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LA TIERRA. FORMA, DIMENSIONES Y MOVIMIENTOS. FORMA DE LA TIERRA. La Tierra es un esferoide achatada en los Polos y abultada en el Ecuador. También se dice que es un geoide , es decir, “parecida a la Tierra”. Su forma se debe a: Su movimiento de rotación. La fuerza de gravedad.
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LA TIERRA FORMA, DIMENSIONES Y MOVIMIENTOS
FORMA DE LA TIERRA • La Tierra es un esferoide achatada en los Polos y abultada en el Ecuador. También se dice que es un geoide, es decir, “parecida a la Tierra”. • Su forma se debe a: • Su movimiento de rotación. • La fuerza de gravedad. • La plasticidad de los materiales que la conforman.
Pruebas de que la Tierra es curva • La circunnavegación del Mundo por la expedición de Hernando de Magallanes y Sebastián Elcano, demostró que la Tierra es curva, pero no necesariamente que era redonda, podía ser cónica o cilíndrica.
Pruebas de que la Tierra es curva • Al amanecer, el Sol ilumina primero las nubes y las altas montañas, luego las llanuras. Al “ponerse” el Sol, lo último que ilumina son las nubes.
Pruebas de la redondez de la Tierra • Además de las irrefutables pruebas aportadas por las fotografías captadas por cohetes, astronautas y satélites, existen otras pruebas veraces de la redondez de la Tierra. • La forma en que los barcos aparecen y desaparecen en el horizonte. Cuando un barco se aleja más y más de la costa, parece que se hunde lentamente por debajo del nivel del mar. Desde la orilla de la playa vemos que el barco desaparece de a poco, se pierde de vista primero el caso, luego el puente y, por último, la chimenea. Si la Tierra fuese plana, se vería al barco entero pero cada vez más pequeño.
Pruebas de la redondez de la Tierra • El aumento del horizonte visible con el ascenso del observador. El horizonte es el círculo máximo de la esfera celeste, situado a una misma distancia del cenit y del nadir. Si una persona sube a una torre o se eleva en un avión, en una llanura, verá a su alrededor que el horizonte es circular. En un día despejado, un adulto posee un campo de visión de 4,6 km, si sube a una torre de 30 metros de altura su visión abarcará 21 km.; desde un avión que vuele a 7500 metros de altitud, puede observar un área de casi 300 kms2. • Observando la trayectoria de la estrella Polar, observamos un arco de círculo, es decir, el Hemisferio Norte es la mitad de una esfera. La misma observación podemos hacerla en el Hemisferio Sur con la Cruz del Sur.
La sombra de la Tierra en un eclipse de Luna • Cuando la Tierra se interpone entre el Sol y la Luna, la sombra que proyecta la Tierra es circular. Como la Tierra es redonda y gira mientras dura el eclipse, la sombra es circular en todo momento.
Mientras un hemisferio está iluminado, el otro está en tinieblas u oscuro. El límite entre ambos se llama circunferencia de iluminación, cuya posición cambia constantemente a causa del movimiento de rotación. Influencia de la forma de la Tierra sobre la vida del planeta
Influencia de la forma de la Tierra sobre la vida del planeta • Su forma, másla inclinación del eje terrestre, determinan que los rayos solares alumbran perpendicularmente al Ecuador y en oblicuidad variable a los demás lugares de la superficie terrestre. Si el eje de la Tierra fuese perpendicular a la elíptica, los Polos no recibían luz solar en ninguna época del año, y la insolación en el Ecuador sería máxima y constante. • Como la temperatura es uno de los elementos fundamentales del clima, las diferentes temperaturas en las distintas regiones determinan una gran variedad de climas. En el idioma griego clima significa inclinación. Por lo tanto, también influye en la gran variedad de vegetación en todo el planeta.
Influencia de la forma de la Tierra sobre la vida del planeta • El peso casi uniforme de los cuerpos en todos los puntos de la Tierra. El peso de los cuerpos representa la fuerza de atracción de la gravedad hacia el centro de la Tierra; como la Tierra es un esferoide, todos los puntos de su superficie están aproximadamente a igual distancia de su centro ( de un Polo al centro de la Tierra hay 6. 357 kms. Y del Ecuador al mismo centro hay 6. 378 kms. ), por lo que los cuerpos pesan casi lo mismo en todos los puntos de la Tierra. Los cuerpos pesan ligeramente más al alejarnos del Ecuador, lo que no afecta al intercambio comercial.
