TERRA
p. 69 Forma della terra: passaggio da sfericità a ellissoide di rotazione
rigonfiamento equatoriale: differenza di raggio equatoriale e polare (21 km)
geoide: ASTROGEODESIA
p.71 il calcolo di Eratostene:
esperienza nel III sec a. C. era riuscito a calcolare la lunghezza del meridiano terrestre, in stadi (unità di
misura)
39 375 km. Ora circa 40 000, che non è costante.
Il 21 giugno i raggi sono perpendicolari a Sene; a Alessandria.
Con uno scafe, strumento con cui si arpiona al terreno un filo che ruota, dando al giro un valore di 50.
L’angolo è 1/50.
Conosce Angolo al centro, arco: con una proporzione dà il valore della circonferenza meridiana
il meridiano terrestre non è costante: cambia la definizione di metro.
Il raggio terrestre è minore ai poli e maggiore all’equatore.
La terra ha una curvatura che diminuisce andando verso i poli.
Arco di meridiano non è costante: l’arco di meridiano ai poli è più lungo rispetto all’arco di meridiano
all’equatore. Perché la terra non è sferica: la curvatura non è costante.
Costruendo una circonferenza all’equatore e ripetendola, si vede che diminuisce.
Unità di misura della lunghezza: in relazione alla velocità della luce.
MOTO DI ROTAZIONE
La Terra ruota intorno al proprio asse:
comune a tutti i pianeti: è ingiustificato.
La prima prova è che tutti lo fanno.
Sarebbe un problema se non accadesse perché la prima conseguenza è l’alternanza del dì e della notte.
Passiamo nella sfera luminosa un certo periodo, e un altro nella sfera non luminosa.
Solo la faccia rivolta verso il sole riceve la luce.
Alternanza del dì e della notte è una prova ma anche una conseguenza: l’uomo ha cercato di giustificare
perché si passasse dal dì e dalla notte.
Vedere che gli altri pianeti ruotano attorno al suo asse.
Conseguenze:
- Acqua che non viaggia in moto lineare ma subisce la rotazione terrestre
- Le forze apparenti: forza centrifuga, non si sente
La terra ruota intorno al proprio asse: DA OVEST VERSO EST, in senso antiorario, osservando dal polo nord
celeste.
Tempo
Il tempo di rotazione si chiama giorno ma dipende rispetto a chi si calcola:
giorno sidereo: (stella) mettendosi al polo nord, guardando la stella polare si vede che è allo zenit:
23 h 56’. È il tempo reale perché calcolato rispetto ad un corpo che non interviene.
Giorno solare: bisogna calcolare il giorno in riferimento ad una stella importante, il sole.
La terra si sposta rispetto al Sole e il giorno solare è un po più lungo, ma non è costante perché la terra non
si muove sull’orbita in modo costante.
Il giorno solare medio è 24 h.
Come si dispone il circolo? Dipende dal moto di rivoluzione, che è causato dal moto di rivoluzione.
Passaggio da notte e sì non è brusco:
all’alba: al di sotto le lunghezze d’onda rossa si vedono già per la rifrazione.
Quando tramonta: il sole permette la rifrazione delle onde rosse
FASCIA CORPUSCOLARE [3P]
permette di evitare un’escursione termica alta.
Sono dovute all’atmosfera, dai gas presenti e alla quantità: la Luna non ha atmosfera.
PROVE DEL MOTO DI ROTAZIONE:
- Esperienza di Guglielmini: allontanandosi dal centro di rotazione, la velocità è maggiore. I punti
della torre a seconda del punto in cui sono si muovono di moto di rotazione diversa. Il grave che
caade ha una velocità lineare maggiore rispetto ai punti in cui arriva. Non è sottoposto a nessuna
forza: mantiene la propria velocità: lo spostamento c’è e aumenta all’aumentare dell’altezza.
La corrente che parte dall’equatore partecipa al moto di rotazione: dai caraibi arriva all’Inghilterra.
Questo spostamento è dovuto alla Forza di Coriolis, apparente.
Nell’emisfero boreale i corpi sono sempre deviati verso destra:
Spostamento da punti a velocità lineare minore a punti con velocità maggiore: in ritardo (alisei:
da tropici a equatore)
Spostamento da punti a velocità lineare
- Ferrel: deviazioni dei corpi a latitudini diverse: l’equatore ruota più velocemente rispetto agli altri
paralleli. Calcola una formula,
Fc= m ὠ2 R è un prodotto vettoriale
-
La forza centripeta all’equatore è maggiore.
Figura 14, pag.79
Alla latitudine maggiore il vettore deve essere scomposto: Fcn è minore perché cateto
F centrifuga
F gravitazionale
Motivazioni del moto di rotazione: non ce ne sono. Quale forza può spiegare il moto di rotazione?
MOTO DI RIVOLUZIONE
rotazione della terra non intorno al proprio asse.
È lungo.
[Copernico, Keplero, Newton]
La terra ruota da ovest a est attorno al sole.
