IL PIANETA
TERRA
Test di ingresso sulle conoscenze
Il pianeta Terra
Il pianeta Terra
La forma e le dimensioni della Terra
Disco piatto
Sfera
Ellissoide di rotazione
Geoide
Prove indirette della sfericità della Terra
1.
2.
3.
L’altezza delle stelle sull’orizzonte varia se ci si
sposta lungo un meridiano
L’orizzonte aumenta di diametro con il crescere
dell’altitudine dell’osservatore
Altri….
Il calcolo di Eratostene
Sulla base dell’ipotesi che la Terra fosse
sferica, nel III secolo a.C. Eratostene di
Cirene eseguì un mirabile calcolo della
circonferenza terrestre che risultò
39.375 Km.
Dati sperimentali:
Alessandria e Assuan erano sullo stesso
meridiano (arco);
Misurò l’angolo che i raggi del Sole
formavano con la verticale ad Alessandria
il 21 giugno (giorno in cui i raggi erano
perpendicolari ad Assuan): esso risultò pari
a circa 1/50 della misura angolare di
una intera circonferenza. Pertanto,
moltiplicando per 50 la distanza tra
Assuàn e Alessandria, Eratostene otteneva
per la circonferenza terrestre la lunghezza
di 39.375 km.
esercizi
Le coordinate
geografiche
Meridiani: circonferenze tutte
uguali fra loro passanti per i due
poli terrestri.
Meridiani geografici:
semicirconferenze comprese fra un
polo e l’altro. Ad ognuno
corrisponde un antimeridiano
Le coordinate geografiche
Paralleli
Essi hanno diverse circonferenze
Sono tutti paralleli fra loro, distanti di 1°
L’equatore è il meridiano di riferimento
Tale sistema è detto: reticolato geografico
Le coordinate geografiche
Longitudine
misurata in gradi e frazioni di grado
specifica se il punto è ad Est (E) o ad Ovest (W)
Rappresenta la distanza angolare di P rispetto al
meridiano di riferimento
Le coordinate geografiche
Latitudine
misurata in gradi e frazioni di grado
specifica se il punto è a Nord o a Sud
Esprime da distanza angolare di P rispetto al parallelo di
riferimento verso N o verso S
Il pianeta Terra
Attività per capire
esercizi
LA RAPPRESENTAZIONE
DELLA TERRA
Le carte geografiche: caratteristiche in punti
Le carte geografiche sono rappresentazioni in
piano della nostra superficie terrestre
Ridotte: scala
Simboliche
Tematiche: si differenziano sulla base del loro contenuto
Per essere esatte occorre che rispettino i criteri di:
Equidistanza (rappresentazioni equidistanti)
Equivalenza fra le aree (rappresentazioni equivalenti)
Isogonia (rappresentazioni isogone o conformi)
Proiezioni geografiche: rappresentazioni in piano del reticolato geografico
Pure: il reticolato geografico è riportato geometricamente su una superficie ausiliaria piana
Modificate: quando apporto «ritocchi» per ridurre le deformazioni nel passaggio da una superficie «sferica»
(la sfera terrestre) a quella piana della superficie ausiliaria
Convenzionali: il reticolato geografico si costruisce sulla base di relazioni matematiche fra punti della superficie
terrestre (in funzione dello scopo della rappresentazione si rispetta almeno una delle seguenti relazioni vere:
equidistanza, equivalenza, isogonia)
Nessuna proiezione è migliore in assoluto: dipende da cosa vogliamo studiare, nessuna
è una rappresentazione fedele del nostro Pianeta.
La rappresentazione del Pianeta Terra
Peculiarità e requisiti delle carte geografiche: i globi
Posseggono tutti e tre i requisiti di equivalenza, equidistanza
ed isogonia
Mentre le carte geografiche rispettano al massimo
uno di tali requisiti
Proiezioni pure
Nella proiezione conforme di Gauss si
suppone di proiettare la superficie terrestre su un
cilindro tangente a un meridiano e
all’antimeridiano corrispondente. Si ottiene una
carta nella quale il meridiano di tangenza e
l’Equatore sono due linee rette perpendicolari,
mentre gli altri meridiani e paralleli sono linee
curve. Nello stretto settore che si estende per
pochi gradi a Est e a Ovest del meridiano di
tangenza questa proiezione può considerarsi
equidistante e assicura deformazioni trascurabili.
Proiezione modificata
Come si rappresenta la Terra
Esempio di carta geologica
Mezzo per passare dai dati
dell’osservazione alla ricostruzione
(interpretazione) della storia
dell’intera crosta terrestre
Innumerevoli applicazioni pratiche
Mezzo per registrare e tramandare
le informazioni su:
natura, distribuzione, struttura
della crosta terrestre.
Importanza della legenda!
