Sommario 1. Fisica, metodo scientifico, grandezze fisiche ...

Anna Nobili, Pisa 19 Maggio 2011Figura 7.3: Orizzonte di 2 osservatori sulla superficie terrestre alla stessa longitudine, ma con latitudine θθ opposta(uno nell’emisfero Nord e l’altro nell’emisfero Sud). L’intersezione del piano dell’orizzonte con il piano meridiano (ilcerchio massimo –centrato quindi nel centro della Terra− che passa per i poli e per l’osservatore) è la direzione Nord-Sud del piano dell’osservatore (mostrato in Figura 2.9); l’asse perpendicolare al foglio e passante per l’origine OO(θθ)oppure OO(−θθ) è quindi l’asse Est-Ovest, con la direzione verso Est uscente dal foglio e quella verso Ovest entrante.Questa figura può essere usata tra l’altro per trovare la direzione della accelerazione di Coriolis e in generale percapire le differenze tra fenomeni nell’emisfero Nord e Sud.Coriolis ed effetto dei venti sul volo degli aereiLa circolazione globale dei venti alle alte quote (circa 10 km) alle quali viaggiano gli aerei di linea nei voliintercontinentali avviene dall’equatore verso i poli. La velocità non nulla dei venti rispetto al sistema diriferimento rotante con la Terra (e quindi non inerziale) causa la forza di Coriolis (secondo l’equazioen delmoto (7.6)). Nell’emisfero Nord la forza di Coriolis spinge i venti verso Est e quindi ``aiuta’’ gli aerei quandoviaggiano verso Est mentre li ostacola quando vanno verso Ovest, determinando una maggiore o minoredurata del volo a seconda che si viaggi in un senso o nell’altro.La cosa cambia oppure no nell’emisfero australe? Partire dalla Figura (7.3).Variazione della accelerazione locale di gravità con la latitudineOgni corpo sulla superficie della Terra è soggetto, oltre che alla attrazione gravitazionale da parte dellaTerra, anche alla forza centrifuga dovuta alla sua rotazione diurna. La componente radiale dellaaccelerazione centrifuga fa diminuire l’accelerazione locale totale che si misura (visto che non possiamofermare la rotazione terrestre). Quindi avremo= gg(θθ) = gg pppppppp 1 − ωω ⨁ 2 RR ⨁gg ppppppppcccccc 2 θθ (7.12)essendo θθ la latitudine, ωω ⊕ ≃ 2ππ/(86164 s) la velocità angolare di rotazione della Terra (rispetto allestelle fisse) e RR ⊕ ≃ 6400 km = 6.4 ∙ 10 6 m il suo raggio, con un massimo ai poli e un minimo all’equatore.42