Prof. Marco La Fata

Movimenti della Terra Prof. Marco La Fata Il nostro pianeta compie diversi movimenti, tra questi i più importanti, perché determinano situazioni valutabili per la vita umana, sono: il moto di rotazione e il moto di rivoluzione. Gli altri moti, chiamati moti millenari, determinano effetti nel corso di migliaia di anni e hanno un impatto sul clima terrestre.

Moto di Rotazione La terra ruota su se stessa attorno al proprio asse e il senso di rotazione è antiorario cioè da ovest verso est e ha la durata di circa 24h. Poiché noi viviamo sulla terra, partecipiamo al moto di rotazione e quindi non abbiamo l’impressione che esso avvenga ma, al contrario, sembra che il sole, la luna e le stelle si muovano in senso opposto. Pertanto, si sono rese necessarie prove sperimentali a favore della rotazione terrestre; tra esse ricordiamo la prova di Foucault. Prova di Foucault Nel 1851 Foucault eseguì nel Panthéon di Parigi una esperienza, che da lui prende il nome, atta a fornire una prova del moto di rotazione della Terra. Foucault sospese alla cupola del Panthéon un pendolo con un filo molto lungo (68 m) cui era sospesa una sfera sufficientemente pesante 30 kg perché le oscillazioni del pendolo, libero di muoversi in qualsiasi piano, potessero continuare per alcune ore; alla sfera applicò un'asticina che sfiorava il pavimento cosparso di sabbia. Con grande sorpresa si osservò che l’asticina descriveva sempre solchi diversi, cioè non solcava mai la stessa sabbia.

Poiché le leggi della Fisica dimostrano che il piano di oscillazione di un pendolo, che possa oscillare liberamente, rimane fisso nello spazio , fu facile dedurne che si muoveva il pavimento. Conseguenze del moto di Rotazione La rotazione terrestre comporta numerose conseguenze che possono essere considerate anche come ulteriore prova di tale movimento; alcune conseguenze hanno particolare importanza per la vita dell’Uomo e per la vita di tutti gli organismi. Fra questi ricordiamo l’alternarsi del dì e della notte

Alternarsi del dì e della notte Ricordiamo che per dì s’intende il periodo d’illuminazione e per notte il periodo di oscurità. L’insieme del dì e della notte, in astronomia, formano il giorno. Se la Terra fosse immobile, metà della sua superficie sarebbe sempre nell'oscurità e metà sempre illuminata; ruotando su se stessa, invece, si ha che sulla superficie terrestre si alternano un periodo di illuminazione, che chiamiamo dì e uno di oscurità, che chiamiamo notte. L'emisfero illuminato è diviso

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da quello in ombra da un circolo massimo al quale diamo il nome di circolo di illuminazione. Esso in realtà non separa nettamente la parte illuminata da quella buia cioè non è costituito proprio da una linea, ma piuttosto da una fascia di una certa ampiezza. Il passaggio dal dì alla notte non è brusco, ma graduale, a causa della presenza dell'atmosfera, che presenta una diversa densità; i suoi alti strati sono penetrati dai raggi un po' prima del sorgere del Sole sull'orizzonte ed un po' dopo il tramonto: fenomeni di diffusione, riflessione e rifrazione della luce negli strati dell'atmosfera ci danno un po' di chiarore solare durante le aurore ed

i crepuscoli. Moto di Rivoluzione E’ il movimento che la terra compie intorno al sole in senso antiorario, da ovest verso est, descrivendo una traiettoria ellittica chiamata orbita. Il tempo richiesto per compiere un’ orbita completa si dice anno e ha la durata di circa 365 giorni e 6 ore ( anno solare ). L’orbita percorsa dal nostro pianeta misura 940 milioni di km e viene chiamata eclittica, mentre il piano su cui giace l’orbita è detto piano dell’eclittica. L ‘asse terrestre non è perpendicolare al piano dell’eclittica ma forma con esso un angolo di 66° e 33’ e, per tutto il periodo di rivoluzione si mantiene sempre parallelo a se stesso. Se l’asse terrestre fosse perpendicolare al piano dell’eclittica, il circolo d’illuminazione passerebbe sempre per i poli e dividerebbe i paralleli in due parti perfettamente uguali e di conseguenza il dì e la notte avrebbero sempre la stessa durata ( 12 ore ciascuno) e in nessun luogo si verificherebbe l’alternarsi delle stagioni. Ma queste condizioni si verificano solo 2 giorni dell’anno e precisamente: il 21 marzo ( equinozio di primavera ) e il 23 Settembre ( equinozio di autunno). Vediamo cosa succede in questi due giorni: 21 Marzo ( Equinozio di Primavera) e 23 Settembre ( Equinozio d’Autunno )

Durante questi giorni i raggi solari si portano perpendicolari all’equatore e il circolo d’illuminazione passa per i poli tagliando in due parti perfettamente uguali tutti i paralleli. Come conseguenza di ciò si ha che il di e la notte hanno la stessa durata in tutti i punti della terra. In altri due giorni dell’anno e precisamente il 21 Giugno e il 22 Dicembre chiamati rispettivamente solstizio d’estate e solstizio d’inverno si ha che:

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21 Giugno Solstizio d’Estate Durante questo giorno i raggi solari si portano perpendicolari al Tropico del Cancro e il circolo d’illuminazione si porta tangente ai circoli polari tagliando in due parti diversi i paralleli . Come conseguenza di ciò si ha :

• nel nostro emisfero il dì è più lungo della notte • al Circolo polare artico si hanno 24 h. di luce

ed altrettante nel giorno successivo (si tratta quindi di un grande giorno di 48 h. Al Circolo

polare antartico in questo giorno invece si avranno 24 h. di buio ed altrettante il giorno dopo (qui si verifica allora una grande notte di 48 h.).

22 Dicembre Solstizio d’Inverno Durante questo giorno i raggi solari si portano perpendicolari al Tropico del Capricorno e il circolo d’illuminazione si porta sempre tangente ai circoli polari tagliando in due parti diversi i paralleli . Come conseguenza di ciò si ha :

• nel nostro emisfero la notte è più lunga del dì; • al Circolo polare antartico si hanno 24 h. di luce ed altrettante nel giorno successivo (si

tratta quindi di un grande giorno di 48 h. Al Circolo polare artico in questo giorno invece si avranno 24 h. di buio ed altrettante il giorno dopo (qui si verifica allora una grande notte di 48 h.).

Questi quattro momenti fondamentali possono essere indicati sull’orbita terrestre con le relative posizioni in cui si viene a trovare la terra:

• La linea che passa per il sole e che unisce gli equinozi è detta linea degli equinozi • Perpendicolare ad essa si ha la linea dei solstizi che passa per il centro del sole e unisce i due

solstizi • Nei periodi di tempo che intercorrono fra queste quattro posizioni si susseguono periodi più

caldi e periodi più freddi si ha cioè l’alternarsi delle stagioni