Categorie: Relatività
Tags: derivate dinamica relativistica quiz relatività ristretta soluzione
Scritto da: Vincenzo Zappalà
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Soluzione del quiz su E = m c²
La prima cosa da fare è riproporre l’uguaglianza da verificare, scrivendo per esteso la derivata del primo membro:
v2dγ/dt + γv dv/dt = c2 dγ/dt …. (1)
Partiamo direttamente dalla definizione di γ:
γ = 1/(1 – (v/c)2)1/2
Qualche piccolo ritocco, dopo aver elevato a quadrato
γ2 - γ2v2/c2 = 1
γ2c2 - γ2v2 = c2
Deriviamo questa espressione rispetto al tempo (sia γ che v sono funzioni del tempo), ricordando la derivata del prodotto e la costanza di c:
2c2γdγ/dt - 2γv2dγ/dt - 2γ2v dv/dt = 0
Semplificando i termini comuni si ottiene:
c2dγ/dt - v2dγ/dt - γv dv/dt = 0
spostando qualcosa a destra del segno di uguale si ha, infine:
v2 dγ/dt + γv dv/dt = c2dγ/dt …. (2)
Che è esattamente uguale alla (1), che è quindi verificata!
Introducendo la massa ed eseguendo un integrale definito, si arriva facilmente alla famosa formula… ma questa è un’altra storia, molto più fisica.