Scienze per la scuola media/I moti della Terra

Moto di rivoluzione terrestre

Il giro completo che la Terra compie, in senso antiorario, attorno al Sole è detto Rivoluzione terrestre. Tale moto avviene su di un’orbita a forma ellittica molto simile ad una circonferenza detta semplicemente “ellittica”. Durante il suo moto di rivoluzione la Terra mantiene costante l’inclinazione del proprio asse rispetto al piano dell’ellittica; tale inclinazione è pari a 6° e 33’. Per questo motivo la stella polare indica sempre il Nord, in qualsiasi giorno dell’anno, ma in questo periodo la stella polare è al nord ma in passato non era così ed in futuro neanche perché l'asse terrestre compie un movimento circolare che dura circa 26000 anni e che è chiamato precessione degli equinozi.

Quali sono le conseguenze?

La conseguenza della rivoluzione terrestre è il regolare alternarsi delle stagioni. La Terra, ruotando attorno al Sole la assume 4 posizioni importanti: due solstizi e due equinozi.

• Solstizio d’estate: 21 giugno
• Solstizio d’inverno: 22 dicembre
• Equinozio di primavera: 21 marzo
• Equinozio d’autunno: 23 settembre

Negli equinozi la durata del giorno è uguale alla quella della notte, nel solstizio d'estate il giorno è maggiore rispetto alla notte e nel solstizio d'inverno il giorno è minore rispetto alla notte.

Le stagioni si invertono passando dall'emisfero boreale a quello australe.

Il tempo impiegato dalla Terra per compiere un giro completo attorno al Sole definisce una unità di misura del tempo chiamata anno.

• L’anno sidereo, corrisponde all'intervallo di tempo tra due passaggi consecutivi del Sole per uno stesso punto dell'ellittica, riferito a una stella e misura la durata di una completa rivoluzione della Terra che è pari a di 365 giorni, 6 ore, 9 minuti e 10 secondi.
• L’anno solare, è il periodo di tempo compreso fra due passaggi successivi del Sole all'equinozio di primavera (misura dunque il periodo di tempo che trascorre tra l'inizio della primavera e l'inizio della primavera successiva) che è di 365 giorni, 5 ore, 48 minuti, 46 secondi.

Per istituire l’anno civile è stato fatto riferimento all’anno solare. L’unità di misura del tempo effettivamente utilizzata, per esigenze di praticità, è basata quindi su un arrotondamento dell'anno solare. Il numero dei giorni non è intero e pertanto vengono adottati degli aggiustamenti per ottenere l’anno civile. Il calendario misura quindi le varie divisioni del tempo: quello comunemente in uso è il calendario gregoriano per il quale un anno è formato da 365 giorni un bisestile ogni quattro anni. In questo periodo nell’emisfero boreale i raggi del Sole arrivano poco inclinati, quindi si distribuiscono su una superficie poco estesa riscaldandola intensamente. Nel nostro emisfero (boreale) quando è estate la Terra si trova in afelio. Contemporaneamente nell’emisfero australe arrivano più obliqui distribuendosi su una superficie maggiore e determinando un minor riscaldamento.

Moto di rotazione terrestre

Viene definito moto di rotazione il movimento che compie la Terra, da ovest verso est (quindi in senso antiorario), intorno al proprio asse.

Durata

La durata di questo movimento può essere definita in relazione a una stella (giorno sidereo) o al Sole (giorno solare). Il giorno sidereo è definito come l’intervallo di tempo tra due passaggi consecutivi di una stella su un determinato meridiano della superficie terrestre ed ha una durata di 23h 56m 4s. Invece il giorno solare, ossia l’intervallo di tempo tra due passaggi consecutivi del Sole sullo stesso meridiano, ha una durata di 24 ore, 4 minuti in più del giorno sidereo. Questo perché, mentre la Terra ruota intorno al proprio asse compie anche un tratto della sua orbita intorno al sole (moto di rivoluzione), quindi, per vedere la Terra nella sua posizione iniziale bisogna dare un supplemento di rotazione uguale all’arco di orbita percorso

Che cos’è l’asse terrestre? E di quanto è inclinata?