Inesauribile fonte di dati
CURVE DI LIVELLO..UN ESEMPIO
EMPIRICO
Curve di livello e lettura del rilievo
Gli “esempiempirici” -
Si Modella
MORFOLOGIE A
PANETTONE…
+
+
MORFOLOGIE A
PANDORO…
+
+
Come si rappresenta la Terra
Il telerilevamento
Utilizza sensori o radiometri di radiazioni elettromagnetiche
Un sistema traduce questi dati in immagini: visione 3D del territorio
Scopi: cartografici, risorse della Terra, studio dell’ambiente
In senso antiorario ed opposto
a quello apparente del sole
I moti della Terra
4. Il moto di rotazione terrestre
L’alternarsi del dì e della notte *
4. Il moto di rotazione terrestre
Lo schiacciamento polare
Diversa F centrifuga:
diversa entità della
deformazione
4. Il moto di rotazione terrestre
La forza di Coriolis: è una forza
solo apparente! *
I moti della Terra
Prove indirette del moto di rotazione terrestre
Apparente spostamento dei corpi celesti da E verso O
Analogia con gli altri pianeti
Esperimento di Guglielmini (1791-1792 sulla Torre degli Asinelli a Bologna)
Il corpo in caduta conserva una velocità lineare
maggiore rispetto a quella del punto di arrivo
che si trova più vicino all’asse di rotazione
I moti della Terra
La misura del giorno: il giorno solare dura circa 4 minuti di più rispetto al giorno sidereo
La durata effettiva di una rotazione completa della Terra intorno all’asse, prendendo come punto di riferimento una stella
a grande distanza, è detta giorno sidereo.
Il giorno solare è invece l’intervallo di tempo che intercorre tra due successive culminazioni del Sole in un certo luogo.
I moti della Terra
Il moto di rivoluzione terrestre: rispetto ad un
osservatore molto distante il moto si compie in senso
antiorario.
I moti della Terra
La prova diretta e più sicura del moto
orbitale della Terra è fornita da un
fenomeno di natura fisica che venne
scoperto nel 1727 da J. Bradley,
dell’Osservatorio astronomico di
Greenwich: si tratta dell’aberrazione
della luce proveniente dagli astri.
Bradley notò che quando noi osserviamo
una stella con un telescopio, dobbiamo
inclinarlo leggermente in avanti, nel
senso del moto di rivoluzione della Terra,
puntandolo su una posizione (S1) che è
leggermente spostata rispetto a quella in
cui si trova veramente la stella (S).
Il fenomeno è spiegabile con il fatto che
la luce proveniente dall’astro impiega un
certo tempo a percorrere l’asse ottico
del telescopio e ad arrivare fino al
nostro occhio, e nel frattempo noi ci
spostiamo in un punto dell’orbita
terrestre che non è più quello di prima.
Prove del moto di rivoluzione terrestre
Analogia con gli altri pianeti del sistema solare
Periodicità annua di alcune stelle cadenti
Aberrazione della luce proveniente dagli astri
(animazione di un fotone osservato da un telescopio in
movimento)
I moti della Terra
La misura dell’anno: l’anno solare dura 5 ore e
48 minuti meno dell’anno sidereo
Per anno sidereo si intende
l’effettivo periodo di rivoluzione
della Terra attorno al Sole. Esso
corrisponde all’intervallo di tempo
che passa tra due ritorni consecutivi
del Sole nella stessa posizione
rispetto alle stelle. Questo intervallo
di tempo è di 365 giorni, 6 ore, 9
minuti e 10 secondi.
L’anno solare (o anno tropico) è
invece il tempo che intercorre tra due
passaggi consecutivi del Sole allo
Zenit su uno stesso tropico. A causa
del fenomeno della precessione lunisolare, questo avviene un po’ prima
che la Terra abbia completato la
propria rivoluzione attorno al Sole.
Per questa ragione, l’anno solare è
un po’ più breve di quello sidereo:
ha una durata di 365 giorni, 5 ore,
48 minuti e 46 secondi.
Lo zenit è il punto immaginario che sta esattamente sopra la testa dell'osservatore. Il punto diametralmente opposto allo zenit
invece, è detto nadir. Zenit e nadir sono anche chiamati poli dell'orizzonte.
I moti della Terra
L’alternanza delle stagioni *
Per un punto P nell’emisfero
boreale il di ha durata
maggiore
Per un punto P nell’emisfero
australe la notte ha durata
minore
La differenza nella durata del
di e della notte è sempre nulla
all’equatore
e della diversa inclinazione
dell’asse terrestre
Zenit nel
tropico del
cancro
I moti della Terra
I circoli polari ed i tropici (che sono circoli di
illuminazione) dividono la superficie terrestre in 5
zone astronomiche: ridistribuzione dell’energia
solare che influenza il clima e ed è causa di
periodi detti glaciazioni
I moti della Terra
I moti millenari della Terra: causati
dall’attrazione gravitazionale che altri corpi,
soprattutto Sole e Luna, esercitano sulla Terra
Variazione della direzione dell’asse terrestre
L’orientamento
L’orientamento
Durante il dì
Durante la notte
L’orientamento
Le coordinate geografiche: misurarle
La misura delle coordinate geografiche
La misura delle coordinate
geografiche: la longitudine
La misura della longitudine si
basa sulla determinazione
dell’ora locale.
