I moti della Terra
La Terra compie numerosi movimenti poiché gira:
• intorno a se stessa a 0,4 Km/s;
• attorno al Sole a 30 Km/s;
• insieme a tutto il sistema solare a 220 Km/s
quindi è come se si muovesse costantemente a circa 250 Km/s.
A questi movimenti si aggiungono anche i moti millenari, quelli che
avvengono in tempi molto lunghi per cui, unendoli tutti, non accadrà
mai che la Terra occupi due volte la stessa posizione nello spazio
cosmico.
MOTO DI ROTAZIONE
E’ il movimento della Terra, da ovest verso est, intorno ad una linea immaginaria, l’asse terrestre, che
passa per il centro del pianeta ed emerge dai due poli opposti, il Polo Nord ed il Polo Sud.
Rispetto alla retta perpendicolare al piano dell’orbita, l’asse terrestre è inclinato di circa 23°.
In altre parole, rispetto al piano dell’orbita l’asse forma un angolo di circa 66°.
Il tempo necessario per compiere un’intera rotazione è detto giorno e dura:
• 24 ore se facciamo riferimento al giorno solare medio ovvero il tempo
compreso tra due successivi transiti del Sole a mezzogiorno in uno
stesso punto della superficie terrestre; medio perché la velocità della
Terra non è costante lungo la sua orbita.
• 23 ore 56 minuti e 4 secondi se facciamo riferimento al giorno
sidereo (da sidera = stella) ovvero il tempo compreso tra due
successivi transiti di una stella su uno stesso meridiano della superficie
terrestre.
https://www.youtube.com/watch?v=BDa9qtmItPE
CONSEGUENZE DEL MOTO DI ROTAZIONE
I nostri sensi non possono avere nessuna percezione diretta della rotazione terrestre perché
ad essa partecipiamo anche noi, ma esistono numerose prove di questo movimento.
1. Apparente movimento dei corpi celesti da est verso ovest, quindi in senso contrario a
quello della rotazione terrestre, infatti noi vediamo il sole descrivere un arco che inizia ad
est (alba) e finisce ad ovest (tramonto)
CONSEGUENZE DEL MOTO DI ROTAZIONE
2. Alternanza del dì (ore di luce) e della notte (ore di buio).
https://www.youtube.com/watch?v=IQycY8XzNkk
La linea che separa il dì e la
notte prende il nome di circolo
di illuminazione e questa solo
per due giorni l’anno passa per i
poli dividendo la terra a metà,
per cui in questi due giorni
chiamati equinozi la durata del
dì e della notte è identica in tutti
i punti della superficie
terrestre.
In tutto il resto dell’anno si alternano
mesi in cui il Polo Nord è rivolto verso
il Sole per cui l’emisfero
settentrionale riceve più luce e la
durata del dì è maggiore di quella
della notte e mesi in cui è il Polo Sud
ad essere rivolto verso il Sole.
L’equatore, invece, è sempre diviso a
metà dal circolo di illuminazione per
cui tutti i giorni dell’anno la durata del
dì e della notte è la stessa.
CONSEGUENZE DEL MOTO DI ROTAZIONE
3. Una conseguenza di tipo fisicomeccanico è lo schiacciamento
polare della Terra dovuto alla
forza centrifuga.
v = s/t
CONSEGUENZE DEL MOTO DI ROTAZIONE
4. Deviazione verso est dei corpi in caduta libera.
Questa conseguenza fu dimostrata nel 1791 da un esperimento ideato da
Guglielmini che fornì la prova sperimentale della rotazione terrestre.
CONSEGUENZE DEL MOTO DI ROTAZIONE
5. Deviazione della direzione
iniziale di movimento di corpi
che si muovono liberamente
sulla superficie terrestre (es.
mongolfiera, venti).
Ciò dipende dalla diversa
velocità di rotazione dei punti
della superficie terrestre.
Un oggetto nel Polo Nord risulterà sempre deviato verso dx, mentre al Polo
Sud verso sx rispetto alla direzione iniziale del moto.
La forza apparente responsabile di questa deviazione è detta forza di
Coriolis.
https://web-iebook.scuola.zanichelli.it/kalturavideo/1_nczozzlv
PROVE DEL MOTO DI ROTAZIONE
60 anni più tardi dall’esperimento di Guglielmini, Focault fornì una
brillante prova a sostegno della rotazione terrestre sfruttando le
proprietà del pendolo.
Sospese alla cupola del Panthéon un pendolo costituito da un filo di 68
m al quale era sospesa una sfera di 30 kg; sulla sfera applicò
un’asticina che sfiorava un disco posto sul pavimento che era stato
cosparso di sabbia.
