STUDI DI BIOCLIMATICA
RICHIAMI DI GEOMETRIA SOLARE - Sistema Orbitale

Questa sessione richiama concetti base della Geometria Solare  descritte dalle tre Leggi di Keplero con implicito riferimento alle leggi fisiche Newtoniane. Un tuffo nell'esperienza didattica liceale e non solo. Il confronto diretto della visione geocentrica e eliocentrica del moto di rotazione,  rivoluzione e  precessione attraverso le analisi e principi della geometria descrittiva di Monge esplicate con le carte solari ortogonali in essa contenute.


Keyword:
Piano Dell'Eclittica         
Ascensione Retta               
Declinazione                        
Equatore Celeste                
Polo Celeste                         
Punto D'ariete                    
Piano Del Coluro
Depressione Vera
Rifrazione Astronomica
Analemma
Anno Tropico
Giorno Siderale
Equazione Del Tempo
Angolo Orario
Costante Locale
Equazione Del Tempo Geometria Descrittiva Piano Del Coluro Triangolo Di Posizione Angolo Di Depressione Carte Solari Rifrazione Astronomica Giorno Sidereo Costante Solare Sistema AzimutaleAngolo Di IncidenzaIrraggiamentoStagione Astronomica
Arch. Giuseppe Devito




Sistema Eliocentrico (Copernicano)
Nel sistema Eliocentrico le leggi che governano la geometria solare sono esposte da Klepero. Affermando che l’orbita della terra descrive sul piano dell’eclittica un Ellisse, dove il sole occupa uno dei due fuochi, Klepero descrive la cinematica del moto di rivoluzione dei pianeti intorno al sole. Nel sistema Geocentrico è la terra che assume una posizione relativamente stabile nello spazio mentre gli astri (sole) ruotano in senso orario intorno ad essa descrivendo sulla sfera celeste dell’osservatore, posto sulla superficie della terra, orbite circolari. L’osservatore vede gli astri sorgere ad Est e tramontare ad Ovest e giacere su piani paralleli in continuo movimento di traslazione costantemente ortogonali all’asse polare. Nello studio della cinematica del moto apparente degli astri (sole) la traslazione dei piani non è costante ma è diretta conseguenza della seconda e terza legge di Klepero.
Quando la Terra si trova in A (Afelio), cioè nel punto della sua orbita più lontano dal Sole, un osservatore situato su di essa vede il sole nella direzione ASA’, e cioè lo vede proiettato nel punto A’ della sfera celeste. Quando la Terra si trova in R (Perielio), cioè nel punto della sua orbita più vicino al Sole, un osservatore su di essa vede il Sole nella direzione RSR’, e cioè lo vede proiettato nel punto R’ della sfera celeste. Mentre la Terra percorre l’arco AB,l’osservatore vedrà il Sole spostarsi sulla sfera celeste l’ungo l’arco A’. Seguitando il moto reale della Terra lungo la sua orbita, il Sole si sposterà apparentemente sulla sfera celeste, seguendo l’Eclittica, e compirà un giro della sfera celeste, mentre la Terra compirà quello della sua orbita.
esempio animato

Sistema Geocentrico
(Tolemaico)
Nel sistema Geocentrico è la terra che assume una posizione relativamente stabile nello spazio mentre gli astri (sole) ruotano in senso orario intorno ad essa descrivendo sulla sfera celeste dell’osservatore, posto sulla superficie della terra, orbite circolari. L’osservatore vede gli astri sorgere ad Est e tramontare ad Ovest e giacere su piani paralleli in continuo movimento di traslazione costantemente ortogonali all’asse polare.
Nel sistema Geocentrico, si definisce eclittica la proiezione di tutti i punti della congiungente Terra - Sole sulla sfera celeste a partire dal centro della terra. Ne consegue che l’eclittica assume una forma circolare poiché rappresenta l’intersezione del piano dell'eclittica con la sfera celeste. La proiezione dei punti orbitali di un corpo celeste (sole) appartenente al piano dell’eclittica, ha gli stessi valori di longitudine sull'eclittica misurati sull’equatore celeste ed entrambi possiedono lo stesso momento angolare.






esempio animato

Osservazioni:

La proiezione del sole, in un dato momento della sua apparente rivoluzione ellittica, visto dal centro della terra sulla sfera celeste si chiama sole fittizio o dinamico.
La non uniformità dei giorni solari veri sono riconducibili a due motivi:

  • La seconda legge di Keplero che definisce la velocità orbitale della terra continuamente variabile: massima al Perigeo (3 Gennaio) e minima all'Apogeo (4 Luglio)
  • Le proiezioni di archi uguali di Eclittica non sono uguali, ma sono massime in vicinanza dei solstizi, minime in vicinanza degli equinozi, ne risulta che se anche il sole percorresse con moto uniforme l'eclittica, risulterebbe non uniforme il moto in ascensione retta.

Il movimento del sole sull’eclittica si scompone in un movimento in ascensione retta lungo l'equatore, e un movimento perpendicolare in declinazione: dove l'uno è massimo, l'altro è minimo. La variazione massima giornaliera della declinazione si ha agli equinozi, la minima ai solstizi: e quindi la variazione massima giornaliera dell’ascensione retta si ha ai solstizi, la minima agli equinozi.


Il sole medio è un astro immaginario che percorre con moto uniforme l’equatore celeste: passa al punto vernale P allo stesso istante del sole fittizio e vi ritorna insieme con esso dopo un anno Tropico 365,2422

Il sole fittizio, poiché percorre l’eclittica con moto uniforme, ha un moto uniforme in longitudine (λ), ma un moto non uniforme in ascensione retta, perché le proiezione di archi uguali di eclittica non sono uguali sull’equatore

Geometria Solare: applicazioni
Richiami di geometria solare:
studio Arch. Giuseppe Devito
e-mail: pinodevito@libero.it