Mappe del cielo: dalla mitologia all’astronomia*
Scheda
4
Coordinate
astronomiche e coordinate altazimutali.
&Contenuti
Guardando il cielo con i
piedi sulla terra si ha
l’impressione di essere al centro di una sfera, la sfera celeste.
Essa di giorno viene illuminata dal sole, che apparentemente si sposta in
senso orario da oriente a occidente passando per il sud, e di notte è
costellata di stelle che lentamente si spostano anch’esse in senso
orario, descrivendo dei
cerchi o archi intorno alla Stella polare.
La terra al centro della sfera celeste ruota intorno al suo asse in
senso antiorario per cui, ad un osservatore in piedi sul Polo Nord, tutti
gli oggetti celesti, dal sole alle stelle, sembrano ruotare in senso
opposto, cioè orario.
La direzione dell’asse terrestre
individua sulla sfera celeste un Polo Nord celeste, PNC,
e un Polo Sud celeste, PSC.
Il
piano dell’equatore terrestre interseca la sfera celeste secondo un
immaginario circolo massimo, detto Equatore celeste, EC.
Per individuare la
posizione di un oggetto celeste sulla sfera celeste
sono stati stabiliti dei sistemi
di riferimento con le rispettive
coordinate.
Per
un osservatore, O, collocato in qualsiasi punto della terra nel nostro
emisfero la verticale passante per quel
punto incontra la sfera celeste in un punto detto Zenit, Z, sopra
la testa, e dalla parte opposta, in un altro detto Nadir, N, sotto
i piedi.
Il piano orizzontale, orizzonte,
sotto i piedi dell’osservatore perpendicolare alla verticale ZN
incontra la sfera celeste secondo
un cerchio chiamato orizzonte apparente.
L'asse scelto come direzione fondamentale è la verticale del luogo
di osservazione, che ha per poli lo Zenit e il Nadir,
e il piano fondamentale è quello dell'orizzonte.
L’azimut, Az , indica l’angolo che la proiezione dell’astro sull’orizzonte fa con la direzione N-S; si misura partire da N in senso orario ( oppure da S).
L’altezza , h, è
l’angolo sotteso dall’arco che l’astro fa con l’orizzonte lungo il
cerchio passante
per esso e i poli Z e N. (fig4a)
fig.4a Coordinate altazimutali (L.Corbo)
²Attività
Materiali: Cartoncini, bastoncino
e goniometri
· Disegnare per terra, preferibilmente all’aperto, nel cortile o terrazzo della scuola, oppure su un cartoncino un cerchio che simula l’orizzonte con le direzioni Nord-Sud ed Est-Ovest tra loro perpendicolari.
· Orientare l’allineamento N-S o meridiano con quello reale ( per trovare la direzione N-S vedere allegato 4 ).
Misurare l’Azimut del sole
·
Prendere un bastoncino
e porlo perfettamente verticale
sulla circonferenza disegnata .
·
Spostare
lungo la circonferenza il bastoncino
fino a che la sua
ombra incontra il centro del
cerchio e segnare la linea dell’ombra dal bastoncino al centro alla
circonferenza.
·
Porre
un goniometro col suo
centro coincidente
con il centro del cerchio, che corrisponde alla posizione
dell’osservatore, e allineare lo 0° sul meridiano verso Nord.
·
Leggere sul goniometro
i gradi indicati dalla
linea di ombra disegnata. Essi indicano
l’Azimut del sole in quel momento. (fig.4a)
fig.4a
Misura dell’azimut del sole con l’ombra di un bastoncino (L.Corbo)
Misurare l’Altezza del sole
·
Per misurare l'altezza
del sole a qualsiasi ora si
prende un'asta
e la si colloca perfettamente verticale su un
piano di appoggio. Sul suo punto più alto si fissa
un cordoncino e lo si
tende fino a farlo coincidere
con il termine della sua ombra.
· Misurare l'angolo tra il cordoncino e il piano orizzontale; esso corrisponde all'altezza del sole. (fig.4b , fig.4c)
Fig.4b
Misura dell’altezza del sole con un bastoncino e la sua ombra (L.Corbo)
Fig.4c Misurazione dell’altezza del sole con un bastoncino sul
terrazzo di scuola del Liceo “Russell”
di Roma (L.Corbo).