Dai segni che l’asticina lasciava sulla sabbia si poté osservare che il
piano delle oscillazioni pendolari girava a poco a poco in senso orario,
per chi guardasse il pendolo dall’alto. Poiché le leggi della Fisica
dimostrano che il piano di oscillazione di un pendolo rimane fisso nello
spazio, Foucault dovette ammettere che era il piano sottostante il
pendolo a ruotare, quindi la superficie terrestre.
https://www.youtube.com/watch?v=7dyRy9b8eA4
MOTO DI RIVOLUZIONE
La Terra – in accordo con le leggi di Keplero – si muove in senso antiorario lungo
un’orbita che ha la forma di un’ellisse, della quale il Sole occupa uno dei fuochi.
A causa di questa forma dell’orbita, la distanza tra la Terra e il Sole varia nel corso
dell’anno:
• in perielio (il punto dell’orbita più vicino al Sole) la distanza tra la Terra e il Sole è di
circa 147 milioni di km e la velocità della Terra è di circa 30,3 km/s;
• in afelio (il punto più lontano dal Sole) la distanza tra la Terra e il Sole è di circa 152
milioni di km e la velocità circa 29,3 km/s.
La distanza media Terra-Sole è di circa 150 000 000 km.
MOTO DI RIVOLUZIONE
L’intero percorso orbitale della Terra ha una lunghezza di circa 940 milioni di Km,
che vengono percorsi a una velocità media di circa 30 Km/s, della quale noi non ci
accorgiamo.
La durata del moto di rivoluzione terrestre definisce la lunghezza dell’anno.
MOTO DI RIVOLUZIONE
Generalmente, quando si parla di anno si fa
riferimento all’anno solare; ma, dato che la sua
durata non corrisponde a un numero intero di giorni
(365 giorni e 6 ore circa), si è resa necessaria
l’introduzione dell’anno civile, di 365 giorni esatti, su
cui si basano i calendari.
Per tenere conto delle 6 ore (scarse) in più, ogni 4
anni è necessario aggiungere un giorno – per
convenzione, il 29 febbraio –e si ha un anno detto
«bisestile».
Il calendario così organizzato fu introdotto nel 1582
dal Papa Gregorio XIII, e si chiama per questo motivo
calendario gregoriano.
CONSEGUENZE DEL MOTO DI RIVOLUZIONE
L’angolo
di
inclinazione
dell’asse terrestre rimane
costante durante l’intero tragitto
annuo che la Terra compie
attorno al Sole: punta sempre, in
direzione Nord, verso la Stella
polare.
Ciò determina la conseguenza più
importante della rivoluzione
terrestre ovvero l’alternanza
delle stagioni.
CONSEGUENZE DEL MOTO DI RIVOLUZIONE
Domanda...
Nel nostro emisfero sarà estate quando la Terra è in perielio (più vicina al sole) o
in afelio (più lontana)?
https://www.youtube.com/watch?v=TpOywo-lNlQ
https://www.youtube.com/watch?v=uC19lzOMLBA
Una conseguenza importante del moto di rivoluzione e dell’inclinazione costante dell’asse terrestre
sul piano dell’orbita è la diversa durata del dì e della notte che si verifica nel corso dell’anno e nei
vari luoghi della Terra. La durata massima del dì nell’emisfero boreale si presenta il 21 giugno,
giorno del solstizio d’estate, mentre la durata minima del dì si verifica il 22 dicembre, giorno del
solstizio d’inverno.
Ci sono però due giorni dell’anno durante i quali dì e notte hanno pari durata per tutta la superficie
terrestre: il 21 marzo, giorno dell’equinozio di primavera, e il 23 settembre, l’equinozio
d’autunno. Gli equinozi corrispondono alle due sole posizioni della Terra nelle quali il circolo di
illuminazione passa esattamente per i poli e il Sole è allo Zenit esattamente all’Equatore. Ai solstizi
invece il circolo di illuminazione è tangente a due paralleli particolari che vengono denominati
Circolo polare artico (che si trova 66° 33' a Nord dell’Equatore) e Circolo polare antartico (66°
33' a Sud dell’Equatore). Nel solstizio d’estate il Sole è allo Zenit sul Tropico del Cancro, mentre nel
solstizio d’inverno sul Tropico del Capricorno.
Le stagioni astronomiche non sono altro che i 4 periodi compresi tra gli equinozi e i solstizi.
https://www.youtube.com/watch?v=FuS5CaWZyU0
http://www.focus.it/scienza/spazio/cosa-accadrebbe-se-lasse-terrestre-fosse-verticale
