Moto di Rotazione e di Rivoluzione della Terra

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
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