Concetti Chiave
- Il moto di rotazione terrestre avviene attorno all'asse terrestre, inclinato rispetto al piano dell'orbita e all'eclittica.
- La velocità angolare della Terra è costante e può essere espressa in gradi, radianti o giri al secondo.
- La velocità angolare terrestre è di 4,17*10^-3 gradi/s, 7,27*10^-5 radianti/s, o 1,16*10^-5 Hz.
- La velocità lineare varia a seconda della latitudine: massima all'equatore e nulla ai poli.
- La velocità lineare all'equatore è di 463,6 m/s, calcolata con il raggio terrestre e il periodo di rotazione.
Il moto di rotazione terrestre - Velocità angolare e velocità lineare
Due sono i principali moti della terra: il moto di rivoluzione e il moto di rotazione. In questo appunto andiamo ad approfondire meglio il moto di rotazione.
Il moto di rotazione
Il moto di rotazione terrestre consiste nella rotazione della Terra attorno ad una linea immaginaria definita asse terrestre. Questo asse è inclinato di 66°33' rispetto al piano dell'orbita, ed è inclinato di 23°27' rispetto alla perpendicolare al piano dell'eclittica.
Per descrivere correttamente il moto di rotazione, è necessario dire che la Terra ha due velocità: la velocità angolare e la velocità lineare.
La velocità angolare è costante in ogni punto del nostro pianeta, e rappresenta l'angolo che descrive il pianeta ruotando intorno al suo asse.
La velocità angolare si può esprimere in: gradi/secondo, radianti/secondo, oppure giri/secondo.
La Terra compie un intero moto di rivoluzione in circa 24 ore. Quindi la sua velocità angolare espressa in gradi al secondo sarà uguale a:
La velocità lineare di rotazione è la distanza percorsa da un punto qualsiasi sulla superficie terrestre durante il moto di rotazione. Ogni punto si muove con una velocità diversa a seconda della latitudine, in quanto la Terra è uniforme e i paralleli non hanno tutti la stessa lunghezza. Immagina se la Terra avesse velocità lineare costante! Ogni "spicchio" della Terra orbiterebbe per fatti suoi!
La velocità lineare è massima all'equatore e nulla ai poli. Per calcolare la velocità lineare all'equatore, ci possiamo servire della relazione
Lo spazio equivale alla lunghezza dell'Equatore, ottenibile mediante la formula per calcolare la circonferenza dato il raggio. Il raggio terrestre misura
Quindi
La velocità lineare in altri punti della Terra si può ricavare con la formula:
Domande da interrogazione
- Qual è la differenza tra velocità angolare e velocità lineare nel moto di rotazione terrestre?
- Come si calcola la velocità angolare della Terra?
- Come si determina la velocità lineare all'equatore?
La velocità angolare è costante in ogni punto della Terra e rappresenta l'angolo descritto dal pianeta ruotando intorno al suo asse, mentre la velocità lineare varia a seconda della latitudine, essendo massima all'equatore e nulla ai poli.
La velocità angolare della Terra si calcola dividendo 360° per il numero di secondi in un giorno (86400), risultando in 4,17*10^-3 gradi/s, oppure in radianti al secondo come 7,27*10^-5 radianti/s, o in giri al secondo come 1,16*10^-5 Hz.
La velocità lineare all'equatore si calcola usando la formula v=s/t, dove s è la lunghezza dell'Equatore (ottenuta con 2rπ, con r come raggio terrestre) e t è il periodo di rotazione in secondi, risultando in 463,6 m/s.
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