L'energia dal Sole

Osservazione attraverso la cupola
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Supporto didattico ALL'ESPERIENZA 1.3

Fisica

   CHE COSA FAR NOTARE

Alla fine del lavoro sarà possibile fare delle considerazioni sull’altezza del sole sull’orizzonte prima e dopo il mezzogiorno. E’ inoltre possibile definire l’orientamento dello spazio in base all’osservazione del sole: il cerchio dell’orizzonte intorno a noi , cioè i 360° che l’occhio esplora se facciamo un giro completo su noi stessi, può essere diviso in quattro quadranti

Settentrione

Nord

Dove tramonta il sole
 - Occidente

Dove sorge il sole
- Oriente

Meridione

Sud

In inverno verso le otto e trenta del mattino il sole è ancora basso sull’orizzonte verso Est ed è possibile guardarlo tutti insieme in un momento vicino al sorgere. A mezzogiorno si riconoscerà la zona meridionale del cielo. Anche il tramonto può essere osservato insieme verso le sedici e trenta e definire così la parte dell’orizzonte rivolta verso Ovest.

A questo punto è opportuno introdurre l’uso della bussola e far notare come il punto in cui sorge il sole non corrisponde quasi mai con il punto cardinale Est e che la stessa cosa avviene  per il punto in cui tramonta il sole che non corrisponde quasi mai con il punto cardinale Ovest. Il sole infatti sorge esattamente ad Est e tramonta esattamente a Ovest solo nei due giorni dell’ Equinozio. Negli altri giorni dell’anno, il sole sorge e tramonta con una distanza angolare fino a circa +/- 30° rispetto all’Est e all’Ovest nelle varie stagioni, alle nostre latitudini.

Ovest Est

Anche l’altezza del sole a mezzogiorno varia notevolmente nei diversi periodi dell’anno.  La posizione del sole nel cielo a mezzogiorno proiettata sull'orizzonte (lungo il meridiano), viene sempre a coincidere con il Sud indicato dalla bussola.

Skydome.gif (4491 byte)

Si veda solar.physics.montana.edu/YPOP/Classroom/Lessons/Sundials/sundials.html

   CHE COSA SUCCEDE

Il nostro punto di osservazione abituale per guardare la Terra in quanto pianeta, è sulla sua stessa superficie. Anche se  la Terra si muove nell’Universo noi siamo, in ogni caso, un tutt’uno con lei, per cui non siamo istintivamente coscienti di questo spostamento. E’ per questo motivo che noi  vediamo il Sole sorgere e tramontare,rivelando anche con il linguaggio comune utilizzato dagli adulti, una visione della Terra  immobile, attorno alla quale il Sole ruota in 24 ore. Il modello tolemaico “funziona” benissimo per interpretare e descrivere ciò che si vede nella vita di tutti i giorni e non c’è nessuna ragione pratica evidente che ci imponga di abbandonarlo. Si tratta piuttosto di diventare capaci e coscienti di accogliere la possibilità di mantenere due differenti punti di vista e di due modelli e linguaggi per parlare della stessa cosa: quello tolemaico e quello copernicano.

FLASH D’ATTENZIONE

Molto spesso nessuna osservazione diretta del cielo è proposta dai libri scolastici e alcune volte sembrano non prevedere che i ragazzi fuori dalla scuola facciano esperienza del mondo che li circonda proponendo come “semplice e ovvio” un modello del cielo in netta frattura con l’osservazione quotidiana e la cui accettazione è stata difficile e combattuta. E’ necessario percorrere nei due sensi, dalla realtà al modello e dal modello alla realtà, questa distanza tra ciò che si vede e la sua interpretazione al fine di permettere ai ragazzi una comprensione del problema.

   PER APPROFONDIRE

Il movimento del Sole in cielo può anche essere "misurato". Le coordinate necessarie per identificare la sua posizione in ogni istante sono due (essendo nello spazio dovrebbero essere 3, e’ sottintesa la distanza “lineare”): l’altezza sull’orizzonte ed una distanza angolare rispetto alle direzioni Est-Ovest o Nord-Sud.

L’angolo che dà la misura dell'altezza di un astro sull'orizzonte varia da 0° (quando l'astro è sull’orizzonte) fino allo zenit, il “punto più alto del cielo” quando l'astro è a perpendicolo sopra le nostre teste; alle nostre latitudini il sole a mezzogiorno non si trova mai allo zenith.

La distanza angolare rispetto alle direzioni viene misurata sul cerchio dell’orizzonte e viene chiamata azimut. Per misurare l’azimut si parte da Nord (0°) verso Est (90°) poi Sud (180°) poi Ovest (270°) ed infine nuovamente a Nord (360° o 0°) .

Una valutazione approssimata degli angoli di azimut e di altezza si può ottenere utilizzando il nostro stesso corpo.  Nonostante il variare delle nostre dimensioni esiste una proporzione costante nel corpo umano tra la distanza occhio-mano, con il braccio ben steso, e la distanza mignolo-pollice con la mano ben aperta. La mano aperta è vista dall’occhio sotto un angolo di circa 22°, il pugno sotto un angolo di circa 9° e l’indice sotto un angolo di circa 2°.

dita.jpg (23031 byte)

Se  invece si vogliono misurare queste coordinate con maggiore precisione si può utilizzare il teodolite come descritto nel sito http://pctidifi.mi.infn.it/luce/Stoppani/stopp4.html

 

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