Pianeta Terra: forma, moti e orientamento, Iis Santorre di Santarosa

Pianeta Terra: forma sferica

Talete (624-545 a.C.): il primo ad intuire la forma sferica Aristotele (384-322 a.C.): come prova la for dell'ombra che la Terra proietta sulla Luna dura un'eclisse di Luna XV e XVI secolo la sfericità fu dimostrata con i viaggi di circumnavigazione. Una nave che scompare all'orizzonte conferma l'ipotesi della sfericità

Eratostene di Cirene: misurazione della Terra

Per primo misuro le dimensioni della terra. Solsizio d'Estate: a Siene a mezzogiorno il sole è allo Zenit. Ad Alessandria d'Egitto i raggi solari formano un angolo alfa con lo zenit di 7º12' (7,2º). 360° : 7,2° = 50 spicchi grandi come quello che divide Siene da Alessandria Moltiplicando il numero degli spicchi per la distanza Siene-Alessandria si ottiene la circonferenza della Terra.

Calcolo di Eratostene

La distanza veniva in misurata in stadi. 1 stadio = 157,6 m Distanza Siene-Alessandria = 5000 stadi = 5000 x 157,6 m = 788.000 m Circonferenza Terra = 788.000 m x 50 = 39.400.000 m = 39.400 km Raggio Terra = 39.400 : 6,28 = 6274 km circa

La forma del pianeta non è perfettamente sferica

Newton (1643-1727): intuì che la Terra ruota attorno ad un asse che passa per il centro del Pianeta e interseca la superficie in due punti opposti (Polo nord e Polo sud). Ruotando su se stessa sviluppa una forza centrifuga diretta dall'asse di rotazione verso l'esterno, massima all'equatore e via via minore avvicinandosi ai Poli. C Dedusse che la Terra dovesse presentare uno schiacciamento nelle zone polari e un rigonfiamento nelle zone equatoriali (ELISSOIDE DI ROTAZIONE: solido geometrico che si ottiene dalla rotazione di un ellisse attorno all'asse minore).

Legge di gravitazione universale di Newton

A soli 23 anni, nel 1675, formulò la legge di gravitazione universale: Un corpo attrae a sé un altro corpo direttamente proporzionale al prodotto delle rispettive masse e inversamente proporzionale al quadrato della distanza.

Newton e le orbite ellittiche

spiega perché la forma delle orbite dei pianeti è ellittica Il vero problema non era tanto determinare quale forza mantenesse i pianeti in moto, quanto determinare quale forza impedisse loro di allontanarsi in linea retta nello spazio cosmico. La forza di gravità combinata con la tendenza di un pianeta a mantenere un moto rettilineo uniforme, determina la forma ellittica della sua orbita.

La forma del pianeta non è un elissoide di rotazione perfetto

Listing (1873): La forma del Pianeta è quella di un solido astratto (GEOIDE) che tiene conto del fatto che la superficie della Terra non è uniformemente liscia, ma caratterizzata da masse rocciose distribuite non omogeneamente. La superficie presenta molte irregolarità, cioè rilievi e avvallamenti. Il geoide è un solido ideale, approssimativamente sferico (leggermente ellissoidale), la cui superficie, che coincide con il livello medio dei mari e le quote medie dei rilievi e delle depressioni, è perpendicolare in ogni suo punto alla direzione delle forza di gravità.

La Terra ruota attorno al proprio asse da ovest verso est

Giorno siderale e giorno solare

Giorno siderale: il tempo che la terra impiega per fare un giro completo (360°) attorno al proprio asse di rotazione: 23 h 56' 4". Corrisponde al tempo necessario perché una stella si ritrovi in cielo nella stessa posizione, (si prende come riferimento una stella diversa dal Sole. Le stelle sono così distanti da noi che possiamo considerarle fisse) Giorno solare: l'intervallo di tempo compreso tra due culminazioni successive del Sole (tra due mezzodì) su uno stesso meridiano: 24 h. Corrisponde al tempo necessario perché il Sole si ritrovi in cielo nella stessa posizione. N.B .: CULMINAZIONE = massima altezza del sole nel cielo

Movimento apparente del Sole

movimento apparente del Sole mezzogiorno 1 1 1 1 1 1 movimento reale della Terra 1 SUD sera mattino 1 OVEST EST NORD 1 1

Differenza tra giorno siderale e giorno solare

Giorno siderale: 23 h 56' circa Giorno solare: 24 h La Terra impiega 23 h 56' circa per ruotare attorno al proprio asse di 360 gradi (giro completo); ma il Sole non è nella stessa posizione nel Cielo, perché nel frattempo la Terra, ruotando attorno al Sole si è spostata lungo l'orbita di 1º. Per ritrovare il Sole nella stessa posizione del cielo la Terra deve pertanto ruotare attorno al proprio asse ancora di 1º. Per fare questa rotazione impiega 4 minuti.

Simulazione della Terra

Simuliamo la Terra Geografia: PAPER MATE-W10 Ecco fatto !!!

