3 La rotazione terrestre

In un’aula che ha le finestre rivolte verso est, ogni mattina, nelle giornate serene, bisogna abbassare le tapparelle per evitare che la luce del Sole dia fastidio ai ragazzi che hanno i banchi vicino alle finestre ( a ). In tarda mattinata si possono tirare su le tapparelle perché il Sole è ormai alto nel cielo ( b ) ed è visibile solo da un corridoio con le finestre rivolte a ovest. La sensazione che si ha osservando il fenomeno è che il Sole giri intorno alla Terra. Il moto che il Sole compie nel cielo, da quando sorge, a est, a quando tramonta, a ovest, è un moto apparente: in realtà è la Terra che gira su se stessa, intorno al proprio asse. Tale movimento, detto rotazione terrestre, avviene in senso antiorario, da ovest verso est, con una velocità di circa 1600 km/h. Per compiere una rotazione completa la Terra impiega 24 ore: questo periodo di tempo è chiamato giorno.



Quali conseguenze ha il moto di rotazione terrestre?
Una delle conseguenze del moto di rotazione della Terra è proprio il moto apparente del Sole. Anche le altre stelle, se le osservi più volte in una stessa notte, sembrano spostarsi nel cielo descrivendo archi apparenti.
Un’altra conseguenza è l’alternarsi del dì e della notte durante un giorno. Per capire come avviene, analizza l’esperimento nella pagina a fianco:
- la lampada da tavolo è un modello di Sole;
- il mappamondo rappresenta la Terra in rotazione da ovest verso est.
Durante la simulazione non tutti i punti della Terra sono illuminati contemporaneamente: la circonferenza che delimita l’emisfero oscuro da quello illuminato si dice circolo d’illuminazione; nei punti al buio è notte, in quelli illuminati è dì.
Nella realtà ciò accade perché i raggi del Sole arrivano paralleli sulla Terra e la illuminano a metà.

- Nella figura 7 il punto A si trova sul circolo d’illuminazione e si muove verso la luce: inizia il dì, il Sole (lampada) sembra sorgere a est.
- Nella figura 8 il punto A è proprio di fronte al Sole: è mezzogiorno, il momento in cui il Sole appare più alto nel cielo.
- Nella figura 9 il punto A è di nuovo sul circolo d’illuminazione, ma dalla parte opposta: inizia la notte, il Sole sembra scendere sotto l’orizzonte a ovest.
- Nella figura 10 il punto A è in posizione opposta al Sole: è mezzanotte.


Durante una rotazione quindi ciascun punto sulla Terra è illuminato per un certo periodo di tempo (dì) ed è al buio per un altro periodo (notte). Nella realtà il passaggio dal dì alla notte non avviene in modo brusco e il circolo d’illuminazione non è una linea, ma piuttosto una fascia che sfuma in modo graduale. Tale fascia corrisponde all’alba quando il Sole non è ancora sorto, al tramonto quando il Sole è già sceso sotto l’orizzonte. Ciò accade a causa del fenomeno di rifrazione della luce dovuto alla presenza dell’atmosfera. Il moto apparente del Sole nel cielo è un moto periodico perché si ripete con regolarità ogni 24 ore. Nell’antichità tale moto è stato utilizzato come “orologio”.

Come si fa a capire che ora è attraverso il moto apparente del Sole?
Osserva nei disegni la posizione del Sole nel cielo e le ombre che proietta.
11 Quando il Sole sorge, al mattino, l’ombra di un palo è rivolta verso ovest ed è molto lunga.
12 Verso metà mattina, l’ombra si accorcia e si muove verso nord-ovest.
13 A mezzogiorno l’ombra del palo è la più corta possibile ed è rivolta a nord.
14 Nel pomeriggio l’ombra si allunga e si muove verso nord-est.
15 Al tramonto l’ombra diventa molto lunga ed è rivolta verso est.
In base alla direzione dell’ombra di un’asta conficcata nel terreno o su un muro, gli antichi hanno costruito la meridiana, un vero e proprio orologio solare.