Tutti gli esercizi del capitolo, svolti passo-passo, in ordine di comparsa nel capitolo: prima gli esercizi guidati e i problemi disseminati nel testo, poi i problemi di fine capitolo (numerici, concettuali, vero/falso, ranking, grafici, stime di Fermi).
Esercizi e problemi nel testo
- Tipo spazio o tipo tempo (quattro eventi)
- Il signor Rossi va a teatro
- La gara di conigli
- Duello western relativistico
- Quattro eventi e la diseguaglianza inversa
- Il viaggiatore al cinema
- Un timer relativistico
- Caterina verso Alfa Centauri
- Duello western: calcolo esplicito
- Galleria a 0,8 c
- Un semaforo rosso visto verde
- Composizione per via Doppler
- Condor contro razzo
- Particella o fotone?
- Il bosone di Higgs a 0,8 c
- Redshift gravitazionale sull’Everest
- Il GPS quantitativo
Problemi di fine capitolo
- Fattore di Lorentz del muone
- Simultaneità (vero o falso)
- Fattore di Lorentz a 0,6 c
- Perché nessuna massa raggiunge c
- Contrazione di un’asta
- Composizione di velocità (elettrone)
- Energia di una bomba a fissione
- Il sistema di riferimento del tempo minimo
- Dimostrazione dell’invariante energia-impulso
- Stima della correzione relativistica GPS
- Redshift di una galassia
- Ranking dei fattori di Lorentz (quattro astronavi)
- Il fienile e il bastone
- Diagramma di Minkowski di un razzo
- Contrazione di un’astronave
- Quale diagramma dei gemelli
- Navicella e i beep
- Righello in moto a 0,6 c
- Energia di riposo dell’elettrone
- Velocità per gamma uguale a 2
- Astronauta verso Proxima Centauri
- Ranking dei fattori di Lorentz (tre particelle)
- Vero o falso relativistico
- Ritardo cinematico degli orologi GPS
- Il muone dei raggi cosmici
- Galileo contro Einstein
- Niente segnali più veloci della luce
- Ranking dei fattori di Lorentz (0,1c–0,99c)
- Ranking delle energie di riposo
- Dal fattore gamma alla velocità (protone)
- Dal rapporto Doppler alla velocità
- Fantafisica: c moltiplicata per dieci
- Il pione in volo
- Simultaneità delle lampade sul treno
- Stima di Fermi: un grammo di materia
- Lettura del grafico gamma(v)
- Sfida: il paradosso dei gemelli
- Massa invariante di due fotoni
All the chapter’s exercises, worked step by step, in order of appearance in the chapter: first the guided exercises and problems scattered through the text, then the end-of-chapter problems (numerical, conceptual, true/false, ranking, graphs, Fermi estimates).
Exercises and problems in the text
- Spacelike or timelike (four events)
- Mr Rossi goes to the theatre
- The rabbit race
- Relativistic western duel
- Four events and the reversed inequality
- The traveller going to the cinema
- A relativistic timer
- Caterina towards Alpha Centauri
- Western duel: explicit calculation
- Tunnel at 0.8 c
- A red traffic light seen as green
- Composition via Doppler
- Condor versus rocket
- Particle or photon?
- The Higgs boson at 0.8 c
- Gravitational redshift on Everest
- Quantitative GPS
End-of-chapter problems
- Lorentz factor of the muon
- Simultaneity (true or false)
- Lorentz factor at 0.6 c
- Why no mass reaches c
- Contraction of a rod
- Composition of velocities (electron)
- Energy of a fission bomb
- The frame of minimum time
- Proof of the energy-momentum invariant
- Estimate of the GPS relativistic correction
- Redshift of a galaxy
- Ranking of Lorentz factors (four spaceships)
- The barn and the pole
- Minkowski diagram of a rocket
- Contraction of a spaceship
- Which twin diagram
- Spacecraft and the beeps
- Ruler moving at 0.6 c
- Rest energy of the electron
- Velocity for gamma equal to 2
- Astronaut towards Proxima Centauri
- Ranking of Lorentz factors (three particles)
- Relativistic true or false
- Kinematic delay of GPS clocks
- The cosmic-ray muon
- Galileo versus Einstein
- No signals faster than light
- Ranking of Lorentz factors (0,1c–0,99c)
- Ranking of rest energies
- From the gamma factor to the velocity (proton)
- From the Doppler ratio to the velocity
- Science fiction physics: c multiplied by ten
- The pion in flight
- Simultaneity of the lamps on the train
- Fermi estimate: one gram of matter
- Reading the gamma(v) graph
- Challenge: the twin paradox
- Invariant mass of two photons