Determinare la latitudine con l`astrolabio
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DIDATTICA ATTIVA - Materiali integrativi - ATTIVITÀ Determinare la latitudine con l’astrolabio NOME –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– CLASSE ––––––––––––––––––– DATA ––––––––––––––––––––––––––––––– L’attività consiste nella costruzione di un rudimentale astrolabio e nella determinazione della latitudine del luogo in cui ci si trova. Osserviamo la figura 1 e notiamo che, essendo la stella Polare molto distante dalla Terra, i raggi luminosi provenienti da essa possono essere considerati paralleli fra loro. Scelto un punto P qualsiasi della superficie terrestre, i raggi provenienti dalla stella Polare formano con il piano dell’orizzonte in P un angolo a complementare all’angolo b. L’angolo b ha la stessa ampiezza dell’angolo al centro della Terra bʹ, poiché si tratta di due angoli corrispondenti. Di conseguenza il suo complementare aʹ avrà la stessa ampiezza dell’angolo a. L’angolo aʹ è l’angolo compreso fra l’equatore e il punto P, quindi coincide con la latitudine di P. In conclusione la latitudine del punto P coincide esattamente con l’altezza a della stella Polare sull’orizzonte. Materiali - goniometro ad angolo giro; - filo di nylon sottile da pesca; - tubo di cartone lungo 20 cm (ad esempio quello su cui è avvolta la carta da forno o la pellicola per alimenti); - un peso di piccole dimensioni (ad esempio una vite); - puntina da disegno e nastro adesivo. Premessa Procedimento Prima parte L’astrolabio era uno strumento utilizzato nel medioevo per determinare la posizione delle stelle. Si trattava di uno strumento molto più complesso di quello che verrà costruito in questa attività, che può comunque essere considerato un astrolabio rudimentale poiché ci permetterà di determinare l’altezza di una stella sull’orizzonte. L’altezza di una stella è l’angolo compreso tra la direzione della stella e il piano dell’orizzonte. Ci interessa in particolare determinare l’altezza della stella Polare poiché da essa si ottiene la latitudine di un luogo. Ricordiamo che la stella Polare si trova sul prolungamento dell’asse di rotazione terrestre e che la sua altezza sull’orizzonte, pari a 90° al polo nord, si riduce gradualmente fino a raggiungere il valore di 0° all’equatore. 1 Attaccare con il nastro adesivo il tubo di cartone al goniometro, in modo che il valore 0° del goniometro sia perpendicolare all’orientamento del tubo, come indicato nella figura 2. Fissare la puntina da disegno al centro del goniometro e al tubo, annodarvi il filo di nylon a cui si è precedentemente legato un piccolo peso (una vite). Il filo si dispone verticalmente e, con il tubo in posizione orizzontale, coincide con il valore 0°. Stella Polare Luce Perpendicolare al piano dell’orizzonte Polo nord α β Piano dell’orizzonte P figura 2 Equatore 2 Recarsi all’aperto in una notte serena, lontano da fonti di inquinamento luminoso e, partendo dalla costellazione del Grande Carro, identificare la posizione della stella Polare (vedi pagina 45 del libro di testo). Puntare lo strumento in direzione della stella Polare e osservarla attraverso il tubo. Bloccare con due dita il filo sul goniometro e leggere l’angolo compreso tra il valore 0° e il filo (figura 3). Annotare il valore dell’angolo così determinato che corrisponde all’altezza della stella Polare e coincide con la latitudine del luogo. O figura 1 Polo sud 1 Marcella Di Stefano, Simona Pederzoli, Andrea Pizzirani - Una introduzione allo studio del pianeta - Italo Bovolenta editore - 2011 DIDATTICA ATTIVA - Materiali integrativi - ATTIVITÀ ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– Stella Polare ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– •La stella Polare può essere utilizzata per qualsiasi punto della superficie terrestre? Motiva la risposta. ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– figura 3 ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– 3 Confrontare la latitudine determinata con un altro valore ricavato da uno strumento GPS o da informazioni raccolte su internet. ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– Seconda parte ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– 4 Rispondere alle seguenti domande. •Perché si può utilizzare proprio la stella Polare per determinare la latitudine di un luogo? Perché non si utilizza una stella qualsiasi? ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– 2 Marcella Di Stefano, Simona Pederzoli, Andrea Pizzirani - Una introduzione allo studio del pianeta - Italo Bovolenta editore - 2011
