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IL MOTO DI RIVOLUZIONE TERRESTRE

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gabriele grillo

on 4 April 2013

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Transcript of IL MOTO DI RIVOLUZIONE TERRESTRE

IL MOTO DI RIVOLUZIONE
TERRESTRE Per arrivare alla definizione di moto di rivoluzione, ovvero che la terra ruota intorno al sole, bisogna andare un po' indietro nella storia... Inizialmente, l'universo, per Aristotele, era unico in quanto pensato come il solo universo esistente.
Egli lo aveva immaginato come una sfera limitata dal cielo e dalle stelle fisse dove oltre non vi era nulla, neanche il vuoto. Per lui l'universo era chiuso e finito, composto da sfere concentriche.
Si avevano così la sfera delle stelle fisse, quella di Saturno, di Giove, di Marte, del Sole, di Venere, di Mercurio, della Luna e sotto a quest'ultima vi era la Terra al centro di tutto. Secondo Aristotele, la Terra è formata da quattro elementi: la terra, l'aria, il fuoco e l'acqua. Le varie composizioni degli elementi costituiscono tutto ciò che si trova nel mondo. Ogni elemento possiede due dei quattro attributi della materia:
il secco (terra e fuoco),
l'umido (aria ed acqua),
il freddo (acqua e terra),
il caldo (fuoco e aria). Ogni elemento ha la tendenza a rimanere o a tornare nel proprio luogo naturale, che per la terra e l'acqua è il basso, mentre per l'aria e il fuoco è l'alto. La Terra come pianeta, quindi, non può che stare al centro dell'universo, poiché è formata dai due elementi tendenti al basso, e il "basso assoluto" è proprio il centro dell'universo. Tolone, astronomo greco, aveva grandi conoscenze nel campo astronomico. Egli servendosi delle teorie e delle osservazioni di un altro astronomo greco, Ipparco, e basandosi su concezioni aristoteliche, dimostrò che la Terra aveva una forma sferica, determinò con precisione la lunghezza dell’anno, calcolò le eclissi di Sole e di Luna, calcolò la posizione delle stelle, ma soprattutto si dedicò allo studio del movimento dei corpi celesti.
Fondamento della teoria di Tolomeo era la credenza che la Terra fosse immobile al centro dell’Universo e che tutti gli altri corpi le ruotassero intorno, percorrendo dei cerchi con una velocità uniforme. Ma le osservazioni del moto del Sole e della Luna avevano dimostrato che questi corpi non si muovono sempre con la stessa velocità, quindi egli suppose che essi si movessero su un circolo il cui centro non coincideva con la Terra, in modo che a volte si trovavano più lontani e quindi la loro velocità diminuiva. Per i pianeti, le cose erano più complicate perché essi presentano movimenti molto più irregolari che non quelli del Sole e della Luna e perciò Tolomeo suppose che ciascun pianeta si muovesse su un cerchio il cui centro si muoveva a sua volta su un altro cerchio attorno alla Terra. Con la costruzione di questo sistema celeste Tolomeo riuscì ad accordare le osservazioni dei fenomeni celesti con la teoria, ritenuta perfetta da tutti gli studiosi greci che vennero dopo di lui: così si può affermare che Tolomeo finisce la storia dell’astronomia greca . Nicolò Copernico fu un grande astronomo polacco che per primo mise in dubbio il sistema geocentrico delle teorie di Aristotele e di Tolomeo.
Per circa quattordici secoli, la visione tolemaica della Terra immobile al centro dell'universo e circondata dalle sfere celesti, non era mai stata messa in discussione. Copernico, nel suo De Rivolutionibus Orbium Coelestium, ipotizzava innanzitutto che la Terra non fosse il centro dell'Universo, ma che ruotasse attorno al Sole. Nel 1543, egli introdusse il Sistema Eliocentrico. Tale ipotesi era stata, per la verità, già formulata nel passato da Aristarco di Samo, ma i tempi non erano ancora maturi per accoglierla. Copernico pone il Sole al centro dell'Universo ed i pianeti Mercurio, Venere, Terra, Marte, Giove e Saturno, in ordine di distanza crescente, che compiono rivoluzioni intorno al Sole su orbite circolari. La Terra, inoltre, viene dotata di un movimento di rotazione su sé stessa in senso antiorario, in modo da spiegare l'apparente rotazione diurna della Sfera celeste nel verso orario. La Luna, infine, viene dotata di un moto di rivoluzione intorno alla Terra, il che spiega le fasi lunari. Il suo modello non aveva abbandonato l'idea di un universo sferico finito, limitato dall'ultimo cielo delle stelle fisse, le orbite erano ancora rigidamente sferiche, ritenendo il moto circolare la perfezione assoluta.
