Newsgroup: it.scienza.astronomia
Titolo: Posizione del Sole

Lode a voi sommo NG
 
Su Facebook ho trovato questa:
 
http://i64.tinypic.com/2q99oas.jpg
 
 
L'autore è Alberto Ottavio Bertozzi (lo cito perché la
foto è bella, non per criticare alcunché) e la didascalia
è questa:
 
"Sono 48 foto sovvrapposte del Sole. Scattate durante un
anno, una volta alla settimana, nello stesso luogo e alla
stessa ora. Il punto più in alto è il Solstizio d'estate e
il punto più basso è il Solstizio d'inverno."
 
Orbene, io non avrei mai pensato di fare una cosa così e a
maggior ragione il risultato mi ha sorpreso. Perché la
posizione del Sole varia in quel modo?
 
grazie per eventuali risposte
 
Apx
 
-- 
- Il posto più strano dove hai fatto sesso?
- Sulla lavatrice
- Non è molto strano
- Era esposta da Trony

 
 
"Archaeopteryx"  ha scritto nel messaggio 
news:o5femb$11fc$1...@gioia.aioe.org...
 
Lode a voi sommo NG
 
Su Facebook ho trovato questa:
 
http://i64.tinypic.com/2q99oas.jpg
 
 
L'autore è Alberto Ottavio Bertozzi (lo cito perché la
foto è bella, non per criticare alcunché) e la didascalia
è questa:
 
"Sono 48 foto sovvrapposte del Sole. Scattate durante un
anno, una volta alla settimana, nello stesso luogo e alla
stessa ora. Il punto più in alto è il Solstizio d'estate e
il punto più basso è il Solstizio d'inverno."
 
Orbene, io non avrei mai pensato di fare una cosa così e a
maggior ragione il risultato mi ha sorpreso. Perché la
posizione del Sole varia in quel modo?
 
grazie per eventuali risposte
 
<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<
è la Terra che nell'arco dell'anno varia la propria inclinazione rispetto al 
Sole,o meglio dato che l'asse terrestre è inclinato di circa 23 gradi sul 
piano dell'eclittica ne risulta che ha un movimento apparente nel cielo come 
appare nella foto
 
 
 
 
 
 
Apx
 
-- 
- Il posto più strano dove hai fatto sesso?
- Sulla lavatrice
- Non è molto strano
- Era esposta da Trony 
 
 
---
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 Perché la posizione del Sole varia in quel modo?
 
Sono di corsa, risposta telegrafica. Cerca in rete analemma.
 
Il fenomeno e` dovuto al fatto che il giorno solare varia di lunghezza a 
causa dell'orbita ellittica della terra. Il mezzogiorno solare vero 
anticipa o ritarda durante l'anno. Vedi anche equazione del tempo.
 
 
-- 
Franco
 
Wovon man nicht sprechen kann, darüber muß man schweigen.
(L. Wittgenstein)

 varia in quel modo?
Mi sembra che ci sia qualcosa di più da dire, oltre la risposta che
hai avuto (dico "la", perché quella di gio non è una risposta).
Analemma OK, e aggiungo un'indicazione fotografica.
Ricordo che sei stato a Pisa, ma non so quanto conosci la città.
Comunuqe: apri google maps, vai a Pisa, centra su piazza Garibaldi
(vero e proprio centro di Pisa) ingrandisci al massimo.
Avrai una vista dei lungarni, in cui si vedono bene le facciate delle
case che costeggiano i lungarni lato nord (Tramontana, dicono a Pisa,
con rif. al Gioco del Ponte).
 
Sul lungarno Pacinotti (quello a ovest della piazza) identifica
l'Albergo Victoria. E' facile: è l'edificio color grigio chiaro,
mentre tutte le altre case sono sul giallo ocra o rosso mattone.
A questo punto posizionati sul marciapiede che costeggia il fiume, via
sulla street view, e punta la facciata dell'albergo, angolo a destra
(c'è un vicoletto).
Alza la vista al primo piano, e ti troverai davanti un analemma, dove
puoi leggere i nomi dei mesi.
Se lo gnomone fosse posizionato bene (purtroppo in occasione di lavori
qualche anno fa l'hanno smontato e rimontato male) a mezzogiorno di
orologio (TMEC) la macchia di luce dovrebbe stare sulla curva a forma
di 8.
 