MOVIMIENTOS DE LA TIERRA • Para comprender las relaciones entre la Tierra y el Sol, se requiere considerar lo siguiente: • La Tierra esférica girando como una peonza alrededor de su eje. • La Tierra moviéndose en trayectoria elíptica alrededor del Sol. • Inclinación del eje de la Tierra con respecto al plano en el que viaja alrededor del Sol.
Movimiento de Rotación • La Tierra realiza un movimiento alrededor de su eje polar, a una velocidad de 1700 kms/hora en el Ecuador, a 850 kms/hora en el paralelo 60°, y cero en los Polos. Se demora 24 horas en hacer un giro completo sobre sí misma ( día solar medio ). • La dirección de la rotación es de Oeste a Este.
El Péndulo de Foucault • Nos demuestra en forma práctica que la Tierra rota sobre sí misma. En 1851, 6l físico francés Jean Foucault, colgó una bola de hierro e 28 kilogramos de un techo de un edificio de París de 67 metros de alto; una sujeción especial aseguraba que el alambre podría oscilar sin amortiguarse. Debajo del peso colocó un recipiente con arena. Cuando Foucault hizo oscilar el péndulo, una aguja colocada en el apso trazó una línea en la arena. Cada hora, Foucault se encontró con que la línea había cambiado ligeramente de dirección, hasta que el péndulo volvió a tomar el plano original. El movimiento del péndulo lo mantenía oscilando sobre la misma línea, pero la Tierra y el efidicio sobre ésta daban vueltas debajo de él. Si Foucault hubiese podido subirse al péndulo, habría visto cómo la habitación daba vueltas despacio alrededor de él.
Efectos de la rotación de la Tierra • La sucesión de los días y de las noches determina la vida sobre la superficie terrestre. • El efecto de Coriolis: Los vientos y las corrientes marinas se desplazan desde el Ecuador hacia la derecha en el Hemisferio Norte y hacia la izquierda en el Hemisferio Sur. • Mientras la Tierra gira, la Luna ejerce atracción gravitacional sobre ella, generando dos fuerza que producen las mareas: ascenso y descenso de la superficie de mares y océanos.
Efectos de la rotación de la Tierra • Movimiento aparente de la esfera celeste: Nos parece que el Sol y las estrellas se mueven de Este a Oeste, pero no es así, es la Tierra la que se mueve en dirección Este. • Si nos paramos en un Polo y miramos hacia arriba, las estrellas parecen dibujar círculos concéntricos en sentido contrario a las agujas del reloj alrededor de la estrella polar. En las latitudes medias la mayoría de las estrellas parecen salir por el Este y ponerse por el Oeste si vamos al paralelo 40°, creemos que las estrellas pasan frente a nosotros. Cerca del Ecuador, todas las estrellas parece que salen y luego se ponen, da la impresión que siguen un trazado perpendicular al horizonte; parece que pasan sobre nuestras cabezas.
Traslación de la Tierra • Movimiento de la Tierra en su órbita – que mide unos 930 millones de kilómetros- alrededor del Sol., a una velocidad de 29.7 kms./segundo, demorando en ello aproximadamente, 365 días y ¼ día; periodo que llamamos año. Cada cuatro años esa diferencia de ¼, constituye un día que se agrega a los otros 365. • La Tierra se traslada en torno al Sol en dirección Este. • La distancia media entre la Tierra y el Sol varía entre 147,5 millones de kilómetros (perihelio) y 152,5 millones de kilómetros ( afelio ). • Perihelio: Alrededor del 3 de Enero la Tierra está más cerca del Sol. Coincide con el verano en el Hemisferio Sur. • Afelio: Alrededor del 4 de Julio la Tierra está más lejos del Sol. Coincide con el invierno en el Hemisferio Sur.
