Embedded Files
Costruire una sfera armillare
Sfera armillare al Museo della Scienza di Firenze
Scultura di Henry Moore, Sundial Plaza, Adler Planetarium & Astronomy Museum, Chicago
Una sfera armillare (nota anche come astrolabio sferico) è un modello della sfera celeste inventato da Eratostene nel 255 a.C. In Occidente Il suo nome deriva dal latino armilla (cerchio, braccialetto), poiché ha uno scheletro composto da cerchi metallici graduati che rappresentano l' equatore, l'eclittica, i meridiani e i paralleli celesti, e spesso anche le orbite dei pianeti. Tipicamente una palla che rappresenta la Terra, o in seguito il Sole, è posta al suo centro.
Costruire questo strumento in classe ci consente di definire operativamente lo zenit, il meridiano celeste, l’equatore celeste, l’orizzonte.
La sfera celeste
Occorre una semisfera di plastica trasparente. Dove trovarla? Qualcuno usa zuppiere di plastica, qualcuno le sfere che servono per fare le palle dell'albero di Natale. In vendita ci sono cose abbastanza costose (inserire link).
Come si usa (vedi "Disegnare il percorso del Sole")
Strumento per costruire ellissi
Necessario: tavoletta di legno, due chiodi, martello, spago.
Piantare i due chiodini sulla tavoletta nei due fuochi dell'ellisse. Annodare un pezzo di spago formando un anello. Inserire nell'anello i due chiodini e la punta di una matita con la quale, tenendo teso lo spago, si traccia l'ellisse.
Per avere un'idea dell'eccentricità dell'orbita terrestre, osserviamo il metodo grafico per disegnare ellissi nella animazione a sinistra (se non funzione, clicca qui), e poi immaginiamo di ripeterlo nel disegno a destra, in cui sono rappresentate in scala le circonferenze con raggio = semiasse maggiore (152,10 milioni di km) e semiasse minore (147,10 milioni di km), rispettivamente, dell'orbita.
Gli orologi solari
Le meridiane filari http://didascienze.formazione.unimib.it/SENIS/arti1.htm
Istruzioni dettagliate ed utilissime per costruire un orologio solare verticale: http://www.nauticoartiglio.lu.it/Pgs/PGS_comecostr.htm
Costruisci la tua meridiana verticale di carta! Individua su Google Earth l'edificio sul quale vuoi posizionare la meridiana, seleziona l'esposizione della parete, e stampa la meridiana verticale ... http://sundial.damia.net/vertical/meridiana.html.
Strumento per misurare l'altezza di una piramide
Stavolta il nostro eroe è Talete, capace di misurare l'altezza delle piramidi.
Così ce lo racconta Plutarco: "Piantata un’asta al limite dell’ombra che la piramide proiettava, poiché i raggi del Sole investendole formano due triangoli, tu dimostrasti che piramide e asta stanno tra loro nella stessa proporzione in cui stanno le loro ombre."
Per misurare una grandezza non accessibile (altezza della piramide), si ricorre ad una grandezza accessibile (altezza dell'asta). E si apprezza l'utilità di proporzioni e similitudini.
Dal sito: L'educazione scientifica nella scuola
Io ammiro voi Talete di Mileto…
"Due ombre, un bastone ed un'idea bastarono a Talete per trovare le altezze delle piramidi.
Posizioniamo uno gnomone al sole; abbiamo un triangolo ombra, infatti basta far scorrere una mano lungo lo gnomone ad una certa distanza che il triangolo prende corpo.
Tutti i triangoli ombra, osservati nello stesso momento, sono simili:
Emran e Raffaele si mettono dentro l'ombra del lampione, in modo che la loro testa sia a filo del raggio di luce, allora l'estremità della loro ombra cadrà perfettamente su quella dell'ombra del palo; ogni triangolo ombra è perciò l'ingrandimento o la riduzione dell'altro.
Conoscendo l'altezza dello gnomone e la lunghezza delle due ombre è possibile trovare così l'altezza del lampione. "
I cerchi indù
Dal testo "I giardini del cielo", di Nicoletta Lanciano.
Scopo I cerchi Indù servono a trovare la direzione nord-sud. La direzione nord- sud è quella direzione che indica sul piano orizzontale il nord e il sud, è la proiezione del meridiano celeste. Essa si può trovare anche con la bussola, che indica però il nord magnetico non quello geografico.