Nella fotografia di cui hai dato il link, l'analemma appare "sdraiato"
verso destra, il che indica che le foto sono state fatte nel
pomeriggio. A mezzogiorno sarebbe stato verticale.
O meglio: sono fatte nel pomeriggio se il luogo era nell'emisfero
Nord. Altrimenti sono state fatte di mattina.
 
Piccola complicazione che tralascio: il mezzogiorno di orologio non
coincide col tempo medio *locale*: c'è di mezzo la differenza di
longitudine rispetto al fuso orario del luogo.
Per es. a Pisa (10°24' E) la differenza rispetto al meridiano
dell'Europa centrale (15° E) è 4°36', pari in tempo a circa 18.4
minuti.
Quindi il mezzogiorno *medio* locale a Pisa ritarda di 18.4 minuti sul
mezzogiorno TMEC.
 
L'aggettivo *medio* serve a distinguere questo tempo dal tempo locale
*vero*, che indica la posizione reale del Sole nel corso del giorno.
Ovviamente il mezzogiorno vero si ha quando il Sole passa al
meridiano.
E questo non succede al mezzogiorno locale medio, ma un po' prima o un
po' dopo. La differenza non è piccola: va da +16 min e mezzo attorno
al 2 novembre a -14 minuti attorno all'11 febbraio (facile ricordarli:
2/11 e 11/2).
Il segno "+" significa che il tempo vero è avanti rispetto al tempo
medio, quindi il Sole arriva al meridiano *prima* delle 12 di tempo
locale medio; il segno "-" l'opposto.
 
Al tempo stesso l'altezza del Sole sull'orizzonte varia: l'analemma è
la composizione dei due effetti, e indica la posizione del Sole in
cielo, a una data ora di tempo locale medio, nel corso dell'anno.
Parlando di "posizione" è meglio riferirsi a un qualche sistema di
coordinate, e qui il più utile è quello formato da /angolo orario/ H e
/declinazione/ delta.
Naturalmente queste cose le trovi in tantissimi posti. Per es. in
http://www.sagredo.eu/lezioni/astronomia
 
Servono i cap. 1,  5, 9 (p1c01rf.pdf, p1c05rf.pdf, p1c09rf.pdf).
In termini di queste coordinate, un analemma è il grafico nel piano
(H,delta) della posizione del Sole, al mezzogiorno locale medio,
parametrizzato con la data dell'anno.
 
L'esistenza dell'analemma e la sua forma dipendono da due fatti, tra
loro indipendenti:
1) L'asse della Terra è inclinato (non ortogonale) sul piano
dell'orbita.
2) L'orbita della Terra è eccentrica: il Sole non sta al centro.
Se entrambi i due fatti non accadessero, non ci sarebbe distinzione fra
mezzogiorno vero e medio; inoltre il Sole al mezzogiorno occuperebbe
sempre la stessa posizione in cielo (mezzocielo superiore: v dopo).
 
Prima di esaminare le complicazioni 1) e 2) debbo però esaminare -
nell'ipotesi semplice ora fatta - i "moti geocentrici" del Sole.
Perché "moti" al plurale? E perché geocentrici?
Rispondo prima alla seconda domanda.
Noi siamo ormai così abituati che "in realtà" è la Terra che gira
attorno al Sole, che ci riesce difficile tornare al punto di vista
geocentrico, così naturale secoli fa.
 
Ma in realtà il p. di vista geocentrico è ancor oggi quello naturale
se vogliamo descrivere ciò che si vede *stando sulla Terra*.
Perciò dobbiamo imparare a tradurre le nostre conoscenze
"eliocentriche" in una descrizione geocentrica.
 
Dal punto di vista di un fisico, questo non è che un particolare
cambiamento da uno a un altro /sistema di riferimento/:
- quello eliocentrico, in cui il Sole è fermo, le stelle attorno sono
*fisse* (trascuriamo i moti propri, che sono lentissimi)
- quello geocentrico, in cui è la Terra a essere ferma, in due sensi:
non si muove attorno al Sole e non ruota su se stessa.
 