Inclinación del eje de la Tierra • El plano de la elíptica es la órbita de la Tierra en su traslación en torno al Sol. • El eje de la Tierra no es perpendicular a la elíptica, sino que se halla inclinado en un ángulo de 23 ½ grados con respecto a la vertical. Respecto a la horizontal se encuentra inclinado en un ángulo de 66 ½ grados. • El extremo norte del eje de la Tierra apunta constantemente hacia la Estrella Polar. • Estos hechos dan origen a las estaciones.
Las estaciones astronómicas • Ocurren sólo en las latitudes medias, es decir, entre los 23 ½ grados y 66 ½ grados Sur, y los 23 ½ grados y 66 ½ grados Norte. Los cambios producidos por la alternancia de equinoccios y solsticios, dan lugar a las estaciones astronómica: Primavera, Verano, Otoño e Invierno.
Equinoccios • En los equinoccios el círculo de iluminación pasa precisamente por ambos Polos. • El punto subsolar –punto en que los rayos del Sol son perpendiculares a la Tierra al mediodía- se localiza exactamente en el Ecuador. El ángulo entre los rayos del Sol y la superficie de la Tierra, es de 90°. En las latitudes intermedias ( 40° ), al mediodía los rayos del Sol inciden en un ángulo agudo ( 50° ) sobre la superficie de la Tierra. En los Polos, los rayos solares sólo rozan la superficie. • El día y la noche tienen exactamente la misma duración, porque los paralelos están divididos en dos partes iguales por el círculo de iluminación. El día y la noche duran 12 horas (excepto en los Polos); el Sol “sale” a las 6.00 de la mañana y se “pone” a las 6.00 de la tarde, en ambos hemisferios.
Equinoccios • El eje de la Tierra forma un ángulo de 90° con una línea que pase por el centro del sol, y tanto el Polo Norte como el Polo Sur tienen la misma inclinación con respecto al Sol, es decir, la posición relativa de la Tierra y el Sol es idéntica. Para nuestro Hemisferio, el equinoccio de Primavera se inicia el 22 o 23 de Septiembre y el de Otoño, eL 20 o 21 de Marzo.
Solsticio de verano El eje de la Tierra está inclinado con un ángulo máximo de 23 ½ grados hacia el Sol. El Hemisferio Sur se encuentra adelantado hacia el Sol. En el Hemisferio Sur se inicia el 21 o 22 de Diciembre. • El punto subsolar se sitúa en el Trópico de Capricornio, a 23 ½ grados de latitud Sur. El día es más largo que la noche en el Hemisferio Sur. • El área situada entre el Círculo Polar Antártico ( 66 ½ grados ) y el Polo Sur, se encuentra iluminada por el Sol, las 24 horas del día. • El área situada entre el Círculo Polar Ártico ( 66 ½ grados ) y el Polo Norte, se encuentra en la cara oscura del círculo de iluminación ( el círculo de iluminación divide a los paralelos, excepto al Ecuador, en dos partes desiguales ), está siempre en la oscuridad; sin considerar la luz crepuscular que puede ser considerable cerca del Circulo Polar.
Solsticio de invierno • El eje de la Tierra está inclinado con un ángulo máximo de 23 ½ grados hacia el Sol. El Hemisferio Norte se encuentra inclinado hacia el Sol. En el Hemisferio Sur se inicia el 21 o 22 de Junio. • El punto subsolar se sitúa en el Trópico de Cáncer, a 23 ½ grados de latitud Norte. • La región polar Ártica tiene 24 horas de iluminación. La región polar Antártica tiene 24 horas de oscuridad. • La noche es más corta en el Hemisferio Sur. La desigualdad entre el día y la noche aumenta desde el Ecuador hacia los Polos.
Movimiento de Precesión • El Sol causa una atracción lateral sobre el eje de la Tierra, tratando de hacer coincidir al Ecuador con el eje terrestre. • Se asemeja al bamboleo de un trompo, el que comienza a rotar sobre su eje hasta caer y hacer paralelos la dirección del eje y el Ecuador.
Movimiento de Nutación • Es consecuencia de la atracción ejercida por los planetas y la Luna. • Consiste en el cambio de la inclinación del eje en 20 segundos de grado. • Tiene la forma de nudo.
