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Jay Phelan, Maria Cristina Pignocchino
Le scienze naturali
Osservare la Terra e la materia
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I moti della
Terra e della Luna
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Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2015
Lezione 1
La Terra ruota
su se stessa
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1. Terra e Luna si influenzano
reciprocamente
Terra e Luna si attraggono
reciprocamente dal punto di vista
gravitazionale e formano un
sistema binario in movimento
intorno a un baricentro comune.
Tale interazione ha conseguenze
sia sulla Terra sia sulla Luna.
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2. Il moto di rotazione della Terra
La rotazione terrestre si
compie da Ovest verso Est in
verso antiorario.
Il periodo di rotazione è il
giorno sidereo e dura 23h
56m 4s; la velocità lineare di
rotazione è massima
all’equatore e nulla ai poli e
da essa dipende la forza
centrifuga.
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3. Il dì e la notte
In ogni punto della superficie
terrestre si alternano notte e dì,
che hanno durata uguale per tutto
l’anno solo all’equatore.
La zona illuminata è separata da
quella buia dal circolo di
illuminazione, ma il passaggio
buio-luce avviene gradualmente a
causa dell’atmosfera.
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4. Il moto diurno della sfera celeste
L’intera sfera celeste
sembra girare intorno
alla Terra, muovendosi
da Est verso Ovest
intorno a un asse
immaginario chiamato
asse celeste, che è il
prolungamento dell’asse
di rotazione terrestre.
Al moto apparente diurno della sfera celeste partecipa anche
il Sole.
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Lezione 2
Il moto di rivoluzione
terrestre
e le stagioni
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5. Durante la rivoluzione l’asse
terrestre è inclinato /1
La Terra descrive un’orbita ellittica intorno al Sole in un anno
sidereo, che corrisponde a 365d 6h 9m 9,5s.
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5. Durante la rivoluzione l’asse
terrestre è inclinato /2
L’asse terrestre ha una
inclinazione di 66° 33’
rispetto all’eclittica e
mantiene la stessa direzione
mentre la Terra si muove.
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6. Gli equinozi e i solstizi /1
23 settembre:
equinozio d’autunno
21 marzo:
equinozio di primavera
Negli equinozi di autunno e primavera il dì ha la stessa
durata della notte ovunque e a mezzogiorno il Sole è allo zenit
sull’equatore.
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6. Gli equinozi e i solstizi /2
22 dicembre:
solstizio d’inverno
Nel solstizio d’inverno il Sole è
allo zenit sul tropico del
Capricorno, la calotta artica è al
buio e quella antartica è illuminata.
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6. Gli equinozi e i solstizi /3
21 giugno:
solstizio d’estate
Nel solstizio d’estate il Sole
è allo zenit sul tropico del
Cancro, la calotta artica è
illuminata e quella antartica è
al buio.
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7. Le stagioni astronomiche /1
Le stagioni astronomiche sono i periodi che intercorrono tra
un solstizio e un equinozio o viceversa.
Sono caratterizzate da variazioni di altezza del Sole e durata
del dì, con effetti differenti nelle calotte polari, nelle zone
temperate e nella zona intertropicale.
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7. Le stagioni astronomiche /2
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Lezione 3
L’astronomia
e le misure
del tempo
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8. Il giorno solare e lo zodiaco
Il giorno solare dura 4 minuti in più del giorno sidereo.
Il Sole quindi compie
un moto apparente
sulla sfera celeste più
lento delle stelle e nel
corso dell’anno
attraversa le
costellazioni dello
zodiaco.
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9. L’ora locale e i fusi orari /1
La superficie terrestre
viene divisa in 24 fusi
orari, ciascuno dei
quali comprende 15
meridiani e assume
come ora civile l’ora
astronomica del
meridiano centrale.
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9. L’ora locale e i fusi orari /2
I fusi a Est del meridiano 0 aggiungono un numero di ore pari
al numero del fuso; quelli a Ovest sono indietro di un numero
di ore pari al numero del fuso.
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10. L’anno civile, l’anno solare e
l’anno sidereo
L’anno solare è il periodo compreso tra due equinozi o due
solstizi uguali.
L’anno civile dura sei ore in meno dell’anno solare.
L’anno sidereo è il tempo che la Terra impiega per compiere
una rivoluzione completa intorno al Sole.
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11. La precessione degli equinozi
Gli equinozi precedono, cioè ognuno di essi si ripete
prima che una rivoluzione terrestre sia completata, con un
anticipo di 20 minuti.
Questo fenomeno, noto come
precessione degli equinozi,
influenza la posizione dei poli
rispetto alla sfera celeste e le
posizioni di equinozi e solstizi
rispetto a quelle di perielio e
afelio.
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Lezione 4
L’unico satellite
terrestre: la Luna
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12. Vicini ma diversi
La Luna è molto diversa dalla Terra in quanto mancano
atmosfera, acqua liquida e vapore, attività geologica e
modellamento della superficie. Non c’è vita.
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13. I movimenti della Luna /1
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13. I movimenti della Luna /2
La Luna ha tre movimenti principali: rotazione sul proprio
asse, rivoluzione intorno alla Terra, traslazione con la Terra
attorno al Sole.
Rotazione e rivoluzione hanno lo stesso verso e la medesima
durata, corrispondente a un mese sidereo (27d 7h 43 m).
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14. Le fasi lunari /1
SOLE
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14. Le fasi lunari /2
La Luna gira intorno alla Terra attraversando quattro fasi di
illuminazione: novilunio, primo quarto, plenilunio, ultimo
quarto.
Un ciclo si completa in un mese lunare, che dura più del mese
sidereo perché la Terra, mentre la Luna le gira intorno, compie
il suo moto di rivoluzione.
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15. Le eclissi di Luna e di Sole /1
Le eclissi di Luna si verificano quando la Luna si trova in
plenilunio su un nodo o in prossimità di esso e la Terra ne
oscura la superficie.
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15. Le eclissi di Luna e di Sole /2
Le eclissi di Sole si verificano quando la Luna si trova in
novilunio e in prossimità di uno dei nodi, oscurando la
superficie solare.
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