La Terra: forma e movimenti
Mappa concettuale
La Terra, un ellissoide oblato con un rigonfiamento equatoriale, ruota attorno a un asse immaginario e compie un moto di rivoluzione attorno al Sole. Questi movimenti influenzano il ciclo di giorno e notte, le stagioni e sono misurabili grazie a esperimenti come quello del pendolo di Foucault e alle moderne tecnologie satellitari.
Riassunto
Schema
La Forma della Terra e il Concetto di Geoide
La Terra non è una sfera perfetta, ma assume la forma di un ellissoide oblato, risultato della rotazione di un'ellisse attorno al proprio asse minore. Questa forma è causata dalla forza centrifuga generata dalla rotazione terrestre, che provoca un rigonfiamento equatoriale. Per descrivere con maggiore precisione la forma della Terra, si utilizza il termine "geoide", che rappresenta il livello medio del mare oceanico esteso su tutto il globo, continuando sotto i continenti. Il geoide è una superficie equipotenziale del campo gravitazionale terrestre e si discosta dall'ellissoide di riferimento a causa delle variazioni di densità all'interno della Terra, come le catene montuose e le fosse oceaniche.L'Asse Terrestre e la Rotazione del Pianeta
La Terra ruota attorno a un asse immaginario, che si estende dai poli geografici. Questo movimento di rotazione avviene da ovest verso est e determina la successione di giorno e notte. Il periodo di rotazione, o giorno sidereo, è il tempo impiegato dalla Terra per compiere una rotazione completa rispetto alle stelle fisse, e dura circa 23 ore, 56 minuti e 4 secondi. Il giorno solare, che è il tempo tra due passaggi consecutivi del Sole al meridiano di un luogo, dura mediamente 24 ore. La differenza tra giorno sidereo e solare è causata dal movimento orbitale della Terra, che si sposta leggermente lungo la sua orbita durante una rotazione, richiedendo quindi un po' più di tempo per allineare il Sole con lo stesso meridiano terrestre.Le Prove della Rotazione Terrestre
Le prime prove empiriche della rotazione della Terra furono fornite nel XVII secolo. Nel 1790, Giovanni Battista Guglielmini osservò la deviazione verso est di sfere di piombo cadute dalla Torre degli Asinelli a Bologna, un fenomeno spiegabile con la rotazione terrestre. L'esperimento del pendolo di Foucault nel 1851 fornì un'ulteriore conferma: il piano di oscillazione del pendolo ruotava lentamente a causa della rotazione della Terra, dimostrando così il suo movimento. Oggi, le misurazioni satellitari forniscono dati estremamente precisi sulla velocità e sulle variazioni del moto di rotazione terrestre.Il Moto di Rivoluzione Terrestre
La Terra compie un moto di rivoluzione attorno al Sole lungo un'orbita ellittica, completando un ciclo in circa 365,25 giorni. Questo periodo è noto come anno siderale e corrisponde al tempo necessario affinché il Sole ritorni nella stessa posizione rispetto alle stelle fisse. La distanza tra la Terra e il Sole varia durante l'anno, con il perielio, il punto più vicino, a circa 147 milioni di chilometri, e l'afelio, il punto più lontano, a circa 152 milioni di chilometri. La velocità orbitale media della Terra è di circa 30 km/s. L'anno solare, che è la base del nostro calendario, è leggermente più breve dell'anno siderale a causa della precessione dell'equinozio e dura 365 giorni, 5 ore, 48 minuti e 45 secondi.Le Stagioni e l'Inclinazione dell'Asse Terrestre
L'inclinazione dell'asse terrestre di circa 23,5 gradi rispetto al piano dell'orbita è la causa principale dell'alternanza delle stagioni. Questa inclinazione fa sì che, durante l'anno, l'angolo di incidenza dei raggi solari sulla superficie terrestre cambi, provocando variazioni climatiche stagionali. Nei solstizi, il Sole raggiunge la sua massima o minima declinazione rispetto all'equatore, segnando l'inizio dell'estate o dell'inverno. Durante gli equinozi, il Sole si trova direttamente sull'equatore, e giorno e notte hanno durata uguale in tutto il mondo, segnando l'inizio della primavera o dell'autunno. L'inclinazione dell'asse è anche responsabile per fenomeni come il Sole di mezzanotte nei poli durante i solstizi estivi locali.Il Moto di Precessione dell'Asse Terrestre
La Terra mostra anche un lento moto di precessione dell'asse, simile al movimento di una trottola che non è perfettamente verticale. Questo moto precessionale, che impiega circa 25.772 anni per completare un ciclo, è causato dalle forze gravitazionali esercitate dal Sole e dalla Luna sull'equatore terrestre rigonfiato. La precessione degli equinozi è il risultato di questo moto e comporta uno spostamento annuale dei punti in cui si verificano gli equinozi lungo l'orbita terrestre, influenzando a lungo termine la correlazione tra le stagioni e la posizione della Terra nella sua orbita.
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Forma della Terra
Geoide
Il geoide è la superficie equipotenziale del campo gravitazionale terrestre, che rappresenta il livello medio del mare oceanico esteso su tutto il globo
Ellissoide oblato
L'ellissoide oblato è la forma assunta dalla Terra a causa della forza centrifuga generata dalla sua rotazione, che provoca un rigonfiamento equatoriale
Differenze tra geoide ed ellissoide
Il geoide si discosta dall'ellissoide di riferimento a causa delle variazioni di densità all'interno della Terra, come le catene montuose e le fosse oceaniche
Movimenti della Terra
Rotazione
La rotazione della Terra attorno al proprio asse determina la successione di giorno e notte e ha una durata di circa 23 ore, 56 minuti e 4 secondi
Rivoluzione
La Terra compie un moto di rivoluzione attorno al Sole lungo un'orbita ellittica, completando un ciclo in circa 365,25 giorni
Inclinazione dell'asse terrestre
L'inclinazione dell'asse terrestre di circa 23,5 gradi rispetto al piano dell'orbita è la causa principale dell'alternanza delle stagioni e dei fenomeni come il Sole di mezzanotte nei poli durante i solstizi estivi locali
Precessione dell'asse
La Terra mostra un lento moto di precessione dell'asse, causato dalle forze gravitazionali del Sole e della Luna, che impiega circa 25.772 anni per completare un ciclo e influisce sulla correlazione tra le stagioni e la posizione della Terra nella sua orbita
La Terra: forma e movimenti
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00
Il nostro pianeta non è perfettamente sferico, ma ha la forma di un ______ ______, dovuto alla rotazione attorno al suo asse più corto.
ellissoide
oblato
01
La forma della Terra è influenzata dalla forza ______, che causa un ______ a livello dell'equatore.
centrifuga
rigonfiamento
02
Per una rappresentazione più accurata della forma terrestre si usa il termine '______', che corrisponde al livello medio del mare esteso globalmente.
geoide