Però il fatto che la Terra nel rif. eliocentrico abbia due moti:
rotazione e rivoluzione, fa sì che torni utile inserire un terzo rif.,
che chiamerò "geocentrico della stera celeste".
Quindi in realtà i rif. necessari sono tre:
a) il rif. eliocentrico già definito
b) il rif. della sfera celeste, geocentrico ma orientato in modo fisso
rispetto alle stelle
c) geocentrico *in senso stretto*, in cui la Terra è ferma in tutti i
sensi.
Il passaggio da b) a c) è il /moto diurno/, che in b) è attribuito
alla Terra che ruota su se stessa restando fisso il suo centro; in c) è
invece attribuito alla sfera celeste, che fa ruotare rigidamente le
stelle e si porta dietro i pianeti e il Sole.
Naturalmente in b) il moto diurno (della Terra) è da Ovest a Est, in
c) il moto (delle stelle) è da Est a Ovest.
Entrambi i moti sono uniformi con ottima approssimazione, e il periodo
è in entrambi i casi di circa 23h56m (/giorno siderale/).
 
Torniamo ai moti geocentrici del Sole.
Dipende se ci mettiamo in b) o in c).
Nel rif. della sfera celeste il Sole si sposta verso Est, percorrendo
in un anno un cerchio massimo detto "eclittica".
Per essere più precisi, si tratta dell'anno /siderale/, che dura circa
365.256 giorni.
Nelle ipotesi fatte:
 
a) Niente inclinazione.
L'eclittica coincide con l'/equatore celeste/,
che è il cerchio massimo della sfera celeste perpend. all'asse polare.
L'eq. celeste è fisso sulla sfera celeste.
La sua parte visibile è una semicirconf. cha dal punto cardinale Est a
Ovest, raggiunnge la massima altezza sull'orizzonte nel /mezzocielo
superiore/: un punto in direzione Sud la cui altezza angolare
sull'orizzonte è pari al complemento della latitudine del luogo.
Per es. a Pisa l'altezza del mezzocielo è 46°17'.
 
b) Niente eccentricità.
Il Sole percorre l'eclittica (equatore) con moto uniforme.
Ne consegue che nel rif. c) (geoc. stretto) il Sole percorre ancora
l'eclittica (= equatore) e quindi il suo moto diurno è più lento di
quello della sfera celeste: la vel. angolare del Sole è la differenza
fra quella della sfera celeste e quella del Sole nel rif. b).
Facile il calcolo del periodo, ma non c'è bisogno di farlo: il
"giorno" usato sopra non è che il /giorno solare/ di 24 ore,
quindi il periodo cercato è esattamente 1 giorno.
 
Proviamo ora a vedere separatamente l'effetto di 1) (inclinazione) e
2) (eccentricità), cominciando col supporre vero 1) ma non 2) (quindi
orbita della Terra circolare, col Sole al centro).
 
Stando a 1), l'asse terrestre è inclinato sul piano orbitale, di un
angolo che alla scala di anni e trascurando piccole oscillazioni
(ben inferiori al primo) resta costante.
Anzi alla stessa scala e con la stessa approssimazione, si può dire
che la direzione dell'asse terrestre è fissa rispetto alle stelle,
mentre la Terra trasla lungo la sua orbita attorno al Sole (con questo
trascuro la precessione, che aggiungerebbe un'ulteriore complicazione
al quadro...).
 
A causa dell'inclinazione il Sole non percorre l'equatore:
l'/eclittica/ forma con l'equatore un angolo eps =~ 23°27'.
Questa si chiama appunto /obliquità dell'eclittica/.
I due punti in cui equatore ed eclittica s'intersecano sono gli
/equinozi/.
Avendo trascurato la precessione, gli equinozi sono *punti fissi* sulla
sfera celste.
 
Che effetti ha l'inclinazione?
In primo luogo quello ovvio: la declinazione (la distanza angolare del
Sole dall'equatore celeste) varia ciclicamente, col periodo di un anno
siderale, oscillando fra +eps e -eps.
Il massimo e il minimo si raggiungono ai /solstizi/.
 
Molto meno ovvio un effetto sulla durata del giorno solare.
Pressoché impossibile spiegarlo senza figure, ma ci provo.
Mettiamoci dapprima in prossimità di un equinozio.
In un giorno il Sole si sposta sull'eclittica di un arco lungo
360/365.256 =~ 0.9856°.
L'angolo fra i due meridiani che passano per gli estremi dell'arco
percorso è però minore: all'incirca quello scritto moltiplicato per
cos(eps), ossia 0.9039°.
Dunque nel rif. c) il Sole si muove verso Ovest più lentamente delle
stelle, ma la differenza è minore di quella che si avrebbe senza
obliquità (Sole che percorre l'equatore) a causa di cos(eps)..
 
