Forma della terra. dal disco al geoide. Appunti di Geografia il corsi C e D a cura di A. Pulvirenti

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1 Forma della terra dal disco al geoide Appunti di Geografia il corsi C e D a cura di A. Pulvirenti Le immagini presenti in questo file sono state reperite in rete o modificate da testi cartacei e vengono utilizzate solo per l elevato contenuto didattico. I popoli antichi pensavano che la Terra fosse piatta e poco estesa, limitata. I primi greci ritenevano che la Terra fosse costituita da un disco circolare circondato dal grande Fiume Oceano, in perpetuo corso, e che sopra vi fosse la conca emisferica del cielo. 1

2 L'idea di una Terra sferica non venne però generalmente accettata fino all'epoca di Platone ( a.c.). Egli ne dà una dimostrazione filosofica: la Terra è sferica perché la sfera è la forma più perfetta per un corpo, possiede la massima simmetria. LA TERRA, CHE STA AL CENTRO DELL'UNIVERSO, DEVE ESSERE SFERICA. PROVE DELLA SFERICITÀ TERRESTRE 1.Curvatura della superficie terrestre: variazione dell orizzonte sensibile (la parte visibile diventa tanto più ampia quanto l osservatore si alza dalla superficie). 2.Comparsa o scomparsa di un oggetto; le navi, mano a mano che si allontanano dal punto di osservazione, sembrano scomparire oltre l orizzonte. 3.L angolo che la stella polare forma col piano dell orizzonte varia con la latitudine. 4. Durante le eclissi di luna l ombra proiettata dalla terra sul satellite è circolare (Aristotele). 5. Circumnavigazione del globo (1521 Magellano) 6.Analogia con gli altri pianeti 2

3 MISURA SPERIMENTALE DI UN ARCO DI MERIDIANO Eratostene aveva avuto modo di verificare che a mezzogiorno del solstizio d estate i raggi del Sole cadono perpendicolarmente nei pozzi di Siene. Nello stesso momento ad Alessandria, i raggi arrivano inclinati di 1/50 I primi tentativi di determinare di angolo forma giro (7 e 12'). dimensioni della Terra risalgono all antichità. Nel III secolo a.c. Eratostene Gli angoli di Cirene a e a sono ( uguali a.c.) perché misurò la circonferenza della Terra corrispondenti, ottenendo il risultato quindi conoscendo di km la mentre oggi sappiamo che la misura distanza esatta tra èle ,592 due località km(5.000 stadi pari a 787,5 km) la misura della circonferenza terrestre è: 7 12' : stadi = 360 : x ( stadi, cioè a km: un dato molto vicino al vero) 1 stadio =1575 Km In realtà Alessandria si trova a 3 a ovest di Siene Ma la terra non è sferica! 3

4 Prima prova sperimentale dello schiacciamento polare fu fatta da Richer nel 1671 nell isola di Cayenna. Un pendolo che a Parigi oscillava con un periodo esattamente corrispondente ad 1, alla Caienna ritardava di 2 30 al giorno. T= periodo di oscillazione; l = lunghezza del filo; g = accelerazione di gravità T = 2π l g La variazione del periodo dipende da g che diminuendo lo fa aumentare; g dipende dalla distanza dal centro della terra e la Caienna è più vicina all equatore rispetto Parigi. Nel 1735 i francesi Charles Marie de La Condamine e Pierre Louis Moreau de Maupertuis, misurando la lunghezza di un arco di meridiano con il metodo delle triangolazioni in due diverse località dimostrarono che la Terra era appiattita ai poli e rigonfia all'equatore. Il suo raggio polare è infatti di km e quello equatoriale di km. In base a queste considerazioni è stato elaborato un modello della Terra avente la forma di un ellissoide di rotazione, cioè della figura che viene generata da un ellisse ruotante intorno a un asse. 4

5 All inizio del secolo, in considerazione del fatto che la forma effettiva della Terra presenta numerose irregolarità, si pensò di adottare, per la costruzione delle carte, una forma tale per cui su ogni punto della superficie un filo a piombo si disponesse in direzione perpendicolare. Il filo a piombo si dispone sempre secondo la verticale fisica del luogo. A questa forma fu dato il nome di geoide. La superficie del geoide differisce sia dalla superficie sferica che dall ellissoide in quanto è leggermente depressa nelle zone oceaniche e sopraelevata in quelle continentali a causa delle differenze nella gravità. Negli ultimi anni la forma del pianeta è stata rilevata con sempre maggior precisione grazie ai satelliti artificiali (come l Echo II) che girano intorno alla Terra. In realtà il filo a piombo non si dispone in direzione del centro della terra (verticale geocentrica) perché la presenza di materiali di diversa densità alterano la geometria del campo gravitazionale. (verticale fisica) 5

6 La forma reale della terra, dopo misure del campo gravitazionale 6