L'asse terrestre è una linea immaginaria che congiunge i due poli e attorno alla quale la Terra compie il suo moto di rotazione.L’asse terrestre e inclinata di 23°27

Quale sono le sue conseguenze?

Le conseguenze del moto di rotazione sono: movimento del sole e delle stelle nel corso della giornata L’alternarsi delle ore di luce (dì) e delle ore di buio (notte)

Il pendolo di Foucault

Lo scienziato Jean Bernard Léon Foucault dimostrò con un esperimento nel 1851 il moto di rotazione terrestre. Alla cupola del Pantheon di Parigi Léon appese un cavo di circa 70 metri su cui era sospesa una palla di 28 chilogrammi che terminava con una punta, la quale oscillava su uno strato di cenere sopra il pavimento, lasciato per vedere i movimenti che fa la terra con il suo moto di rotazione. Osservando il pendolo oscillare, su uno strato di cenere, Foucault notò che il piano di oscillazione terrestre cambiava. Questo perché ogni punto sulla Terra in 24h ruota di 360°.

I fusi orari

Il sistema dei fusi orari divide la Terra in 24 fusi verticali, ciascuno contenente 15 meridiani, tutti alla distanza di un grado. I fusi orari sono stati creati per superare i problemi che riguardano l’uso dell’ora solare. Il numero dei fusi orari presenti sulla Terra è tale quale alle ore di un giorno intero, ovvero 24 come il tempo che il globo terrestre impiega per fare un giro intero sul proprio asse. Greenwich è un distretto di Londra, detto meridiano fondamentale o meridiano di Greenwich. Essendo la città di Greenwich il punto fisico in cui esso passa, è proprio da lì che si iniziano a contare ore e fusi orari in tutto il mondo. Per il nostro pianeta si è fissato un sistema di riferimento immaginando di tracciare sulla superficie terrestre delle circonferenze, i paralleli e i meridiani.

• I paralleli sono circoli immaginari orizzontali risultanti dall’intersezione della superficie terrestre con infiniti piani perpendicolari all'asse terrestre.
• I meridiani sono delle semicirconferenze verticali che si ottengono immaginando di “tagliare” la Terra con dei piani passanti per l’asse terrestre.

Verso occidente le ore vengono sottratte, mentre verso oriente le ore vengono aggiunte.

ESEMPIO: Angela vuole chiamare un suo parente che vive a New York e sono le 11:00 di mattina. New York si trova sei fusi orari più a ovest (occidente) dell’Italia.

11h - 6h = 5h Quindi a New York sono le 5:00 del mattino.

Precessione degli equinozi

La precessione degli equinozi è il movimento, molto lento, ma continuo, che fa cambiare l'orientamento dell'asse terrestre. Esso subisce una rotazione attorno alla propria verticale detta precessione. Tale rotazione è simile a quella di una trottola ed è dovuta all'attrazione gravitazionale della Luna e del Sole e alla forma non perfettamente sferica della Terra. La rotazione dell'asse terrestre descrive, in senso orario, la superficie di un cono in circa 26.000 anni. L'asse di questo cono è perpendicolare al piano dell'orbita terrestre ossia dell'eclittica. Di conseguenza i poli celesti descrivono un cerchio attorno ai corrispondenti poli dell'eclittica, mantenendosi a 23° e 26' da essi.

Conseguenza

Il moto di Precessione non ha praticamente alcun effetto sul pianeta Terra, in quanto lascia invariata l'inclinazione dell'ellittica, da cui dipende l'ampiezza della variazione stagionale dell'inclinazione dei raggi solari, che scaldano il suolo terrestre. La manifestazione più evidente della Precessione è lo spostamento del Polo Nord Celeste tra le stelle e quindi l'avvicendamento, nel tempo, delle stelle polari, cioè delle stelle luminose che, di volta in volta, risultano più vicine ad esso.

Moto galattico

Tutte le galassie hanno un moto di rotazione attorno ad un asse. La Via Lattea ruota attorno al suo asse minore che è perpendicolare al piano dell'equatore galattico e passante per il centro, situato in prossimità della costellazione del Sagittario. Le stelle più vicine al centro ruotano più velocemente di quelle più lontane. Il moto che le stelle compiono, descrivendo un'orbita quasi circolare attorno al centro della galassia è detto moto proprio stellare o moto di rivoluzione galattica.