Ciò comporta che il giorno solare vero riesce *più breve* di 24h, più
vicino al giorno siderale: il mezzogiorno vero attorno agli equinozi
*anticipa*.
Questo anticipo si accumula di giorno in giorno, e si ha in entrambi
gli equinozi. Si avrebbe un assurdo se attorno ai solstizi non si
producesse il fenomeno opposto, che fa ritardare il mezzogiorno.
Come mai?
 
Consideriamo il solito arco di eclittica, 0.9856°, ma nei pressi di un
solstizio.
Che angolo formano ora i due meridiani agli estremi?
Sarà pari all'arco tra le intersezioni di questi meridiani con
l'equatore. Stavolta non si deve moltiplicare per cos(eps), ma
*dividere* (ci vorrebbe la figura...). ossia 1.0747°.
Ciò comporta che il giorno solare vero riesce *più lungo* di 24h: il
mezzogiorno vero attorno ai solstizi *ritarda*.
Anche questo ritardo si accumula di giorno in giorno, e si ha in
entrambi i solstizi.
Non è ovvio che i due effetti si compensino nel corso di un anno;
per capirlo basterebbe fare il calcolo esatto usando un po' di trig.
sferica.
 
Però, se si compensano in media, sono significativi nel corso
dell'anno: si capisce che l'anticipo raggiungerà un massimo a metà tra
un equinozio e il solstizio successivo (6 maggio, 6 novembre), mentre
si avrà un ritardo massimo a metà tra un solstizio e l'equinozio
successivo (6 febbraio, 6 agosto, giorno più giorno meno).
Il calcolo esatto permette di determinare l'ampiezza di questa
oscillazione, che ha un periodo di 6 mesi e ammonta a poco meno di 10
min rispetto al mezzogiorno medio.
 
Supponiamo ora che sia vero 2) (ecentricità) ma nn 1) (inclinazione):
l'orbita della Terra è eccentrica, ma l'asse è ortog. al piano
dell'orbita.
Dunque nel rif. b) (sfera celeste) il Sole percorre ancolra
l'eclittca=equatore, ma il suo moto *non è uniforme* (seconda legge di
Keplero).
Al perigeo (che sarebbe perielio nel rif. eliocentrico) la vel. ang.
del Sole è maggiore, all'apogeo è minore.
La variazione relativa (rispetto al moto annuo medio) è circa 2e=0.033.
L'effetto sulla durata del giorno è analogo a quello
dell'inclinazione, con la differenza che ora il periodo è di un anno,
col minimo di durata al perigeo (4 gennaio) e massimo all'apogeo (4
luglio).
L'effetto cumulativo, di anticipo o ritardo del mezzogiorno vero, si
ha a metà strada: max anticipo attorno al 4 ottobre e max ritardo
attorno al 4 aprile. L'ampiezza è di quasi 8 minuti.
 
La composizione degli effetti di 1) e 2) a rigore richiederebbe il
calcolo esatto, tenendo conto di entrambi; ma in una prima appross.
basta sommare i due effetti calcolati separatamente.
Dato che i due effetti hanno diversi sia i periodi sia le fasi, il
risultato non è ovvio. Risultano un max e un min primcipali, alle date
e le entità che ho già scritto all'inizio, e poi dei max e min
secondari attorno a metà di maggio e a fine luglio.
La curva relativa alla differenza fra tempo solare vero e medio (detta
"equazione del tempo") si trova dappertutto.
 
Quanto all'analemma, come ho già detto si tratta di una corva che
porta in ascissa l'eq. del tempo e in ordinata la declinazione.
Quest'ultima varia circa in modo sinusoidale nel corso dell'anno, con
max e min ai solstizi.
Mi sembra inutile tentare di darne una descrizione matematica, anche
perché non l'ho fatto per tutto il resto, e questo post è già fin
troppo lungo...
 
 
-- 
Elio Fabri
 
Il mio proposito per il nuovo anno è di non perdere tempo con gli
stupidi (Beppe Severgnini a "Otto e 1/2" del 2-1-2017)

 varia in quel modo?
Mi sembra che ci sia qualcosa di più da dire, oltre la risposta che
hai avuto (dico "la", perché quella di gio non è una risposta).
 
<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<
Signor Professore me la spiega?



 me la spiega?
 
