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IL PIANETA TERRA
La forma
I popoli delle più antiche civiltà ebbero l'idea che essa fosse piana o poco estesa,simile ad un gran disco circondato dall'oceano e limitato superiormente dalla cupola del firmamento. Questa concezione fu superata quando Pitagora giunse al riconoscimento della sfericità della Terra.
L'area che riusciamo ad abbracciare con lo sguardo è sempre limitata da una linea circolare,che chiamiamo orizzonte sensibile,lungo la quale sembra che la volta celeste si congiunga col suolo o col mare. Altri fatti ancora dimostrano la curvatura della superficie terrestre e inducono a ritenere che essa debba discostarsi poco da quella di una sfera. Ad esempio: la comparsa o scomparsa di un oggetto all'orizzonte;la gravità;i viaggi di circumnavigazione;l'analogia con gli altri pianeti;durante l'eclissi di luna l'ombra proiettata della Terra è circolare. La sfericità del nostro pianeta è ormai documentata dalle fotografie eseguite da sonde spaziali che si sono spinte a centinaia di chilometri di altezza dalla Terra. Se questa fosse omogenea e immobile,la sua forma sarebbe quella di una sfera perfetta. In realtà essa non è omogenea ed è dotata di un veloce moto di rotazione attorno al proprio asse. La forma che ne risulta è poco dissimile da quella di un ellissoide di rotazione (o sferoide)cioè da quella di un solido che si ottiene idealmente facendo ruotare un'ellisse attorno al suo asse minore. Allo 818d35i stato attuale dobbiamo affermare che la forma della Terra non può essere definita matematicamente ne è identificabile con quella di un solido geometrico: è una forma del tutto propria e particolare. Si è pensato di identificarla con quella di un solido la cui superficie è perpendicolare in ogni suo punto alla direzione del filo a piombo;al corpo delimitato da tale superficie è stato dato il nome di geoide. La sua superficie è equipotenziale,ossia tale che in tutti i suoi punti non è uguale l'accelerazione di gravità ma è uguale il lavoro necessario per portare un determinato oggetto da questa superficie a distanza infinita.
Le dimensioni
Non appena si fu affermata l'idea della
sfericità,il problema delle misure della Terra fu risolto teoricamente con un
ragionamento molto semplice;se si considera
7° : 5000 = 360° : x
Misura degli oggetti
Lo schiacciamento polare della Terra era stato messo in evidenza mediante le osservazioni del moto oscillatorio del pendolo compiute dall'astronomo francese J.Richer. Questi aveva constatato che un pendolo regolato a Parigi esattamente sul secondo,trasferito alla Caienna presentava oscillazioni più lente anche perché Parigi si trova più vicina al polo. Dato che il periodo di oscillazione di un pendolo è inversamente proporzionale all'accelerazione di gravità,il fenomeno osservato venne attribuito alla diminuzione della forza di gravità nella zona equatoriale(T=2π √l/g dove T è il periodo,l la lunghezza del pendolo e g l'accelerazione di gravità).
Il reticolato geografico
I movimenti della Terra
Il nostro pianeta si muove in maniera complessa essendo dotato di diversi moti simultanei che si effettuano con velocità e durate differenti. Tali moti possono essere distinti in tre gruppi:1)movimenti che si ripetono in tempi relativamente brevi producendo effetti geografici molto importanti;2)movimenti che si ripetono in tempi lunghi e producono effetti geografico-geologici di grande interesse ma non rilevabili nella vita umana;3)movimenti insieme al Sole e alla Galassia. I moti principali sono quelli di rotazione(intorno all'asse)e di rivoluzione(intorno al Sole);poi abbiamo quelli secondari o millenari.
Fondamentale è il moto di rotazione che
Prove e conseguenze della Rotazione terrestre
Una prima prova si può desumere dall'esame dall'apparente spostamento diurno dei corpi celesti da est a ovest che può essere spiegata sia con un movimento di rotazione degli astri intorno alla Terra,sia con una rotazione in senso contrario della Terra su se stessa. Un'altra prova indiretta della rotazione terrestre può essere ricavata dall'analogia con gli altri pianeti:tutti quanto mostrano un evidente moto rotatorio assiale e non abbiamo motivo che solo il nostro pianeta debba esserne privo.
