IL FISICO SI ESERCITA

Calcoliamo di quanto il giorno solare è maggiore del giorno sidereo.

La Terra compie un'orbita intorno al Sole in circa 365 giorni lungo un percorso che è praticamente un cerchio perfetto.

Come ho spesso suggerito a lezione, prima di eseguire un qualche calcolo di Fisica conviene fare, se possibile, un breve schizzo che illustri il Sistema Fisico analizzato. Ecco a sinistra un semplice disegno della Terra che orbita intorno al Sole.

Consideriamo il punto A come punto di partenza. Durante il periodo di un giorno la Terra non rimane ferma ma si sposta lungo l'orbita di un angolo "a", fino ad arrivare al punto B. Il Sole apparirà dunque spostato rispetto alla direzione iniziale di un angolo "b". Perciò, dopo un giorno siderale (il tempo necessario a fare sì che la Terra ruoti intorno al proprio asse), la Terra deve ancora ruotare di un angolo "b" prima di puntare di nuovo sul Sole. Perciò la differenza fra il giorno solare ed il giorno sidereo è proprio il tempo necessario alla Terra a ruotare di un angolo uguale a "b".

Calcoliamo adesso questo tempo. Intanto osserviamo che "b" ed "a" sono angoli alterni interni e perciò sono identici fra loro. Dunque:
"b" = "a".

Calcoliamo il valore di "a" quando è trascorso un giorno. In un anno (circa 365 giorni) la Terra compie un intero giro (360°): perciò in un giorno la Terra compie circa 360/365 = 1° (arrotondando per fare prima).

In un giorno siderale la Terra ruota intorno al proprio asse (cioè ruota di 360°). Ma un giorno siderale dura 23h e 56 m (arrotondiamo: 24 h). Per sapere il tempo necessario a percorrere 1° bisogna fare questa proporzione: 360°:24 h=1°=x. Dunque, x=24/360 h= 1/15 h = 4 minuti.