Un sistema di riferimento che si muove con velocità costante costituisce un sistema inerziale.

I principi sui quali si basa la teoria della R.S. sono:

1) Lo spazio ed il tempo non sono assoluti ma relativi al sistema di riferimento in cui ci troviamo

2) Le leggi della fisica sono le stesse in qualsiasi sistema di riferimento inerziale

3) La velocità della luce è costante in tutte le direzioni e per qualsiasi sistema di riferimento inerziale

Per osservare gli effetti della R.S. occorre avere sistemi di riferimento che si muovono con velocità relativistiche, cioè con velocità prossime alla velocità della luce (c = 300.000 Km/sec).

Conseguenze della teoria della R.S.

A) Nulla può viaggiare a velocità superiori a quella della luce.



 

Due raggi di luce, emessi nello stesso istante di tempo dal Sole e dall'astronave Enterprise che si muove nello spazio a una certa velocità viaggiano alla velocità della luce (C=300.000 Km/sc).
La velocità dell'astronave Entreprise e quella del fascio i luce non si sommano

Nel pannello superiore Einstein è fermo e colpisce la palla da baseball che acquista una data velocità

Nel pannello inferiore Einstein si muove su uno skateboard e colpisce la palla da baseball che acquista una velocità data dalla somma della velocità della mazza da baseball e dello skateboard.
Le velocità si sommano.

D) Un osservatore che misura le lunghezze in un sistema di riferimento in moto con velocità prossime a quella della luce ricava un accorciamento delle lunghezze.

Man mano che la velocità del moto di Einstein si approssima alla velocità della luce, un osservatore fermo misura un accorciamento della lunghezza di Eistein nella direzione del moto. Questo effetto, della contrazione delle lunghezze è tanto maggiore quanto più relativistica è la velocità del moto.

E) Equivalenza tra massa ed energia: Einstein dimostrò che massa ed energia sono la stessa cosa, l'una è manifestazione diversa dell'altra, così come il ghiaccio è una forma diversa dell'acqua liquida.

Esempio 1

L'energia contenuta in un kg di massa è equivalente alla luce emessa da una lampada da 100 watt per circa 30 milioni di anni!

Esempio 2



L'energia che arriva dal Sole sulla superficie terrestre in 1 secondo determina un incremento della massa terrestre di circa 2 kg!e viene irradiata nello spazio

Esempio 3

Il Sole diventa ogni secondo meno massivo. Di fatto, circa 4 milioni di tonnellate di massa solare vengono trasformate ogni secondo in energia che viene irradiata nello spazio.