La forma della Terra

LA FORMA DELLA TERRA
Il nostro pianeta non è una sfera perfetta, perché la sua forma è stata influenzata dal moto di rotazione.
Su di essa, quindi, agisce una forza centrifuga, che ha causato, nel tempo, un rigonfiamento equatoriale ed uno
schiacciamento polare.
La forza centrifuga è una forza apparente (forza del cui effetto risentono soltanto i corpi solidali con il sistema di
rotazione), che agisce in direzione perpendicolare all'asse di rotazione ed è diretta verso l'esterno.
A livello del mare, la forza centrifuga (
):
è
nulla ai poli geografici, poiché sono punti situati
sull’asse di rotazione;
è
massima all’equatore, in quanto è massima la
distanza dall’asse di rotazione;
LA RAPPRESENTAZIONE DELLA FORMA DELLA TERRA
Poiché la Terra non è perfettamente sferica, nessuna figura geometrica può rappresentarla in modo adeguato.
Il modello geometrico che più si avvicina alla forma della Terra, è l’ellissoide di rotazione (sferoide), un solido
generato dalla rotazione di un’ellisse attorno al suo asse minore, identificato con la distanza tra i due poli (asse
polare), mentre l’asse maggiore (asse equatoriale) coincide con il diametro equatoriale.
Ellissoide di rotazione (sferoide)
Asse polare
asse minore
Asse equatoriale
asse maggiore
L’ellissoide di rotazione è, però, una figura geometrica ideale, in quanto non tiene conto delle irregolarità della sua
superficie (presenza di catene montuose, ineguale distribuzione dei continenti e degli oceani, ecc …), e della non
omogenea distribuzione e densità delle masse rocciose all’interno della Terra.
A causa di queste irregolarità, la Terra ha una forma del tutto particolare, denominata geoide.
Il geoide è un solido ideale, la cui superficie è, in ogni suo punto, esattamente perpendicolare alla direzione di un
filo a piombo.
Il filo a piombo, detto anche piombino, è uno strumento utilizzato per determinare la direzione della forza di gravità
(verticale fisica) rispetto ad un determinato punto.
E’ costituito da un filo flessibile, in genere di canapa (o di nylon), con una massa costituita da un cilindro di
acciaio (o di ottone), appuntito verso il basso.
Poiché la forma del geoide è molto complessa, per costruire le carte geografiche, è conveniente continuare ad
usare come riferimento l’ellissoide.
Dal 1924, l’unione geodetica internazionale (U.G.I.) ha stabilito di adottare, l’ellissoide di riferimento internazionale
costruito a partire dal geoide.
Alcune misure dell’ellissoide di riferimento internazionale (valori arrotondati):
raggio equatoriale (a)
 6378 km;
raggio polare (b)
 6357 km;
differenza tra i due raggi (a – b)
 21km;
lunghezza di un meridiano
 40009 km;
lunghezza dell’equatore
 40077 km;
densità della Terra
= 5,52 g/cm3;
LA SCOPERTA DELLA FORMA DELLA TERRA
I popoli delle più antiche civiltà del Mediterraneo ritenevano che la Terra fosse un disco.
Le terre emerse, con al centro il Mar Mediterraneo, erano circondate dalle acque di un grande
oceano.
Il centro del mondo veniva posto alle foci del Nilo.
Il matematico greco Pitagora (V sec a.C.), ipotizzò che la Terra fosse sferica, in virtù del fatto che la
sfera era considerata una figura geometrica perfetta.
A Eudosso di Cnido (IV sec a.C.), Aristotele (384 a.C.) e a Tolomeo (150 d.C.), sono attribuite
alcune osservazioni a favore della sfericità della Terra:
 l’ombra che la Terra proietta sulla Luna durante le eclissi di
Luna è sempre circolare;
IMMAGINE DELLA LUNA IN PLENILUNIO
ECLISSE TOTALE DI LUNA
 l’orizzonte sensibile o visivo (la parte visibile della superficie terrestre) è delimitato da una
circonferenza il cui diametro aumenta all’aumentare della quota dell’osservatore;
 quando una nave è lontana sull’orizzonte e si avvicina alla costa, dapprima si distinguono
l’albero e le vele, poi lo scafo;
 l’altezza della stella Polare (l’angolo tra la direzione dei raggi della stella ed il piano
dell’orizzonte), diminuisce se ci spostiamo dal polo nord all’equatore (da 90° a 0°);
piano dell’orizzonte: piano immaginario tangente al punto di osservazione.
 analogia con il Sole, la Luna e i pianeti del sistema solare;
 i viaggi di circumnavigazione (XV secolo);
 fotografie della Terra scattate dai satelliti artificiali (prova diretta).