilizzato coincidano con gli assi principali d’inerzia del corpo, quindi avremo una matrice d’inerzia diagonale; ora se traslo e ruoto il corpo nello spazio per ottenere la nuova matrice d’inerzia relativamente al sistema di riferimento iniziale è sufficiente che io moltiplichi la matrice d’inerzia diagonale prima a sx (con la trasposta) e poi a dx con la matrice di trasformazione usata per spostare il corpo?

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Salve, sono un appassionato di fisica e ultimamente sono molto affascinato dalle questioni riguardanti il disordine e la freccia del tempo. Quello che mi chiedo è come possiamo definire matematicamente il disordine. Esso è legato a concetti come omogeneità o disomogeneità del sistema? O forse al numero di variabili necessarie a descriverlo? o a qualcosaltro? Cerco di chiarirmi le idee pensando all’espansione libera o al mescolamento dei gas ma non riesco a dare una definizione matematica. Perché quando i due gas sono mescolati il sistema è più “disordinato”? C’è qualche legge differenziale che possa dare una sorta di campo scalare del disordine nello spazio?

Fisica  ·  Termodinamica
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Il limite inferiore di temperatura o zero assoluto è un concetto di cui si fa comunemente uso anche perché è relativamente facile da capire: gli atomi sarebbero fermi e senza volume. Non ho mai sentito parlare, invece, di limite superiore di temperatura. Esiste? Mi vengono in mente molte domande per cui tagliate e fermatevi dove volete. – Se la temperatura è un modo per misurare l’energia cinetica media, il limite superiore di temperatura corrisponde a v = c ( velocità della luce)? – A che temperatura corrisponderebbe ? – Se allo zero assoluto il volume è infinitamente piccolo, a T massima il volume è infinitamente grande? Ovvero la rarefazione è infinita? – Cosa succede a particelle in moto casuale con v = c quando si scontrano? E che tipo di particelle potrebbero essere? Ringrazio tutti sia se avrò una risposta sia se non l’avrò perchè il sito è interessante comunque. Paola FANO

Fisica  ·  Termodinamica
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Ci viene detto: 1) che i campi elettrico e magnetico (quest’ultimo è in realtà un campo elettrico traguardato attraverso la Relatività) sono entità realmente esistenti, che sono continui e ovunque presenti e che sono i mattoni con cui è si può costruire la descrizione di ogni fenomeno elettromagnetico; 2) che, così come ogni altra forza naturale, anche le forze elettromagnetiche sono dovute a scambi di particelle e che le particelle delle forze elettromagnetiche sono i fotoni; ogni fenomeno elettromagnetico può dunque essere descritto da scambi di fotoni. A che cosa devo credere? In che relazione stanno i fotoni, che sono discreti, con i campi elettrico e magnetico, che sono continui? Sono entrambi realmente esistenti? Se lo sono, quali sono i loro ruoli?

Fisica  ·  Elettromagnetismo
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Ho letto che le odierne teorie formulate dai fisici conducono alla comparsa di quantità infinite. Vorrei sapere se, nella teoria delle superstringhe, esse siano ancora presenti o siano state eliminate. Nel primo caso è concepibile che la realtà fisica, in ultima analisi, sia spiegabile solo ricorrendo al concetto d’infinito e che le grandezze concretamente misurate ci appaiano finite per motivi a noi ignoti (ad esempio perché abbiamo la possibilità di misurarle solo in punti determinati del tempo e dello spazio e non in tutti gli infiniti punti ai quali hanno qualche probabilità di essere associate, come potrebbe essere il caso dell’elettrone, che in elettrodinamica quantistica ha massa e carica elettrica infinita, cui si sostituisce in pratica quella concretamente misurata)? Infine vorrei sapere se nella teoria delle superstringhe il paradosso EPR abbia spiegazione e se il tempo e lo spazio siano ancora variabili inserite a priori nel modello oppure siano derivabili da altre grandezze fondamentali, (pongo questo quesito perché per intervalli di tempo e di spazio confrontabili con quelli di Planck sia il tempo che lo spazio parrebbero perdere continuità divenendo, pertanto, difficilmente definibili).