Soltanto con le scoperte di Keplero si riuscì a superare questo "pregiudizio" della necessità dei moti circolari. Le teorie di Copernico, ritenute valide dall'astronomo tedesco Keplero, lo portarono a descrivere il moto dei pianeti, attraverso tre leggi, mostrando come i pianeti si muovono attorno al Sole percorrendo orbite ellittiche e con una velocità variabile, che dipende dalla loro posizione sull'orbita. Keplero descrisse il moto dei pianeti, ma non riuscì a comprendere quali forze li costringessero a muoversi secondo queste leggi.
Fu il fisico Isaac Newton a dare una spiegazione al moto dei pianeti. Egli intuì che deve esistere una forza di attrazione gravitazionale tra i corpi, i cui effetti si manifestano sia nella caduta degli oggetti sulla Terra, sia nel modo in cui i corpi celesti si attraggono reciprocamente. PER CONCLUDERE... La Terra compie un giro completo in senso antiorario, cioè da ovest verso est, attorno al Sole, detto rivoluzione. L’orbita compiuta dalla Terra è chiamata eclittica perché è sul suo piano che si verificano le eclissi, ed è un importante punto di riferimento per il sistema solare e la sfera celeste. La sua traccia viene normalmente rappresentata come un’ellisse. La prima legge di Keplero afferma che: i pianeti descrivono orbite ellittiche, quasi complanari, aventi tutte un fuoco comune in cui si trova il Sole; la distanza tra la Terra ed il Sole varia a seconda che la Terra si trovi in perielio (il punto dell'orbita caratterizzato dalla minima distanza dal Sole all'inizio di gennaio), o in afelio (il punto di massima distanza, ad inizio luglio), quella media è di 149600000 chilometri. La Terra viene a trovarsi in perielio ai primi di gennaio, in afelio ai primi di luglio; e da ciò si può già capire che l’alternarsi delle stagioni non è dovuto al variare della distanza dal Sole come vedremo meglio in seguito.
L’orbita descritta dalla Terra è un ellisse con uno schiacciamento minimo, tanto da potersi quasi assimilare ad una circonferenza; la sua eccentricità, ossia il rapporto tra la distanza del Sole dal centro dell’ellisse e la lunghezza del semiasse maggiore dell’ellisse stessa, è di appena 0,017. L’intero percorso orbitale ha una lunghezza che arriva a circa 940 milioni di chilometri; e viene effettuato ad una velocità variabile tra i 29,3 km/s ed i 30,3 km/s in perielio: la velocità media è di circa 29,8 km/s. Il tempo che la Terra impiega a compiere un’orbita completa, cioè l’effettiva durata della rivoluzione terrestre, è di circa 365 giorni 6 ore 9 minuti 10 secondi e viene denominato anno sidereo perché il punto di riferimento è una stella. Vi è anche l’anno tropico cioè il tempo che intercorre fra due passaggi successivi del Sole allo Zenit dello stesso tropico, e quindi tra due solstizi dello stesso nome (o anche fra due equinozi dello stesso nome); la sua durata è di 365 giorni 5 ore 48 minuti 46 secondi, circa 20 minuti più breve di quello dell’anno sidereo: questa differenza è dovuta all’effetto di un moto secondario compiuto dalla Terra, detto di precessione degli equinozi, causato dall’azione perturbatrice che gli astri vicini esercitano sulla direzione dell’asse terrestre. In finale gli equinozi ed i solstizi avvengono poco prima che la rivoluzione intorno al Sole sia completata.
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