Asse di rotazione perpendicolare al piano dell'orbita

Ora accendiamo una candela (sole): asse di rotazione perpendicolare al piano dell'orbita

Conseguenze di un asse di rotazione perpendicolare

Se l'asse di rotazione della Terra fosse perpendicolare al piano dell'orbita ... - Non ci sarebbero le stagioni; - La durata del giorno sarebbe sempre uguale a quella della notte ovunque tu sia e in qualsiasi momento dell'anno (tranne nei dintorni prossimi dei poli); - Al Polo nord e al Polo sud il sole non sorgerebbe e non tramonterebbe mai (due punti vedono sempre il Sole); - In un dato luogo il sole sorgerebbe e tramonterebbe sempre nello stesso punto. Perché invece nella vita reale ci sono le stagioni?

L'asse di rotazione è inclinato

L'asse di rotazione è inclinato !!! Anche vedendo solo metà 'Terra', si nota che il puntino, durante la rotazione, dovrà percorrere più strada alla luce, piuttosto che in ombra. SImmaginate che il puntino sia l'Italia ... è estate !!!

Inverno

Andiamo in inverno ... N YAM

L'estate non è il momento di massima vicinanza al Sole

L'Estate non è il momento in cui sei più vicino al Sole «Le orbite dei pianeti sono ellittiche, il Sole occupa uno dei due fuochi dell'ellisse» Tale nozione corretta viene spesso utilizzata in modo sbagliato e quindi si dice: «ci dev'essere un momento in cui la Terra è più vicina al Sole, e in quel momento è estate e fa più caldo». PIANETA F1 F2 perielio afelio P A SOLE PRIMA LEGGE DI KEPLERO E invece no! Come potresti altrimenti spiegare che quando è estate in un emisfero, nell'altro è inverno? Le stagioni non dipendono dalla distanza della Terra dal Sole

Inclinazione dell'asse di rotazione terrestre

L'asse di rotazione terrestre non è perpendicolare rispetto al piano dell'eclittica, ma rispetto alla perpendicolare è inclinato di 23° 27', quindi rispetto al piano dell'orbita 66° 33' (90°- 23° 27')

Equinozio di primavera

Caratteristiche dell'equinozio di primavera

L'equatore riceve la massima quantità di radiazione solare L'angolo formato dai raggi solari decresce andando verso i Poli I due emisferi ricevono la stessa quantità di radiazione solare La durata del giorno e della notte è uguale in qualunque luogo sulla Terra

Dopo l'equinozio di primavera

Si ha la primavera nell'emisfero boreale e il giorno dura più della notte Si ha l'autunno nell'emisfero australe e il giorno è più breve della notte

Solstizio d'estate

Caratteristiche del solstizio d'estate

Il Tropico del Cancro riceve la massima quantità di radiazione solare L'angolo formato dai raggi solari decresce andando verso i Poli La durata del giorno nell'Emisfero Boreale è la più lunga dell'anno, mentre nell'Emisfero Australe è la più corta Ci sono 24 ore di luce nella regione polare artica e 24 ore di buio nella regione polare antartica

Equinozio d'autunno

Caratteristiche dell'equinozio d'autunno

L'equatore riceve la massima quantità di radiazione solare L'angolo formato dai raggi solari decresce andando verso i Poli I due emisferi ricevono la stessa quantità di radiazione solare La durata del giorno e della notte è uguale in qualunque luogo sulla Terra

Dopo l'equinozio d'autunno

Si ha la primavera nell'emisfero australe e il dì dura più della notte Si ha l'autunno nell'emisfero boreale e il dì è più breve della notte

Solstizio d'inverno

Caratteristiche del solstizio d'inverno

Il Tropico del Capricorno riceve la massima quantità di radiazione solare L'angolo formato dai raggi solari decresce andando verso i Poli La durata del giorno nell'Emisfero Australe è la più lunga dell'anno, mentre nell'Emisfero Boreale è la più corta Ci sono 24 ore di luce nella regione polare antartica e 24 ore di buio nella regione polare artica

Precessione dell'asse terrestre

Moto di rotazione dell'asse terrestre della Terra attorno alla perpendicolare al piano dell'orbita. L'asse descrive nello spazio un doppio cono con i vertici rivolti verso il centro della Terra. Il movimento di rotazione avviene in senso contrario a quello di rotazione della Terra.

Cause e conseguenze della precessione

La precessione degli equinozi è la variazione lenta ma continua dell'orientamento dell'asse terrestre. La causa di questo fenomeno è dato dalla combinazione di due fattori: - lo schiacciamento ai poli della Terra - le forze gravitazionali della Luna e del Sole. Se la Terra fosse una sfera perfetta, l'orientamento del suo asse non varierebbe. Le forze di attrazione del Sole e della Luna, facendo perno al centro della Terra, fanno oscillare l'asse che compie un giro completo del cono tracciato nello spazio in circa 26000 anni, durante il quale la posizione delle stelle sulla sfera celeste varia lentamente. Attualmente l'asse terrestre punta verso la Stella polare, tra 13000 anni punterà verso la stella Vega. La precessione causa inoltre l'anticipo di 20 minuti ogni anno degli equinozi. Precessione deriva dal latino e significa appunto precedere, anticipare.