Concorso Mensile di SxT

LA RISPOSTA ESATTA ...

flash

Una particella può viaggiare a una velocità maggiore di quella della luce?

a) no, mai!
b) solo se non siamo nel vuoto.
c) solo se si tratta di fotoni.
d) solo se si tratta di elettroni.

Indicare la risposta corretta e dare una breve spiegazione

Vincitori: Eros da Merano e Imma da Napoli

La risposta giusta è la b.

Una particella può viaggiare ad una velocità superiore a quella della luce, ma solo all'interno di un mezzo materiale e mai nel vuoto.
L'esistenza di una velocità limite in ogni sistema di riferimento inerziale è uno dei postulati su cui si fonda la teoria della relatività ristretta di Einstein: questa velocità è quella della luce nel vuoto.
Al contrario, in un mezzo (come per esempio il vetro, l’aria o l’acqua) un'onda elettromagnetica viene rallentata, un po’ come una persona in mezzo alla folla cammina più lentamente che in un posto deserto.
Può capitare quindi che una particella che attraversi un mezzo si muova con velocità maggiore a quella della luce in quello stesso mezzo. Si verifica allora il fenomeno dell’emissione di radiazione Cherenkov, dal nome del fisico russo che la scoprì, analogo alle onde d'urto emesse da un aereo in volo a velocità supersonica.

 

 


Prossima domanda il 15 giugno alle ore 17:00

 

SxT mensile11

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

 

 

Archivio domande/risposte

 

18 maggio 2017

force strong1

Una delle quattro forze fondamentali è la forza forte, che risulta essere:

a) intensa quanto la forza gravitazionale

b) circa 100 volte più intensa della forza gravitazionale

c) 1.000.000 di volte più intensa della forza gravitazionale

d) >>1.000.000.000.000 di volte più intensa della forza gravitazionale

Indicare la risposta corretta e spiegare di cosa è responsabile la forza forte.

Vincitori: Enrica di Padova e Francesco di Torino

La risposta corretta è la D.
La forza forte è responsabile dell'unione dei quark che si combinano a formare le particelle adroniche, cioé i mesoni e i barioni. I barioni più comuni sono i protoni ed i neutroni che formano il nucleo atomico. Questa forza è anche alla base delle forze che che si esercitano tra adroni, come il legame nucleare che determina l'unione dei protoni e neutroni nel nucleo. La forza forte è una delle 4 forze fondamentali, assieme alle forze elettromagnetica, debole e gravitazionale.
In particolare, la forza forte è circa 1040 volte più forte della forza gravitazionale.

Per approfondimenti: http://scienzapertutti.lnf.infn.it/7-le-forze-fondamentali


19 Aprile 2017

Concorso mensile aprile 2017

Giacomo da Roma e Luca da Andalo (TN)

 

strette manoA una festa sono presenti N persone e ognuna di loro scambia una stretta di mano
con tutti gli altri invitati. In totale
avvengono 105 strette di mano.

Quanti sono gli N invitati presenti alla festa?

Motivare la risposta

 

 

 

Risposta quesito Aprile
La risposta esatta è N=15.
Infatti, se sono presenti N invitati alla festa, il primo stringerà (N-1) mani, il secondo  N-2 (per non contare 2 volte la prima stretta di mani) e così via.
Ovvero abbiamo la sommatoria:
(N-1)+(N-2)+...+(N-N)
Raccogliendo tutti gli N si ottiene:
N*N meno la sommatoria di tutti i numeri naturali da 1 a N, quest'ultima è pari a N(N+1)/2
Si ottiene dunque:
N*N-N(N+1)/2 = N(N-1)/2
Risolvendo quindi la semplice equazione si secondo grado N*(N-1)/2 = 105 si trova n=15.

 


15 marzo 2017

lastraUn elettrone, un muone ed un pione negativo che viaggiano quasi alla velocità della luce (energia di circa 100 GeV ciascuno), ad un certo punto collidono contro una lastra di ferro spessa 0.5 metri. Dietro il ferro viene posto un rivelatore che conta le particelle cariche che lo attraversano. Il rivelatore conta 1, il che significa che all'uscita della lastra di ferro è rimasta una sola particella delle tre iniziali. Quale delle tre è più probabile che sia quella rivelata dal contatore posto dopo il ferro? E quale delle tre quasi sicuramente non lo è? Motivare la risposta.
Vincitori: Alex di Udine e Rachele di Torino
Soluzione: La particella che sopravvive all'interazione col ferro è un muone.

Tale particella interagisce elettromagneticamente molto meno dell'elettrone, avendo una massa 200 volte più grande. Il pione ha una massa poco più grande del muone e quindi dal punto di vista elettromagnetico ha un'interazione simile a quella del muone. Il pione però, essendo formato da un quark ed un antiquark, può interagire adronicamente con i nuclei del ferro, creando altre particelle e dando origine a quello che si chiama sciame adronico in cui vengono prodotti a cascata adroni di sempre minor energia e che, a tali energie, alla fine vengono completamente assorbiti. L'elettrone infine, essendo la particella carica più leggera, interagisce in modo elettromagnetico con il ferro, generando uno sciame elettromagnetico di fotoni, elettroni secondari e positroni di energia sempre minore e che, alla fine, vengono assorbiti in 0.5 m di ferro. L'elettrone è pertanto la particella che quasi sicuramente non arriva alla fine del ferro.


 

22 febbraio 2017

barcaUn pescatore è in un lago artificiale chiuso, nella sua barca. Sul fondo della stessa è appoggiata una palla di ferro. Ad un certo punto il pescatore lancia palla in acqua. Cosa succede al livello del lago? Motivare la risposta.
a) si alza
b) si abbassa
c) non subisce variazioni
Vincitori: Roberto di Brindisi Mario di Palermo

Il principio di Archimede dice che un corpo immerso in un fluido riceve una spinta dal basso verso l'alto uguale al peso del fluido spostato. Il peso totale del sistema barca + pescatore + palla di Ferro è lo stesso del peso dell'acqua spostata. Togliendo la palla di Ferro dalla barca, secondo il principio di Archimede, diminuisce anche il peso, quindi il volume, dell’acqua spostata. Il risultato è quindi una diminuzione del livello del lago. A questo punto però la palla, trovandosi sul fondo del lago, sposterà un volume d’acqua esattamente pari al suo volume. Quest'ultimo risulta però essere inferiore a quello d’acqua spostato inizialmente dal peso della palla stessa, che si trovava nel sistema galleggiante barca+pescatore+pallina, dato che la densità del Ferro è di circa 8 volte maggiore di quella dell’acqua. Il risultato finale è quindi una diminuzione del livello del lago quando la palla viene gettata dalla barca sul fondo dello stesso.

Archivio domande/risposte 2016

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