dimensioni della Terra

dimensioni della terra

considerando la Terra come un solido sferico, possiamo teoricamente calcolarne le dimensioni servendoci delle formule matematiche relative al volume V e alla superficie

misurazione della lunghezza delle circonferenza

Eratostene di Cirene, bibliotecario della biblioteca di Alessandria, con molta approssimazione ottenne il valore della lunghezza della circonferenza terrestre Egli  credeva che Syene (oggi Assuan )  ed Alessandria d'Egitto fossero sullo stesso  meridiano .
Sapeva che la loro distanza, pari a 5000 stadi (uno stadio = m 157 circa). Nel solstizio estivo (21 giugno ), a mezzodì I raggi del Sole di Syene,situata presso il tropico del Cancro  e lo stilo (gnomone)  di un orologio emisferico di rame (scafe)  allora in uso, non dava ombra. Ad Alessandria, nella stessa ora e nello stesso giorno  il raggi solari formavano  con lo stilo dello scafe, un'ombra che copriva uno spazio pari a 1/50 della circonferenza dello stesso scafe . Questo angolo  e quello che la verticale delle due città formano idealmente la centro della terra  sono uguali  perché corrispondenti. A sua volta l'angolo formato al centro della Terra, insiste sulkl'arco di meridiano Syene-Alessandria. Quindi la distanza delle due città corrisponde ad 1/50 della circonferenza terrestre. Moltiplicando 5000 stadi (distanza lineare tra Syrene ed Alessandria per 50 ottenne 250.000 stadi, arrotondati  a 252.000 dallo stesso Eratostene. Tale valore, secondo le più recenti indagini storico-filologiche corrisponde a 39.569 km ed è leggermente inferiore al valore attuale della circonferenza terrestre( circa 40.000 km).

schiacciamento polare

schiacciamento polare

Si è già detto che la Terra ha una forma di una sfera schiacciata in corrispondenza dei due poli, perciò I meridiani devono essere considerati piuttosto delle ellissi e tutto il pianeta è simile a un ellissoide di rotazione. Lo schiacciamento polare, previsto per primo per primo da Newton può essere provato dall'aumento dell'accelerazione di gravità passando dall'equatore ai poli. Tale  aumento può essere dimostrato per mezzo del pendolo. Sappiamo dalla fisica che la durata delle oscillazione di un pendolo (T)  è data dalla seguente formula

essendo L la lunghezza del pendolo e g l'accelerazione di gravità. Ammesso lo schiacciamento polare un pendolo che batta I secondi deve essere più coro all'equatore dov'è minore l'accelerazione di gravità si per la maggiore forza centrifuga  che per la maggior distanza dal centro della Terra), e più lungo verso I poli, dove è maggiore l'accelerazione di gravità. L'astrologo francese Richer recatosi alla Caienna (Guiana francese, 5° lat. N.) nel 1842 trovò che il pendolo che batteva I secondi era in quelle località 3 millimetri più corto che a Parigi.

Nella seconda metà del secolo XVIII, inoltre due missioni francesi  effettuando misure di archi di meridiano nel Perù (presso l'equatore) e d in Lapponia (in vicinanza del polo ) poterono accertare che l'arco di grado di meridiano a lunghezza maggiore al polo che all'equatore. Veniva così confermata la forma ellittica dei meridiani. Indicando con R il raggio equatoriale e con R' il raggio polare lo schiacciamento f  sarà :

f = R - R'

     ______

        R

Dallo studio delle orbite dei satelliti artificiali è emerso che il valore dello schiaciamento terrestre è compreso fra 1/298,2 e 1/298,3. Ciò significa che il diametro equatoriale della Terra eccede il diametro polare di km 42,88 invece di km 9,94 valore accettato  fino al 1957.

reticolato geografico

reticolato geografico

considerando il nostro pianeta dei forma sferica, possiamo  distinguere in esso I seguenti elementi : asse, poli, equatore, paralleli  e meridiani. L'asse è il diametro intorno al quale ruota la Terra  e I suoi estremi si chiamano poli  : Polo Nord o Boreale o Artico  quello rivolto verso la Stella Polare ; Polo Sud o Australe o Antartico  quello opposto

