Movimenti terrestri e loro effetti: rotazione, rivoluzione e orientamento

Conseguenze:

Conseguenze del movimento terrestre

• Movimento apparente della volta celeste;

• Alternarsi del dì e della notte;

• Schiacciamento polare dovuto dalla forza centrifuga.

Prove:
• Esperienza di Guglielmini: un corpo lasciato liberamente dall’alto non si muove lungo la verticale, ma subisce una deviazione verso est. Ciò sta a significare che la Terra ruota su se stessa da ovest verso est;

• Esperienza di Focault;

• Forza di Coriolis: forza che fa deviare tutti i corpi in movimento sulla superficie terrestre dalla loro traiettoria originaria. Essi vengono deviati verso destra nell’emisfero boreale e verso sinistra nell’emisfero australe.

Velocità e coordinate terrestri

Velocità angolare della Terra: 15°/h (è uguale per tutti i punti della Terra)

Velocità lineare della Terra: ai poli: 0 km/h (è diversa per tutti i punti della Terra)

all’equatore: 1668 km/h

Latitudine: distanza angolare che c’è dal punto in questione all’equatore e corrisponde all’angolo al centro sotteso all’arco di meridiano che va dal punto all’equatore. (NORD/SUD)

Longitudine: distanza angolare che c’è dal punto in questione al meridiano di Greenwich e corrisponde all’angolo sull’asse sotteso all’arco di parallelo che va dal punto al meridiano di Greenwich. (EST/OVEST)

Come individuare la longitudine o l’ora locale:

Determinazione della longitudine

• Avendo la differenza oraria: 15°:60’=x:differenza oraria

• Avendo la longitudine: 15°:60’=longitudine:x

si trova la differenza oraria e si somma all’ora di Greenwich

Conseguenze:
• Diversa durata del dì e della notte;

• Alternarsi delle stagioni: dovute dall’inclinazione dell’asse rispetto al piano dell’orbita e dal moto di rivoluzione della Terra attorno al Sole;

• Variare dell’inclinazione con cui i raggi solari investono un dato punto della Terra nei diversi periodi dell’anno.

Prove:

Prove del moto di rivoluzione

• Spostamento verso ovest delle costellazioni;

• Analogia con gli altri pianeti;

• Apparente movimento del Sole su uno scenario di stelle chiamate stelle zodiacali.

Altezza del Sole sull’orizzonte: angolo formato dai raggi solari con la tangente in quel punto.

Solstizi ed equinozi

SOLSTIZIO D’ESTATE: 21 giugno. I raggi cadono perpendicolari al tropico del Cancro.

Polo Nord illuminato per 24ore. Il dì ha la massima durata rispetto alla notte.

SOLSTIZIO D’INVERNO: 22 dicembre. I raggi cadono perpendicolari al tropico del Capricorno.

Polo Sud illuminato per 24ore. La notte ha la massima durata rispetto al dì.

EQUINOZIO primavera: 21 marzo. I raggi cadono perpendicolari all’equatore.

Il dì e la notte hanno la stessa durata. I due Poli sono illuminati.

EQUINOZIO autunno: 23 settembre. I raggi cadono perpendicolari all’equatore.

Il dì e la notte hanno la stessa durata. I due Poli sono illuminati.

Moti millenari e loro effetti

I moti millenari sono causati dall’attrazione gravitazionale che i corpi del Sistema Solare esercitano sulla Terra.

Alcuni moti millenari (non sono le conseguenze):

• Precessione luni-solare: la forza gravitazionale del Sole e della Luna si esercita di più al rigonfiamento equatoriale e tende a raddrizzare l’asse di rotazione, però la Terra con il moto di rotazione si oppone a questo spostamento. Le due forze si oppongono e il movimento che ne deriva fa disegnare all’asse terrestre un doppio cono. Questo moto avviene in senso orario e dura 26000 anni circa.

• Variazione dell’eccentricità dell’orbita: l’orbita ellittica subisce delle variazioni nello schiacciamento. È come se l’orbita diventasse più o meno allungata.

• Mutamento dell’inclinazione dell’asse terrestre: l’inclinazione dell’asse terrestre varia nel tempo La minima inclinazione è 21° circa e la massima è 24° circa. Dall’inclinazione dell’asse terrestre dipende dall’insolazione di una determinata località e il clima.

I moti millenari alternano nel tempo la distribuzione dell’energia solare sulla Terra e hanno conseguenze sul clima del nostro pianeta.

Ci sono diversi modi per orientarsi:

Orientamento e percorso del Sole

• Durante il dì: possiamo orientarci col Sole;

• Durante la notte: possiamo orientarci con la Stella Polare;

• Bussola.

Il percorso del Sole nel cielo:

• Agli equinozi: il Sole sorge esattamente ad est e tramonta esattamente ad ovest

• Dall’equinozio di primavera al solstizio d’estate: il Sole sorge spostato più verso nord.

• Dall’equinozio di autunno al solstizio d’inverno: il Sole sorge spostato più verso sud.

LA BUSSOLA E IL CAMPO MAGNETICO TERRESTRE

Bussola e campo magnetico terrestre

Campo magnetico: zona dello spazio nella quale si percepisce una vera e propria forza in grado di far spostare oggetti magnetici.

La bussola è un magnete con estremità nord-sud. Il magnete della bussola si dispone sempre lungo le linee di forza.

Fasce di Van Allen: il vento solare comprime le linee di forza del capo magnetico a ridosso della Terra sul lato più vicino al Sole. Le particelle del vento solare sono catturate dal campo magnetico terrestre e si concentrano principalmente in due fasce, le fasce di Van Allen.

Aurore polari: fenomeni di luminescenza dovuti dall’incontro tra gli ioni e le particelle di vento solare.

LA MISURA DEL TEMPO

Misura del tempo

Giorno solare: tempo impiegato dal Sole a tornare quotidianamente alla stessa altezza nel cielo.

Giorno sidereo: tempo di rotazione della Terra riferito alle stelle. Esso rappresenta la durata effettiva del moto di rotazione.

Anno sidereo: effettivo periodo di rivoluzione della Terra attorno al Sole; corrisponde all’intervallo di tempo che passa tra due ritorni consecutivi del Sole nella stessa posizione rispetto alle stelle.

Anno solare: tempo che intercorre tra due successivi equinozi o solstizi dello stesso tipo cioè fra due successive culminazioni della stessa altezza (ad esempio ai tropici fra due passaggi consecutivi del Sole allo Zenith).

Anno civile: anno convenzionale fatto di 365 giorni, a differenza dell’anno bisestile che è fatto di 366 giorni. (calendario giuliano).

I FUSI ORARI

Fusi orari e loro suddivisione

La superficie terrestre è suddivisa in 24 spicchi tutti ognuno dei quali copre 15° di longitudine.

Il tredicesimo fuso è diviso in due parti aventi la stessa ora ma di un giorno diverso: a EST cioè verso l’America è il giorno precedente a quello in cui ci si trova a OVEST, verso l’Asia.