Il moto di rotazione

E’ il moto della terra compie intorno al suo asse in un periodo di tempo chiamato giorno, quindi il giorno è il periodo di tempo che corrisponde alla rotazione terrestre.

Però esistono due tipi diversi di giorno, in quanto la rotazione della terra attorno al proprio asse può essere riferita o al sole o alla posizione di una stella fissa:

·       Giorno solare: periodo di tempo che intercorre tra due passaggi (o culminazione) consecutivi del sole sulla meridiano del luogo, ha la durata di 24h

·       Giorno siderale o sidereo: l'intervallo di tempo che intercorre tra due culminazioni successive, cioè due passaggi successivi al meridiano locale, di una stessa stella presa di riferimento, ha una durata di 23h 56m

Si intende per culminazione il passaggio di un astro al meridiano locale perché quando gli astri compiono il loro percorso diurno tracciano in cielo un arco e il punto più alto di questo arco corrisponde al meridiano locale che è anche il punto di culminazione.

Inoltre la rotazione che la terra compie attorno al proprio asse, quel suo asse non è perpendicolare al piano dell'orbita sul quale la terra si muove, che poi è il piano dell'eclittica, ma forma come questo una angolo di 66° 
33’, il che vuol dire che l'asse terrestre forma con la normale al piano dell'eclittica un angolo di 23° 27’.

Il moto di rotazione è supportato da una serie di prove, alcune delle quali sono basato sull'osservazione diretta altre invece sono prove di tipo fisico, una prova è l'analogia con gli altri pianeti, ma prima di arrivare alle altre prove bisogna fare un'altra considerazione ovvero quella della velocità angolare della terra, la quale è costante. Infatti descrive un angolo di 360° in 24 ore che corrispondono a 15° all’ora e 1° ogni 4 minuti.

La velocità angolare è costante, ovvero indipendentemente dal punto della terra che desideriamo e viene rappresentata con la lettera greca ω e un vettore che giace sull'asse di rotazione terrestre; per capire il verso in cui gira la terra si applica la regola della mano destra mettendo il pollice sull'asse di rotazione e osservando come ruota la mano, in questo caso ruota di senso antiorario, che in astronomia si definisce in modo diretto (invece il moto orario è definito retrogrado).

Se noi ci troviamo all'equatore a una velocità tangenziale (o lineare), la quale dipende dal raggio che nel caso in cui si ci trovi all'equatore è il raggio terrestre, di conseguenza V_E = ωr. Se invece ci ritroviamo a una latitudine ϕ non ci interessa tanto il raggio terrestre ma ci interessa il raggio del parallelo, di conseguenza il punto P ruoterà a una velocità V_P = ωr cosϕ.

Ciò significa che i punti che si trovano a latitudine maggiore ruotano a una velocità tangenziale che è minore, fino al polo che è nulla, V_POLO = ωr cos90 = 0.

Tornando alle prove del moto di rotazione c'è un altro fatto che di per sé potrebbe essere una prova ma che in realtà non lo è propriamente, ovvero moto apparente giornaliero da est verso ovest il della sfera celeste. In realtà questa non è propriamente una prova tanto vero che per migliaia di anni gli esseri umani hanno continuato a pensare che fosse il cielo a ruotare e che la terra fosse ferma, oggi però possiamo recuperare questa prova tenendo conto del fatto che si sa l'astrofisica delle stelle non si trovano tutte alla stessa distanza dalla terra ma anzi hanno delle distanze reali reciproche e rispetto alla terra molto variabili e spesso molto grande. Volendo ammettere che siano le stelle a ruotare attorno alla terra e non il contrario, alla luce delle attuali conoscenze bisognerebbe concludere che le stelle più lontane ruoterebbero a una velocità superiore a quella della luce.