L’equatore celeste è l’equatore della terra, in cui disegniamo la nostra orbita.
Tutto ciò che vediamo è apparente: non è il sole che si muove ma la Terra.
Il sole è a 8 minuti luce dalla terra.
La stella polare è fissa sull’asse.
Eclittica: moto apparente del sole sulla sfera celeste (quella vera è quella della terra.
Orbite: successione di punti, una traiettoria.
Le LEGGI DI KEPLERO [PAG. 32]
PRIMA LEGGE DI KEPLERO
I pianeti descrivono orbite ellittiche, quasi complanari, aventi tutte un fuoco comune in cui si trova il Sole.
Quando parliamo di rivoluzione parliamo di moto di rotazione dei pianeti attorno a un fuoco
Le orbite sono quasi complanari: possono essere contenute quasi nello stesso piano. Plutone non ha un
orbita complanare ma adesso non fa parte del sistema solare perché è trans nettuniano.
L’orbita terrestre è poco ellittica ma esistono i fuochi :
orbita ellittica:
- Asse maggiore in cui c’è il sole su uno dei due fuochi
- Asse maggiore.
Essendo il sole su uno dei due fuochi, la distanza dal Sole non è costante:
esisteno due punti.
PERIELIO: vicino al soleminima distanza dal sole
AFELIO: momento in cui è più distante massima distanza
Non c’è molta distanza perché orbita non molto ellittica
[valido per tutti i pianeti]
L’unità astronomica (unità di misura di distanza astronomica)
SECONDA LEGGE DI KEPLERO
Velocità del pianeta sull’orbita non è costante:
Il raggio vettore che unisce il centro del sole al centro del pianeta percorre aree uguali in intervalli di tempo
uguali.
S1
P2 Raggio vettore percorre una superficie di cui si può conoscere A
2
afelio
1
perielio
S2
P1
IPOTESI: A1 = A2
Queste aree vengono percorse nello stesso tempo: come fa a percorrere lo stesso arco di corda sotteso?
Arco P1P2 ≠ Arco S1S2
Per percorrere P1P2 deve avere velocità maggiore rispetto all’arco S1S1=> V1 ≠V2; V1>V2
Il pianeta sull’orbita non ha velocità costante ma accelera in corrispondenza del Perielio (nelle vicinanza) e decelera e
raggiunge la sua minima velocità quando è in Afelio.
Rimane una legge sperimentale: Keplero descrive ma non spiega il moto dei pianeti.
40 anni dopo Newton : legge di conservazione universale.
Se noi vediamo che il ribaltamento della concezione da geocentrica a eliocentrica a causa delle masse,
è chiaro che il centro di massa è verso il corpo che ha massa maggiore e quindi nel Sole: tutti i pianeti che
ruotano intorno al centro di massa, ruotano attorno al sole.
Il centro di massa Terra- Luna è nella Terra.
Le orbite vengono descritte per forze che agiscono:
- attrazione gravitazionale del Sole sulla Terra
- reciprocità delle interazioni.
Vettori tra terra che ruota: F centripeta e F attrazione dell’orbita.
La terra si muove perché altrimenti cadrebbe nel sole.
CAUSA:interazione tra massa del sole e della terra. È la massa che si muove in un campo gravitazionale.
Quando si riduce la distanza aumenta la velocità:
l’unico modo del pianeta di mantenere le proprie caratteristiche è quello di aumentare la propria velocità di
rotazione. Quando entra nel perielio aumenta la velocità.
TERZA LEGGE
Parla dei tempi di rivoluzione e distanza dei pianeti
I quadrati dei tempi che i pianeti impiegano a percorrere le loro orbite sono proporzionali ai cubi delle loro
distanze medie dal Sole.
Il rapporto tra t2 e d3 è costante e sono direttamente proporzionali: maggiore è il tempo di rivoluzione,
maggiore è la distanza del pianeta.
I pianeti più esterni hanno un tempo di rivoluzione maggiore.
Perché nettuno è il più lento? Perché è più distante, risente molto meno della F gravitazionale del Sole.
Mercurio è veloce e quindi impiega meno.
Terra ha v media di 30 km/s.
Il moto di rivoluzione della terra ha prove e conseguenze:
PROVA
- Spostamento apparente degli altri corpi: l’uomo si accorge che cambia la rappresentazione dei
corpi celesti. La stella è fissa ma il sole proietta la sua immagine
- Durante l’anno il sole non nasce dalla stessa parte: NE, SE, a seconda della posizione che assume
sull’orbita.
-
-
L’asse del mondo, che è quello terrestre passa per la stella polare
Piano dell’equatore celeste: ci sono quindi un emisfero nord celeste e un emisfero sud terrestre
Meridiani celesti passano per poli celesti perpendicolari a equatore: meridiano fondamentale deve
passare per gli equinozi: per calcolare la posizione di un astro bisogna avere riferimenti celesti, non
terrestri.
La latitudine diventa la declinazione: distanza angolare
La longitudine diventa l’ ascensione retta: distanza angolare