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Salve, sono uno studente di Fisica, vorrei sapere il significato di simmetria chirale e che cosa si intende per rottura spontanea della simmetria chirale. Ho letto che un eventuale ripristino parziale di questa simmetria, può essere considerato un segno precursore della transizione di fase della materia adronica al nuovo stato QGP (plasma di quark e gluoni). Potete chiarirmi le idee, con concetti semplici e intuitivi? Grazie.

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Su un libro non sospetto, di autore molto noto, (non desidero fare nomi perché chiedo un chiarimento) a proposito dell’entropia e del famoso diavoletto di Maxwell, leggo che anche il diavoletto non riuscirebbe ad invertire il tempo, lavorando con la famosa porta, per dividere le molecole fredde da quelle calde mescolate, a causa della enorme quantità di informazione necessaria per fare questo processo. Ora io ho sempre creduto che l’informazione non sia mai separabile dall’energia che serve per trasmetterla e quindi sarebbe l’energia introdotta nel sistema a rompere le uova nel paniere del diavoletto. (Per distinguere le molecole lente da quelle veloci deve pur accendere una lampadina o qualche altra diavoleria). Il quesito è questo in primis viene l’energia necessaria all’informazione oppure questa può viaggiare nuda e quindi sarebbe solo la impossibilità di averla tutta ad impedire al diavoletto di lavorare?

Fisica  ·  Termodinamica
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1) Come si possono immaginare 10 dimensioni spaziali se fatichiamo a comprenderne tre? E come sarebbe il mondo a 10 dimensioni, che sarebbero necessarie per la formulazione di una super-teoria unificata? 2) La string theory e’ consistente solo se lo “space time” ha 10 o 26 dimensioni invece delle solite 4 (l’ho letto nel libro di Hawking). Quello che non capisco e’ se si deve aggiungere 6+4 per le 10, e 22+4 per le 26, o se sono separate dalle solite 4, e non riesco a immaginare la loro forma. E’ possibile avere una indicazione bibliografica?

Fisica  ·  Domande varie
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Vorrei sapere se il termine “entropia” e’ stato creato appositamente per il secondo principio della termodinamica o se il termine indicasse gia’ da prima la tendenza di tutti i fenomeni naturali a tendere spontaneamente al disordine. Piu’ di una volta mi e’ capitato infatti di sentir giustificare la tendenza al disordine non tanto con l’entropia (o con la matematica statistica) ma a causa del secondo principio della termodinamica. Un esempio banale: mischiando un mazzo di carte questo tendera’ ad assumere una configurazione ben lontana da qualsiasi configurazione che noi definiamo “ordinata”. Ho sentito un professore dire che cio’ e’ dovuto al secondo principio della termodinamica. Ma cosa c’entra la termodinamica con le carte? Posso capire se avesse detto l’entropia qualora la grandezza di stato entropia fosse un termine utilizzato dal secondo principio senza esserne di sua esclusiva proprieta’. Insomma prima che Lord Kelvin e Clausius parlassero di questo principio, esisteva il termine entropia? E che indicava?

Fisica  ·  Grandezze fisiche ed unità di misura
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Sappiamo che la velocità della luce, 300.000 Km/s, rimane costante per qualsiasi osservatore in qualsiasi moto. Spesso però si trova scritto che particolari dielettrici, come l’acqua ad esempio, ne “rallentano” il cammino ovvero diminuiscono la sua velocità. La domanda è la seguente: come può diminuire la velocità della luce se “dev’essere” sempre uguale a 300.000 Km/s? E se esiste un dielettrico, come l’acqua, che è in grado di rallentare la luce non e plausibile immaginare un dielettrico che l’acceleri?

