mercoledì 24 novembre 2010

La Terra: dimensioni e coordinate geografiche

E’ ormai stato appurato: la Terra ha una superficie curva e convessa. Possiamo definire questa sua forma semplicemente osservando ciò che ci circonda:
-          Se andiamo su un polo e osserviamo le stelle circumpolari (quelle che non tramontano mai) ci accorgiamo che la loro latitudine aumenta andando verso nord. Se la Terra fosse piatta non ci sarebbe questo cambiamento di latitudine.
-          Osservando l’orizzonte possiamo vedere oggetti che appaiono e/o scompaiono dal mare, fatto determinato appunto dalla curva superficie terrestre.
-          Per analogia con gli altri pianeti.

Il pianeta Terra non è però completamente sferico, infatti presenta i due poli leggermente schiacciati, conferendogli, perciò, una forma di una specie di ellisse:
viene definita ellissoide di rotazione ( o sferoide ), di cui l’asse minore è determinano dall’asse terrestre che congiunge i due poli, mentre l’asse maggiore è definito dall’Equatore.
L’Equatore non è,però, perfettamente circolare; ed è per questo motivo che la Terra viene definita come un ellissoide di rotazione a tre assi. Questa definizione viene presa in considerazione come modello matematico, per rendere la forma del nostro pianete più comprensibile è stato definito come geoide.
Per geoide si intende la superficie normale in cui ogni suo punto è perpendicolare alla direzione della forza di gravità.
La superficie viene, inoltre, definita equipotenziale, cioè per far sollevare un qualsiasi oggetto dalla superficie terrestre dobbiamo applicare sempre la stessa forza meccanica.

Dimensioni della Terra

L’esperimento di Eratostene__
Eratostene si rese conto che in due determinati giorni dell’anno (solstizi ) i raggi del sole arrivano perpendicolari nella città di Siene: il Sole si trova lungo la verticale, coincide con lo Zenit.
Mentre ad Alessandria, che dista da Siene di 5000 stadi, si forma un’ombra.
Così, il 21 giugno calcolò, con l’aiuto di uno scafe (strumento che viene utilizzato per misurare l’ampiezza dei raggi solari), l’angolo di Alessandria formato con la verticale: risultò pari a 1/50 circa della misura angolare dell’intera circonferenza.
Eratostene si rese poi conto che i raggi solari colpiscono perpendicolarmente la Terra e che sono, inoltre, paralleli tra loro; per cui dedusse che l’angolo calcolato precedentemente doveva essere uguale a quello formato dalla verticale di Siene, al centro del pianeta, con la verticale di Alessandria (secondo il teorema di Talete, in cui i due angoli corrispondenti sono congruenti).
Moltiplicò poi 50 per 5000 (distanza tra le due città) e ottenne 250000 stadi, la misura della circonferenza terrestre, pari a 39375 km.

Definizione di metro__
Durante il periodo della Rivoluzione francese venne preso un arco di riferimento che andava da Barcellona a Parigi, e venne calcolata la misura del meridiano.
Da qui, divisero il risultato ottenuto per 40000 milioni. Ecco la definizione di metro:
“Viene definito metro la quaranta milionesima parte del meridiano terrestre.”

Lo schiacciamento polare__
Abbiamo capito che la Terra non è una sfera perfetta perché schiacciata ai poli. Questo è possibile dimostrarlo attraverso l’esperimento del pendolo.
Se ci troviamo, infatti, al polo ci accorgiamo che il pendolo si muove più velocemente rispetto a quando stiamo all’Equatore. Questo accade perché, avendo i poli schiacciati, ci troviamo più vicini al centro della Terra e la forza di gravità è maggiore; invece all’Equatore, che presenta un rigonfiamento, avviene l’effetto contrario.
Le coordinate geografiche:
La Terra è divisa da alcune linee immaginarie che prendono il nome di paralleli e meridiani.
-       I paralleli: sono delle linee perpendicolari all’asse terrestre e paralleli al piano dell’Equatore;
-       I meridiani: sono delle linee perpendicolari all’Equatore e passanti per i due poli.

 Essendo delle linee immaginarie i paralleli e i meridiani sono in numero infinito; tuttavia sono stati definiti dei numeri precisi:
180 per i paralleli (90 dell’emisfero settentrionale e 90 di quello meridionale)
360 per i meridiani (180 verso est e 180 verso ovest)

Le coordinate geografiche servono per determinare il luogo esatto in cui si trova un oggetto sulla superficie terrestre, e sono:
latitudine: la distanza angolare di un punto dal parallelo di riferimento (l’Equatore)
longitudine: la distanza angolare di un punto dal meridiano di riferimento (meridiano di Greenwich)

Tutti i punti che si trovano sull’Equatore hanno latitudine zero e raggiungono i valori massimi in prossimità dei poli (90°).
Invece i punti che si trovano sul meridiano di riferimento hanno longitudine zero e raggiungono il valore massimo (180°) sull’antimeridiano corrispondente.

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