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| Plinto Telemaico |
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| Riccardo Bartolini, Dario Bellavita |
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Introduzione
Il Sole è una stella, cioè un corpo celeste provvisto di luce propria ed emanante calore; è la stella più vicina a noi ed è fonte principale di quella energia che viene distribuita sull’intero Sistema solare, compresa la Terra.
Tutti gli oggetti terrestri, colpiti dalle radiazioni della componente luminosa dell’energia solare, producono un’ ombra. Se l’oggetto colpito è un bastone verticale (gnomone) , questo proietta la sua ombra sul piano orizzontale. Prolungando sulla volta celeste il segmento congiungente la parte terminale dell’ombra con l’apice del bastone, si ottiene la posizione del Sole su di essa.  Questa posizione ha un’altezza (h) variabile sul piano dell’orizzonte , la quale viene valutata misurando l’angolo compreso tra il piano stesso e la retta congiungente il punto di stazionamento del Sole sulla volta celeste.
La coordinata dell’altezza, però, non è da sola sufficiente ad individuare la direzione del Sole in quanto questo, nel corso del giorno e dell’anno, varia la sua posizione. Si prendono, pertanto, altri punti di riferimento, quali lo Zenit e i punti cardinali. Il primo è il punto che si ottiene dall’intersezione tra la linea verticale partente dall’osservatore e la sfera celeste.
 I Punti cardinali sono indicati dalla posizione del Sole sulla volta celeste nell’arco del dì. Quando la stella si trova nel punto di culminazione indica in qualsiasi giorno dell’anno il Sud; il Nord è il punto diametralmente opposto; l’Est è il punto, a 90° rispetto ad entrambi, in cui sorge il Sole; l’Ovest è il suo opposto. Posizionandoci con il Nord alle spalle, pertanto, avremo di fronte il Sud, a sinistra l’Est e a destra l’Ovest.
Rilevando la lunghezza dell’ombra di uno gnomone nell’arco del dì, si osserva che diminuisce proporzionalmente dall’alba al mezzodì locale, momento in cui ha la minima estensione, per poi tornare ad aumentare fino al tramonto: l’altezza del Sole, pertanto, è massima nel momento della culminazione.
 Effettuando analogamente misurazioni nell’arco dell’anno, si osserva che l’estensione dell’ombra dello gnomone durante la culminazione ha un suo massimo annuale il 21 giugno (solstizio d’estate) ed un suo minimo annuale il 22 dicembre (solstizio d’inverno). Ciò dimostra che il percorso apparente del Sole da Est a Ovest non avviene esattamente lungo questa direttrice in tutti i giorni dell’anno. Il 21 giugno, infatti, esso sorge a Nord Est e tramonta a Nord-Ovest, raggiunge la sua massima altezza sull’orizzonte e, di conseguenza, l’arco percorso ha la massima estensione. Nel solstizio d’inverno, invece, il Sole sorge a Sud-Est e tramonta a Sud-Ovest, la sua altezza sull’orizzonte è minima e, di conseguenza, l’arco tracciato raggiunge una minima estensione.
Il punto di levata e di tramonto della stella corrisponde esattamente all’Est e all’Ovest solo in due giorni all’anno: 21 marzo (equinozio di primavera) e 23 settembre (equinozio d’autunno).
Lo strumento
Progettato da Tolomeo (II secolo d.C.), il plinto viene anche chiamato “Quarto di cerchio”. Viene utilizzato per misurare ogni giorno sia l’altezza del Sole sull’orizzonte a mezzodì che il momento in cui il Sole passa sul meridiano locale (mezzogiorno solare).
 Il plinto è formato da una parete verticale posta sulla congiungente nord-sud (linea meridiana) con le facce rivolte una ad Est e l’altra ad Ovest. In prossimità dello spigolo superiore, nel lato rivolto a Sud, è posto perpendicolarmente uno gnomone, che rappresenta il centro di due settori circolari graduati.
Al mattino lo gnomone proietta la sua ombra nella parte rivolta ad Est. Nel momento precedente il mezzodì l’ombra genera una lunga linea che interseca la graduazione, ciò permette di leggere l’altezza del Sole sull’orizzonte. Al mezzodì locale le due facce sono in ombra. Nel pomeriggio la faccia illuminata è quella rivolta ad Ovest.
L’esperienza può essere ripetuta anche nelle notti di Luna piena, perché la sua luce delimita ombre piuttosto nette.
(“A Scuola si Luna”-Filippone,Fucili,Lauciano,Lorenzoni,Prattitcò,Tretino-Macro Edizioni)
Altezza del Sole Italia
Latitudine di Perugia
E’ possibile calcolare la latitudine di un qualsiasi luogo tramite l’altezza del Sole (al mezzodì locale, nel giorno del solstizio o dell’equinozio) e la sua declinazione utilizzando la seguente formula:
lat = 90° – col
dove:
col = h – dec
quindi:
lat = 90° - (h – dec)
in cui:
lat = latitudine
col = colatitudine
h = altezza del Sole
dec = declinazione del sole, cioè la sua distanza angolare dell’equatore celeste, che è di + 23° 27 ’ al solstizio d’estate; 0° agli equinozi; - 23° 27 ’ al solstizio d’inverno.
A Perugia, nel giorno del solstizio d’inverno, il valore dell’altezza del sole rilevato durante la culminazione è stato di 23° 27 ’ pertanto:
lat = 90° - [23° 27 ’ – (-23° 27 ’)]
per cui:
lat = 90 – [23° 27 ’ + 23° 27 ’] = 90 ° - 46° 54 ’ = 43° 06 ’
La latitudine di Perugia risulta essere pari a 43 ° e 06 ’.
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Bibliografia
- Enciclopedie Cambridge, Astronomia, vol. I e II, Editrici Laterza.
- www.vialattea.net/eratostene
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