Fisica  ·  Luce e fenomeni ottici
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Ho letto sul sito Kataweb-motori di qualche mese fa la notizia che in Italia nel prossimo anno verranno costruite 10 fabbriche di macchine (automobili) che avranno la caratteristica di funzionare ad aria compressa. La notizia mi è sembrata rivoluzionaria, ma parlandone con gli amici mi è venuto qualche dubbio. Tecnicamente è possibile che la pressione creata da un compressore sia sufficiente a muovere una cilindrata di 1000 cc? Come mai il sito Kataweb da origine a questo genere di notizie che altre riviste specializzate non si sognano di prendere in considerazione?

Fisica  ·  Domande varie
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Presupponendo di trovarci in uno spazio fisico in cui esistono solo due sfere di pari massa e dimensioni. Una di esse ruota intorno all’altra ad una velocità tale da rimanere in equilibrio gravitazionale rispetto alla prima. Non avendo nessun altro punto di riferimento spaziale oltre alle due suddette sfere è per me impossibile escludere che in realtà sia la prima sfera a girare sul proprio asse, mentre la seconda rimane perfettamente immobile. Se questo fosse vero ci avrebbe una attrazione gravitazionale tra le due sfere? Se si, come mai tutto questo non avviene nella realtà del nostro universo?

Fisica  ·  Gravità
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Ho letto l’articolo di F. Tipler (Rotating cylinders and the possibility of global causality violation) menzionato nel vostro sito nelle pagine relative a “La curvatura: dalla geometria alla cosmologia” e vorrei avere qualche ulteriore delucidazione. Vorrei capire meglio il concetto di Closed Timelike Line e mi piacerebbe inoltre comprendere come si possa desumere dalla equazioni della metrica del campo generato da un cilidro infinito ruotante con opportuna velocità (ds^2=…..) l’esistenza di CTL. So che all’interno dell’orizzonte degli eventi di un buco nero si ha una inversione di segno nelle componenti della metrica che porta la coordinata spaziale a comportarsi come una coordinata temporale. Qui succede altrettanto? Quale coordinata spaziale viene a comportasi come una coordinata temporale?

Fisica  ·  Relatività
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Le scrivo in merito ad una constatazione fatta interessandomi alla fisica teorica e che desidero sottoporre alla sua cortese attenzione per avere il suo autorevole giudizio. Il paradosso dei gemelli, conseguenza della teoria della relatività ristretta, consiste nel fatto che due gemelli (o orologi sincronizzati) che partano con due astronavi in direzioni opposte a velocità relativistiche, ritenendo ognuno che l’altro sia in movimento, pretendono entrambi di trovare al loro successivo incontro l’altro più giovane di sé. Si sostiene comunemente che in realtà questo non sia un paradosso, poiché il principio di Mach, secondo il quale una simmetria non c’è perché ci si può riferire alle stelle fisse per rendersi conto delle curve o inversioni di marcia di uno o entrambi, ci permette di escluderlo. Ma tale principio non appare molto convincente, innanzitutto perché quelle che noi chiamiamo stelle fisse potrebbero essere un enorme insieme di stelle ma che è solo una piccola parte di tutto l’universo e che magari sta ruotando vorticosamente considerando in quiete il resto (mi sembra un sistema un po approssimativo) ma, soprattutto perché la teoria della relatività ha avuto il grande merito di mandare in soffitta il vetusto concetto di etere; orbene se per poterla applicare si ha bisogno di un sistema di riferimento assoluto (stelle fisse), si è solo fatto uscire l’etere dalla porta per farlo rientrare dalla finestra: essendo costretti a servirci delle stelle fisse noi ammettiamo uno spazio assoluto e quindi ammettiamo che esiste un sistema di riferimento privilegiato. Il punto è che per preservare la teoria della relatività da detto paradosso dobbiamo usare un sistema che annulla l’assunto fondamentale di tale teoria cioè che non esistono sistemi di riferimento privilegiati. Il principio più rigoroso per rompere questa pericolosa simmetria tra i due gemelli e quindi per confutare il paradosso dei gemelli, è quello per cui uno dei due, per poter incontrare di nuovo l’altro, deve curvare e raggiungerlo sottoponendosi ad accelerazioni che non gli consentono più di affermare di essere in quiete. Possiamo concepire una particolare situazione, però, per cui i due si rincontrano senza bisogno di accelerazioni di alcun tipo: la teoria della relatività generale prescrive che lo spazio può deformarsi, ad esempio nei pressi di un corpo di grande massa, ebbene se noi ipotizziamo una distribuzione di materia tale da giustificare una deformazione dello spazio che permetta alle due astronavi di incrociarsi nuovamente pur seguendo traiettorie rettilinee (è lo spazio ad essere curvo tanto da portare l’uno sulla strada dell altro), avremmo che nessuna accelerazione potrebbe più essere addotta a discriminante tra chi è in quiete e chi è in movimento. Ognuno potrà affermare di essere in quiete, non avendo mai effettuato curve o inversioni di marcia e non avendo, di conseguenza, risentito delle relative accelerazioni. Con ciò, a mio avviso, questo paradosso sarebbe realmente tale perché ognuno avrebbe percorso effettivamente uno spazio rettilineo senza mai risentire di alcun effetto di accelerazione e quindi entrambi potrebbero legittimamente considerarsi in quiete e conseguentemente considerare l’altro in movimento e pretendere di ritrovarlo più giovane al successivo incontro.

