Concetti Chiave
- Il giorno solare è il tempo che intercorre tra due culminazioni successive del sole in una determinata località, mentre il giorno sidereo è la rotazione terrestre rispetto alle stelle.
- Il giorno sidereo dura circa 23 ore, 56 minuti e 4 secondi, risultando più breve del giorno solare, che è influenzato anche dal movimento orbitale della Terra.
- La durata irregolare del giorno solare, causata dalla variazione della velocità della Terra lungo l'orbita, rende difficile la sua utilizzazione come strumento preciso per misurare il tempo durante l'anno.
- Quando la Terra si trova al perielio, il giorno solare è più lungo a causa della massima velocità orbitale, mentre al afelio la durata è leggermente inferiore.
- Per regolare le attività quotidiane, si utilizza il giorno solare medio, che è la media delle durate dei giorni solari nell'anno e suddiviso nelle 24 ore standard.
Giorno solare e giorno sidereo
Il tempo impiegato dal sole a tornare alle stessa altezza nel cielo è il giorno solare: ad esempio, il tempo che intercorre tra due successive culminazioni del sole su una determinata località. Il tempo di rotazione della terra riferito alle stelle è chiamato invece giorno sidereo. Questi intervalli di tempo non sono uguali. Il giorno sidereo rappresenta durata effettiva della rotazione terrestre rispetto a una stella che (data l'enorme distanza) ci invia un fascio di raggi praticamente paralleli tra loro, il giorno solare invece ha una durata maggiore.Mentre compie una rotazione, infatti, la terra si muove anche lungo l'orbita attorno al sole. Per poter rivedere il sole nella stessa direzione, dopo una rotazione completa, occorre quindi che la terra ruoti ancora di un certo angolo (pari a quello compiuto con il moto di rivoluzione). Il giorno solare comprende anche quel piccolo intervallo di tempo in più rispetto alla rotazione terrestre.
Il giorno solare
D'altra parte è il giorno solare che ci interessa per regolare le nostre attività. Utilizzando il giorno sidereo ci troveremmo non nelle perfette condizioni orarie.Esso conduce infatti a uno sfasamento dell'ora con il percorso del sole nel cielo, durando esattamente ventitré ore, cinquantasei minuti e quattro secondi (23 H, 56 m, 4 s) circa quattro minuti meno di un giorno solare. Nel corso dell'anno, aumentano ogni giorno lo sfasamento di quattro minuti, l'uso del giorno sidereo comporterebbe grandi differenze con la posizione del sole.
Torniamo quindi al giorno solare: è lo strumento perfetto per la misura del tempo durante l'anno? Purtroppo no, perché ha una durata irregolare. Sappiamo infatti (dalla seconda legge di Keplero) che la terra si muove sull'orbita attorno al sole con velocità variabile. Quindi l'angolo compiuto con il moto di rivoluzione non è sempre uguale o lo stesso, e di conseguenza anche la durata del giorno solare non è sempre la stessa durante tutto l'anno. Quando la terra si trova presso il perielio, la sua velocità è massima, lo spostamento sull'orbita è massimo ed essa deve compiere un piccolo supplemento di rotazione in più perché si ritrovi il sole nella stessa posizione.
Presso l'afelio invece, la velocità della terra sull'orbita si riduce e il giorno solare ha una durata di poco minore rispetto a prima.
Per eliminare l'inconveniente della sua diversa durata nei vari periodi dell'anno, si è convenuto di adottare come riferimento il giorno solare medio, che si ottiene facendo la media di tutti i giorni solari dell'anno. Il giorno solare medio è stato poi suddiviso nella 24 ore di uso comune. Adottandolo a tutti noi terrestri per avviare o terminare le attività quotidiane e non.
Domande da interrogazione
- Qual è la differenza principale tra giorno solare e giorno sidereo?
- Perché il giorno solare è più utile per le nostre attività quotidiane rispetto al giorno sidereo?
- Come influisce la posizione della Terra nella sua orbita sulla durata del giorno solare?
- Cosa si intende per giorno solare medio e perché è stato adottato?
Il giorno solare è il tempo impiegato dal sole a tornare alla stessa altezza nel cielo, mentre il giorno sidereo si riferisce al tempo di rotazione della Terra rispetto alle stelle. Il giorno sidereo dura circa 23 ore, 56 minuti e 4 secondi, risultando quindi più breve di circa quattro minuti rispetto al giorno solare.
Il giorno solare è più utile perché si allinea meglio con il percorso del sole nel cielo, mentre il giorno sidereo porterebbe a uno sfasamento dell'ora rispetto alla posizione del sole, rendendo difficile la regolazione delle attività quotidiane.
La durata del giorno solare varia a causa della velocità variabile della Terra nella sua orbita. Quando la Terra è al perielio, la sua velocità è massima e il giorno solare è più lungo, mentre al afelio, la velocità diminuisce e il giorno solare è leggermente più corto.
Il giorno solare medio è la media di tutti i giorni solari dell'anno, adottato per eliminare le irregolarità nella durata del giorno solare e per fornire un riferimento uniforme di 24 ore per le attività quotidiane.
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