 
Non sono ovviamente Elio ma in piccola parte mi sento
indirettamente chiamato in causa nel senso che come suo
uso cerca di adattare la risposta alle conoscenze di chi
fa la domanda. Forse ha pensato che io potessi arrivare
alla conclusione che se ci fosse il solo effetto
dell'inclinazione dell'asse con una serie di altre
condizioni (periodi in rapporti interi, etc? booo), la
forma a "8" dell'analemma sarebbe degenerata in un
segmento, o almeno così mi pare. Sia così o meno, è
esattamente il "taglio" di risposta che speravo.
 
Naturalmente so bene che in un certo senso io non c'entro
nulla; intendo dire che se una domanda ha carattere
generale potrebbe indurre qualcuno a risposte più
articolate del normale, e la domanda avrebbe potuto farla
chiunque. Però l'ho fatta io e insomma, qualcosa volevo dire.
 
Per non moltiplicare i post volevo ringraziare Elio in
modo particolare. So benissimo che una sua risposta
articolata ha una ben precisa ragion d'essere che
trascende la persona che fa la domanda, come spero di aver
espresso sopra; però ha perso un bel po' di tempo a
spiegare il fenomeno, la sua risposta compare sotto la mia
domanda e da un punto di vista personale apprezzo
veramente il tempo che ha dedicato (anche) a me :) Grazie :)
 
ciao!
 
Apx.


 Signor Professore me la spiega?
A quanto ne so, questo NG è moderato.
Mi chiedo quindi come mai sia passato un post dove si copia tutto il
mio lunghissimo post, solo per aggiungere 5 parole.
 
Per queste ragioni: no, non ti spiego niente.
Prima impara come ci si comporta su un NG.


 
 
"Elio Fabri"  ha scritto nel messaggio 
news:ef1c85...@mid.individual.net...

è cristianamente doveroso spiegare agli stupidi...


> è cristianamente doveroso spiegare agli stupidi...
 
Io qualche minuto di tempo ce l'ho quindi ci provo.
Premesso che la stupidità è un'altra cosa, credo che
semplicemente sia qualcosa che o non sai o ti sei dimenticato.
 
Agli inizi di usenet anche un post formato testo aveva il
suo peso sull'occupazione di banda. Poco ma ce l'aveva, i
server erano meno potenti e le linee meno veloci. Per
questo motivo e soprattutto per un fatto di leggibilità,
si usava e tuttora si usa riportare solo la parte di testo
strettamente necessaria alla risposta. Esempio, se io
posto la mia versione della traduzione di Guerra e Pace :D
e la risposta è nuovamente tutta la mia versione citata, 
con in fondo "dovresti smetterla di occuparti della 
letteratura cecoslovacca" (spero di non essere preso sul 
serio su questo :D), è chiaro che chiunque voglia leggere 
la risposta deve scorrere tutto il testo e trovarla in 
fondo. Oggi l'occupazione di banda non è più un problema 
ma resta immutato il problema della leggibilità.
 
Non solo: alcuni newsreader mettono il testo quotato sotto
la risposta, il che rende tutto anche peggio per un certo
tipo di forma mentale (occorre di fatto leggere dalla fine
con un su e giù di occhi che stanca: la direzione è a
salire, ma la lettura in discesa). In questo caso è come
se il tuo passo "è cristianamente doveroso spiegare agli
stupidi..." comparisse alla fine di tutta questa mia
risposta. Per capire di cosa io stia parlando si dovrebbe
andare a fine post.
 
Ultimo, alcuni newsreader interpretano alcuni caratteri
(solitamente due segni "-" a inizio riga) come il
demarcatore che separa il testo dalla firma. E la firma
viene resa con un colore diverso, per facilitare la
lettura. Se si scrive *dopo* la firma, la confusione è
totale, dato che sembra che la firma della persona cui hai
risposto contenga anche il tuo testo. Ecco come mi appare
il tuo post su thunderbird:
 
http://imgur.com/a/zGdIV
 
 
Credo di non aver dimenticato niente. Il consiglio
generale è di controllare se i propri post rispettano il
formato generalmente accettato e nel caso fare prove su
it.test che è lì apposta per le prove.
 
ciao!
 
Apx.


 si usava e tuttora si usa riportare solo la parte di testo
 
Il che non esclude che anche uno solo degli utenti sia ancora dotato, 
magari temporaneamente, di una linea meno veloce, per scaricarsi gli 
articoli del giorno.
 
QED ;-)