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Salve, leggendo le domande dei lettori inerenti la schermatura dei campi elettromagnetici prodotti dai ripetitori per cellulari mi è venuta una curiosità: se un ambiente viene schermato in modo adeguato, quindi con pannelli appropriati posti sulle pareti e sul soffitto e magari schermando anche le finestre con reti metalliche (trama piccola, tipo zanzariera), mi viene da riflettere sul fatto che tutte le apparecchiature che si trovano in tale ambiente, come radio, tv, computer, linea elettrica a 50 Hz ecc. costituiscono un pericolo in quanto esse stesse generano campi elettromagnetici i quali rimangono confinati in tale ambiente subendo riflessioni multiple dalla schermatura che è stata installata per proteggerci dai campi esterni.

Fisica  ·  Elettromagnetismo
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Una domanda relativa al muro del suono: nello specifico vorrei sapere cosa avviene quando un aereo supera la velocità del suono producendo il caratteristico bang sonico. Guardando un filmato trovato su Internet ho notato che intorno all’aereo si forma una nuvola presumo di vapore acqueo condensato di cui non riesco a darmi una spiegazione, vorrei dunque capire nel dettaglio tutto quello che è relazionato al fenomeno.

Fisica  ·  Aeronautica
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Vi prego di aiutarmi a risolvere questo attraente quesito: un uomo vuole attraversare un fiume largo 500 m. Egli rema con velocità (relativa all’acqua) di 3 Km/h, mentre la velocità della corrente è 2 Km/h. Se l’uomo può camminare sulla riva a 5000 m/h, QUALE PERCORSO DEVE COMPIERE (in barca e a piedi) per raggiungere il punto opposto a quello di partenza nel minor tempo possibile? (quanto tempo ci impiega?)

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La propagazione di onde, in generale, richiede la presenza di un mezzo (elastico); anzi, credo che sia proprio l’interazione tra l’agente del moto e il mezzo a generare il “moto ondoso” (ripenso al semplice esperimento con cui, alle scuole superiori, si generava il moto ondoso in una vasca d’acqua mediante un pistoncino che picchiava sulla superficie liquida). Le domando ora, che senso ha la parlare di propagazione ondulatoria delle onde elettromagnetiche nel vuoto? Perché l’energia elettromagnetica dovrebbe “scegliere” di propagarsi in modo ondulatorio (nel vuoto) senza un mezzo che la vincoli a questa scelta?

Fisica  ·  Elettromagnetismo
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