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Fenomeni meccanici e loRo inteRpRetazione
L’indistinguibilità dei sistemi
inerziali secondo Galilei
il contenuto essenziale delle riflessioni galileiane sul
principio di composizione dei movimenti e sulla con-
seguente indistinguibilità dei sistemi inerziali si trova
esposta in un lungo passo del
Dialogo sopra i due massi-
mi sistemi
che merita di essere letto non solo per il suo
contenuto scientifico ma anche per la sua originalità let-
teraria.
“
Rinserratevi con qualche amico nella maggior stanza
che sia sotto coverta di alcun grande navilio e quivi fate
d’aver mosche, farfalle e simili animaletti volanti; siavi an-
co un gran vaso d’acqua, e dentrovi de’ pescetti; sospen-
dasi anco in alto qualche secchiello, che a goccia a goccia
vadia versando dell’acqua in un altro vaso di angusta boc-
ca, che sia posto a basso; e stando ferma la nave, osser-
vate diligentemente come quelli animaletti volanti con pari
velocità vanno verso tutte le parti della stanza; i pesci si
vedranno andar notando indifferentemente per tutti i versi;
le stille cadenti entreranno tutte nel vaso sottoposto; e voi,
gettando all’amico alcuna cosa, non più gagliardamente la
dovrete gettare verso quella parte che verso questa, quan-
do le lontananze sieno uguali; e saltando voi, come si dice,
a piè giunti, eguali spazii passerete verso tutte le parti.
Osservate che avrete diligentemente tutte queste cose,
benché niun dubbio ci sia che mentre il vassello sta fer-
mo non debbano succedere così, fate muover la nave con
quanta si voglia velocità, che (pur che il moto sia uniforme
e non fluttuante in qua e in là) voi non riconoscerete una
minima mutazione in tutti li nominati effetti, né da alcuno
di quelli potrete comprender se la nave cammina o pure
sta ferma: voi saltando passerete nel tavolato i medesimi
spazi che prima, né, perché la nave si muova velocissi-
mamente, farete maggior salti verso la poppa che verso
la prua, benché, nel tempo che voi state in aria, il tavolato
sottopostovi scorra verso quella parte contraria al vostro
salto;
[...]
le gocciole cadranno come prima nel vaso infe-
riore, senza caderne pur una verso poppa, benché, men-
tre la gocciola è per aria, la nave scorra molti palmi
[...]
e
finalmente le farfalle e le mosche continueranno i lor voli
indifferentemente verso tutte le parti, né mai accadrà che
si riduchino verso la parte che riguarda la poppa, quasi
che fussero stracche in tener dietro al veloce corso della
nave, dalla quale per lungo tempo, trattenendosi per aria,
saranno state separate;
[...]
E di tutta questa corrispon-
denza d’effetti ne è la cagione l’essere il moto della nave
comune a tutte le cose contenute in essa ed all’aria an-
cora, che per ciò dissi io che si stesse sotto coverta; che
quando si stesse di sopra nell’aria aperta e non seguace
del corso della nave, differenze più e men notabili si ve-
drebbero in alcuni degli effetti nominati.
[...]
„
G. Galilei,
Dialogo sopra i due massimi sistemi
del mondo,
1632
Un’idea in più
io posto su una nave che si sta muovendo di moto rettilineo uniforme rispetto
al porto e che vede, anche in questo caso, la goccia cadere nella bottiglia.
L’identità degli esiti sperimentali e, quindi, l’impossibilità di stabilire me-
diante l’osservazione della caduta delle gocce d’acqua se una nave è ferma
oppure se è in moto rettilineo uniforme si fonda sul fatto che, in base alle
trasformazioni galileiane:
a.
a
y
′ =
a
y
, e quindi, in entrambe le navi, la goccia d’acqua cade con identica
accelerazione impiegando lo stesso tempo a giungere nella bottiglia, nella
quale penetrerà con velocità identica
v
y
′ =
v
y
.
b.
v
x
′
=
+
u
, in quanto la nave si muove ora in verso opposto a quello in-
dicato dall’asse
x
del sistema S, che possiamo immaginare solidale al por-
to. Pertanto la velocità della goccia secondo la direzione
x
sarà identica a
quella della nave e, quindi, anche dopo il generico tempo
t
, si troverà sulla
verticale passante per il collo della bottiglia e cadrà in essa.
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