Altre prove vengono dedotte da alcuni
esperimenti di fisica come la caduta dei
corpi liberi:un grave che viene lasciato cadere da un punto elevato sulla
superficie terrestre devia la verticale del punto di partenza e giunge sul
suolo spostato verso est. Questo fenomeno venne verificato da Guglielmini facendo numerose prove
dalla torre degli asinelli di Bologna osservando uno spostamento di
Prove e conseguenze della rivoluzione terrestre
Vi sono diverse prove che dimostrano
l'esistenza effettiva di un movimento di rivoluzione da parte del nostro
pianeta intorno al Sole. Tra le prove indirette del moto di rivoluzione
terrestre possiamo considerare l'analogia
con gli altri pianeti del Sistema solare. Inoltre la periodicità annua di alcuni gruppi di stelle cadenti dovrebbe
indicare che
Nel movimento che il Sole compie intorno alla Terra,esso si sposta da
un emisfero all'altro mantenendosi per 6 mesi a Nord dell'Equatore e per altri
6 mesi a Sud. I due punti in cui la traiettoria solare attraversa l'equatore
celeste sono gli equinozi(21 marzo e
23 settembre) e qui il giorno e la notte presentano la stessa durata. Le
massime elevazioni a Nord e a Sud rispetto al piano equatoriale terrestre il
Sole le raggiunge in due posizioni che vengono dette solstizi(21 giugno e 22 dicembre). Nei periodi che intercorrono fra
queste quattro posizioni,le condizioni di illuminazione sono intermedie a
quelle descritte e variano progressivamente dall'una all'altra di esse e per
questo si ha l'alternarsi delle stagioni. Conseguenze
Il ciclo quotidiano del giorno e della notte
A causa della forma sferica della Terra,i
raggi solari illuminano in ogni istante solo la parte di superficie terrestre
che è rivolta verso il Sole;se
I moti terrestri con periodi millenari
L'azione gravitazionale che gli altri corpi
del Sistema solare esercitano sul nostro pianeta provoca anche altre variazioni
nella posizione della Terra nello spazio,dando luogo ad alcuni movimenti che
sono più lenti di quelli di rotazione e di rivoluzione. A causa della loro
lentezza si fanno risentire con una certa intensità solo nel corso dei millenni
tanto che poi si hanno i cosiddetti moti
millenari della Terra. Esaminando il moto annuo della Terra,l'asse
terrestre si mantiene parallelo a se stesso nel corso della rivoluzione;in
realtà ciò è vero solo se si considerano tempi non troppo lunghi:la sua
direzione va lentamente mutando,infatti l'attrazione combinata che il Sole e
Le unità di misura del tempo
Fin dall'antichità è apparso chiaro che uno
dei moti fondamentali a cui si può far riferimento per la misura del tempo è
quello che
Due diverse durate del giorno
Per giorno si intende il periodo di tempo che
Il Giorno sidereo è la durata del periodo di rotazione di un pianeta attorno al suo asse. Viene determinato misurando il tempo necessario a fare ritornare il pianeta nella stessa posizione rispetto alle stelle e dura 23h56m4s.
Il Giorno solare si calcola invece misurando il tempo impiegato da un punto per tornare nella stessa posizione rispetto al sole: siccome nel corso della giornata il pianeta si muove anche intorno al sole,il punto dovrà percorrere un angolo leggermente superiore ai 360° per tornare nella stessa posizione rispetto al sole, per cui il giorno solare risulta più lungo del giorno siderale. Di conseguenza in un anno c'è esattamente un giorno siderale in più dei giorni solari.
Fa parte del giorno solare il secondo che è stato assunto come unità fondamentale di intervalli di tempo in tutti i principali sistemi di misura. Però nel Sistema Internazionale di Unità è stato adottato un secondo campione definito come la durata di 9 miliardi di oscillazioni della radiazione emessa dall'atomo di cesio 133;questo processo determina il tempo atomico.
Due diverse durate dell'anno
Anche per il moto di rivoluzione della Terra intorno al Sole,e quindi per l'anno,occorre fare una distinzione:a seconda di come si considera tale movimento,è possibile distinguere due tipi di anno:
Per anno sidereo si intende il periodo della rivoluzione terrestre e corrisponde all'intervallo di tempo che passa fra due ritorni consecutivi del Sole nella stessa posizione fra le stelle ed ha la durata di 365d6h9m10s.
L'anno tropico o solare è invece il tempo che intercorre fra due passaggi successivi del Sole allo Zenit dello stesso tropico,cioè fra due solstizi dello stesso nome;la sua durata è di 365d5h46s,circa 20 min più breve di quella dell'anno sidereo;questa differenza dovuta alla processione degli equinozi.
Nella pratica però non è possibile utilizzare l'anno tropico con la sua durata effettiva,dato che essa non corrisponde ad un numero intero di giorni;per ovviare a questo inconveniente,si è resa necessaria l'introduzione dell'anno civile formato appunto da un numero non frazionato di giorni.
Il tempo vero,il tempo civile e i fusi orari
L'ora vera o locale che si determina facendo riferimento al passaggio del Sole sul meridiano del luogo,non è adatta per regolare i rapporti tra i vari Paesi situati a longitudini diverse. Per evitare gli inconvenienti connessi ad un eventuale uso dell'ora vera,diversi stati decisero di adottare per tutto il loro territorio un'ora convenzionale unica,detta ora nazionale corrispondente a quella vera del meridiano passante per la capitale. La superficie terrestre è divisa in 24 spicchi,detti fusi orari,limitati da meridiani distanti 15° in longitudine e quindi con differenze di 1h l'uno dall'altro e per questo ad ogni luogo corrisponde un determinato tempo civile. Il primo fuso si estende per 7°30' ad Est e ad Ovest del meridiano di Greenwich ed i luoghi in esso compresi adottano il tempo civile di Greenwich che viene considerato come riferimento e perciò è detto tempo universale. L'Italia adotta l'ora del meridiano passante per l'Etna.
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