Uso
I cerchi tracciati sono concentrici; nel centro è stato messo uno gnomone, la sua altezza non è determinante, basta ricordarsi che in estate è utile usare uno gnomone più lungo che in inverno.
Il Sole sorge ad oriente e tramonta ad occidente , passando, da noi, al sud dove raggiunge l'altezza massima. Nel giorno avrà due altezze simmetriche uguali, una prima, una dopo la culminazione.
Segniamo le ombre che cadono perfettamente su ciascun cerchio.
L'ombra dello gnomone cadrà perfettamente su un cerchio due volte nell'arco del giorno e queste due ombre sono simmetriche rispetto alla direzione nord- sud.
Basta quindi trovare la bisettrice dell'angolo formato dalle direzioni delle due ombre per avere la direzione nord- sud.
Una volta trovata la direzione nord- sud possiamo utilizzarla per determinare il mezzogiorno solare, cioè quando il sole in quel dato giorno raggiunge la culminazione ( il mezzogiorno solare non è quello dell'orologio)
Basta aspettare che l'ombra dello gnomone vada a coincidere con la direzione nord-sud,; in quel preciso momento è mezzogiorno.
Strumento per misurare l'altezza del Sole
Coordinate alto-azimutali
Altezza ed azimut sono due coordinate che servono ad individuare un astro nel Cielo; sono distanze angolari perché siamo sulla sfera celeste e sono coordinate locali, cioè dipendono dal luogo di osservazione, infatti hanno come riferimento il piano dell'orizzonte e la direzione nord -sud
Quadrante d'altezza
Questo strumento serve a trovare l'altezza del Sole sul piano dell'orizzonte. Un settore circolare , un quarto di cerchio, è stato attaccato ad un supporto. Sul quadrante sono stati riportati i gradi da 0 a 90 , in modo che 0° segnasse l'altezza del sole sull'orizzonte e 90° quella del sole allo zenit ( anche se da noi non succede mai).
Si posiziona il piccolo tubo di ottone , attaccato al quadrante, fino a che il raggio del Sole entra nel tubo e proietta sulla mano il cerchio di luce.
L'altezza del Sole si legge grazie ad un filo a piombo attaccato al supporto. vedi img.6
Può sembrare strano che l'altezza del sole sull'orizzonte si trovi guardando la verticale, ma osservando bene lo strumento vediamo che si formano angoli complementari dello stesso angolo.
L'altezza del Sole naturalmente non dipende dall'altezza dello strumento, infatti "gli orizzonti" di strumenti più alti o più bassi sono tutti paralleli al piano orizzontale.
vedi anche http://www.nauticoartiglio.lu.it/almanacco/quaderni/www/quadrante/WITN_quadrante.htm
Strumento per misurare la distanza tra corpi celesti
Azimutometro del Sole
L'azimutometro del Sole serve a trovare l'azimut del Sole, cioè la sua distanza angolare dal nord misurata in senso orario.
Si posiziona lo strumento sulla direzione nord - sud.
Si osserva l'angolo che l'ombra dello gnomone forma con il nord. vedi img.4 , img.5
Ricordando che ombra e Sole sono opposti, per avere l'azimut del Sole basta sommare o sottrarre 180° all'angolo trovato.
La direzione nord- sud l'abbiamo disegnata così: siamo andati al computer e , scelto il giorno, abbiamo cercato l'ora della culminazione; in giardino abbiamo preso l'ombra dello gnomone in quel giorno e in quel preciso momento. Quell'ombra infatti punta il nord perché il Sole culmina a sud.
Sul piano dell'orizzonte le linee dei meridiani sono rette parallele ( il nord non è un punto ma una direzione), ma nella sfera celeste diventano semicirconferenze.
Azimutometro con i piedi
Questo strumento serve per trovare l'azimut di un astro o di un oggetto.
Viene posizionato sulla direzione nord- sud, cioè quella direzione che indica il nord ed il sud ed è la proiezione del meridiano celeste sul piano dell'orizzonte.
Ci posizioniamo sulla sagoma dei piedi disegnata e puntiamo con la mano un oggetto o un astro.
Dopo l'abbassiamo con precisione e leggiamo i gradi segnati su un cerchio (da 0 a 360 partendo naturalmente dal nord). vedi img.3
Costruire un teodolite
12b. Le fasi lunari
13b. Lezioni sul tempo
Page updated
Google Sites
Report abuse