Equatore è la circonferenza massima originata sulla superficie terrestre dal piano perpendicolare all'asse  e passante  per il centro della Terra . Esso divide la Terra in due emisferi  Nord o Boreale o Settentrionale o artico; Sud o meridionale o australe o antartico.
I circoli determinati sulla superficie terrestre dai pinai paralleli a quello che contiene l'equatore, si dicono Paralleli; Essi vanno sempre più a rimpicciolirsi  man mano che si avvicinano ai Poli, così  che il grado di parallelo va da un massimo di chilometri 111,307 all' equatore  ad un minimo al Polo.
IL numero dei paralleli è indefinito, perché possiamo immaginare di far passare un parallelo per ogni punto della superficie terrestre. Ma se dividiamo in 90° l'arco di meridiano compreso tra l'equatore ed il Polo Nord e per ogni grado facciamo passare un parallelo  si avranno 89 paralleli. Facendo lo stesso ragionamento per l'emisfero australe  avremo altri 89 paralleli, cioè complessivamente 178 paralleli (180 con I poli ). Un parallelo  si indica per mezzo della sua latitudine.
Si dicono circoli meridiani  I circoli massimi  determinati sulla superficie terrestre  dai piani passanti per l'asse terrestre. Le semicirconferenze di tali circoli, che vanno da un polo all'altro sono detti meridiani  e antimeridiani  sono le semi circonferenze diametralmente opposte. I meridiani  hanno tutti la stessa lunghezza  ed il grado di meridiano si può considerare costante e pari a 111,121 km.
Anche il numero dei meridiani  è indefinito  potendosene considerare tanti quanti sono I punti della superficie terrestre. Se però immaginiamo di dividere l'equatore in 360° e di far passare un circolo meridiano per un grado e per quello opposto, potremo segnare sulla Terra 180 meridiani e 180 antimeridiani. Il meridiano si indica per mezzo della sua longitudine. I meridiani  ed I paralleli formano un reticolato detto reticolato geografico  che permette di determinare la posizione assoluta di ogni punto

prove della sfericità della terra

prove della sfericità della terra

elenchiamo brevemente le prove che di solito si adducono per dimostrare la sfericità della terra. Esse in realtà comprovano che la superficie del nostro pianeta è convessa e finita;
1) procedendo dall'equatore a un polo l'altezza di una stella cioè l'angolo che essa forma su piano dell'orizzonte aumenta

2) di una nave che si allontani dal porto prima scompare lo scafo poi l'alberatura

3) l'orizzonte sensibile che è sempre circolare si ingrandisce man mano che l'osservatore si innalza verticalmente

4) I viaggi di circumnavigazione non si potrebbero effettuare se la terra non fosse rotonda il primo di tali viaggi fu iniziato da Ferdinando Magellano  nel 1519 e condotto a termine da Sebastiano Cano

5) le superficie dei mari e dei grandi laghi si comporta come uno specchio convesso dando degli oggetti un'immagine diritta virtuale ed impiccionita

6) le fotografie scattate da grandi altezze con macchine fotografiche impiantate su missili satelliti mostrano la rotondità

7) oggetti uguali a diverse latitudini proiettano contemporaneamente un diverso angolo d'ombra

forma della terra

forma della terra

La forma della terra non corrisponde ad una sfera perfetta, ma si avvicina a quella di uno sferoide o di un ellissoide di rotazione, solido generato dalla rotazione di un ellisse intorno al proprio asse minore.
In realtà a causa della superficie accidentata, la Terra presenta una forma propria del tutto particolare, geometricamente indefinibile. I geografi per gli studi geodetici, hanno sostituito  quella reale con una ipotetica, chiamata geoide solido che si avrebbe se la superficie del mare in tranquillità si immaginasse prolungata anche al di sotto dei continenti.
Questa figura grossolanamente sferica presenta la superficie leggermente abbassata nelle zone oceaniche ed elevata in quelle continentali e gode della proprietà che in  ogni suo punto la direzione del filo a piombo  coincide con la perpendicolare alla superficie  terrestre passante per  quel punto. Le dimensioni della terra, ottenute  geodeticamente, sono quelle del geoide  e non dell'ellissoide  di rotazione, anche se la differenza  tra le due forme è solo  di poche diecine di metri. In astronomia però si assume comunemente come forma della Tera l'ellissoide di rotazione cioè la forma di una sfera schiacciata ai poli