Non si tratta dell’ora indicata
dall’orologio, ma di quella
ricavabile – con appositi
strumenti e calcoli complessi –
dalla posizione del Sole nel suo
moto apparente attorno alla
Terra.
Nelle 24 ore il Sole raggiunge il culmine del suo arco
giornaliero via via su tutti i 360 meridiani di grado del
globo. Il Sole in un’ora si muove apparentemente di 15°; il
che significa che per spostarsi da un meridiano al successivo,
cioè per spostarsi di 1°, impiega 4 minuti.
Per conoscere la longitudine di un luogo si calcola la differenza
(in minuti) fra l’ora locale del luogo e l’ora locale di
Greenwich e poi si divide per 4, ottenendo così il numero di
meridiani che separano la località dal meridiano di
riferimento.
La misura delle coordinate geografiche
La misura delle coordinate geografiche
La misura delle coordinate
geografiche: la latitudine
Il metodo utilizzato più di
frequente per determinare la
latitudine di un luogo consiste nel
misurare – sempre con strumenti
appositi – l’altezza di una stella
sul piano dell’orizzonte.
La misura delle coordinate geografiche
I fusi orari
La misura delle coordinate geografiche
I fusi orari
L’ora valida per ciascuna località si chiama ora locale (detta anche ora vera) e lo è per tutti i luoghi situati
sullo stesso meridiano, e solo per essi. Tale ora è detta ora civile.
Al sistema dei fusi orari viene associata la linea internazionale del cambiamento di data, che corrisponde
all’incirca all’antimeridiano del meridiano fondamentale. Se si attraversa la linea andando dall’America
all’Asia – ossia da Est verso Ovest – bisogna spostare la data al giorno successivo; se, al contrario, si va
dall’Asia all’America – cioè da Ovest a Est – bisogna ripetere la data del giorno in corso (una bizzaria solo
apparente!).
La misura delle coordinate geografiche
La bizzarria è solo apparente, come dimostra il seguente esempio. Supponiamo che sul meridiano di Greenwich sia
mezzanotte di una domenica. Nelle località a Ovest, cioè verso gli Stati Uniti d’America, è ancora domenica: a New
York è tardo pomeriggio della domenica, sulla costa del Pacifico è primo pomeriggio di domenica, e arrivati sul
meridiano opposto a Greenwich è mezzodì di domenica. Al contrario, se ci spostiamo da Greenwich verso Est
troveremo che sull’Europa orientale è già lunedì, anche se è ancora notte, tra l’India e la Cina è lunedì mattina presto,
in Giappone è tarda mattinata e sul meridiano opposto a Greenwich è mezzodì del lunedì. Quindi in entrambi i casi nel
tredicesimo fuso è mezzodì, ma se ci arriviamo da Ovest è mezzodì di domenica, mentre se ci arriviamo da Est è
mezzodì del lunedì.
Il campo magnetico terrestre
Il campo magnetico terrestre
Il campo magnetico è un campo vettoriale
generato nello spazio dal moto di una carica
elettrica o da un campo elettrico variabile nel
tempo.
Il campo magnetico terrestre
Il campo magnetico terrestre
Le caratteristiche della Luna
Le caratteristiche della Luna
La Luna, pur avendo dimensioni minori e non essendo adatta
alla vita, presenta molte analogie con la Terra. Visto che
molto probabilmente i due corpi si sono formati nello stesso
periodo e a partire dagli stessi costituenti, la Luna può essere
una fonte di informazioni anche sul passato del nostro
Le caratteristiche della Luna
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Nel 1959 il Lunik 3 (URSS) passa dietro
la Luna e trasmette le prime immagini
della «faccia nascosta».
Nel 1966 il Lunik 9 (URSS) esegue il
primo «atterraggio» morbido, senza
equipaggio.
I primi due astronauti, N. Armstrong ed
E.E. Aldrin della missione Apollo 11,
hanno messo piede sulla Luna nel luglio
del 1969.
Nel 1971 Apollo 15 depone sulla Luna
la prima automobile pilotata da un
uomo, il «Lunar Roving Vehicle».
L’ultima missione Apollo avviene nel
dicembre 1972.
La quantità di dati provenienti dagli strumenti lasciati in funzione sul satellite e dai campioni riportati sulla
Terra è imponente. Alla conclusione delle missioni Apollo risultavano prelevati in totale di circa 382 kg di
campioni di polvere e rocce lunari, percorsi dall’uomo un centinaio di kilometri sulla superficie lunare,
eseguiti 34 esperimenti in orbita e molti altri direttamente sulla Luna, riprese centinaia di migliaia di
immagini da vicino e lasciate una sessantina di apparecchiature scientifiche, rimaste a lungo in funzione.
I moti della Luna e le fasi lunari
I moti della Luna e le fasi lunari
I moti della Luna e le fasi lunari
I moti della Luna e le fasi lunari
Il mese sinodico ed il mese sidereo
I moti della Luna e le fasi lunari
Le eclissi
Domande per il ripasso
Test di ripasso
Laboratorio delle competenze
Approfondimento: i sistemi di posizionamento satellitari
