Giorno: giorno solare e giorno sidereo

Nel linguaggio quotidiano quando si parla di giorno si pensa ad un intervallo di tempo pari a 24 ore. In realtà il termine giorno, inteso come unità di tempo, ha diverse accezioni. Si distinguono, infatti, il giorno solare, il giorno sidèreo (o giorno siderale) ed il giorno solare medio.

 

In questo articolo vedremo come si definiscono i vari tipi di giorno per poi vedere quali sono le fasi del giorno.

 

Giorno sidereo

 

Come ben saprete, il pianeta Terra compie un moto di rotazione, ossia ruota attorno al proprio asse.

 

Il giorno sidèreo, altrimenti detto giorno siderale, è l'intervallo di tempo compreso tra due passaggi consecutivi di una stella sullo stesso meridiano. Cosa vuol dire?

 

Per capire la definizione di giorno sidèreo occorre anzitutto ricordare che, qualsiasi stella ad eccezione del Sole ha una distanza dal pianeta Terra tale per cui, in un moto di rotazione, lo spostamento della Terra rispetto alla stella di riferimento possa considerarsi trascurabile.

 

Con questa premessa fissiamo la nostra attenzione su una stella, che supponiamo fissa, e su un qualsiasi meridiano terrestre (evidenziato in arancione).

 

 

Giorno sidereo

 

 

Nel momento in cui la stella incrocia il meridiano parte il conteggio del tempo (immagine A). La Terra procede col suo moto di rotazione attorno al proprio asse (immagini B e C) fino a quando la stella non reincrocia lo stesso meridiano.

 

A quel punto è trascorso esattamente un giorno sidèreo che equivale a circa 23 ore e 56 minuti: la durata di un giorno sidereo è pressoché invariabile e vale 23 ore, 56 min e 4,0905 secondi.

 

Giorno solare

 

Il giorno solare è il tempo che intercorre tra due successive culminazioni del Sole nella stessa località.

 

Per capire quanto è lungo un giorno solare supponiamo di trovarci in una certa località, su un certo meridiano, nel momento esatto della culminazione del Sole (ossia nel momento in cui il Sole transita per il meridiano di osservazione). Immaginiamo di far partire un cronometro in quel preciso momento.

 

La Terra procederà col suo moto di rotazione fino a quando il Sole non culminerà, nuovamente, sullo stesso meridiano.

 

La durata del giorno solare è di circa 4 minuti più lunga del giorno sidèreo, ossia un giorno solare dura circa 24 h.

 

Tale differenza di durata tra giorno solare e giorno sidéreo è dovuta al fatto che, come mostrato nella seguente immagine, la distanza tra Terra e Sole è in media di solo 1 UA e quindi non è più trascurabile lo spostamento della Terra nei confronti del Sole durante il moto di rotazione attorno al proprio asse.

 

 

Giorno solare

 

 

Inoltre, la durata del giorno solare non è costante durante il corso dell'anno. Infatti, per la seconda legge di Keplero, la Terra nel proprio moto di rivoluzione descrive un'orbita ellittica e, su tale orbita, la velocità angolare varia.

 

Per le esigenze della vita di tutti i giorni si ricorre al giorno solare medio che rappresenta la media aritmetica tra tutti i giorni dell'anno; la durata di un giorno solare medio è un valore costante e vale, esattamente, 24 ore.

 

Una piccola curiosità: poiché gli effettivi movimenti della Terra non sono poi così precisi, ogni anno si perde circa 1 secondo e per questo motivo, dal 1972, alla fine di ogni anno si aggiunge il cosiddetto secondo bisestile, ossia si allunga la durata dell'anno di un secondo proprio per compensare tale ritardo.

 

Le fasi del giorno

 

Ogni giorno comincia a mezzanotte, alle ore 00:00 incluse, e termina con la mezzanotte successiva, alle 00:00 escluse. Nel quotidiano siamo abituati a dividere il giorno in 4 fasi: mattina, pomeriggio, sera e notte. In particolare le fasi del giorno sono le seguenti:

 

mattina, dalle 6:00 alle 11:59;

 

pomeriggio, dalle 12:00 alle 17:59;

 

sera, dalle 18:00 alle 20:59;

 

notte, dalle 21:00 alle 5:59 del giorno successivo.

 

Quindi, quella che noi chiamiamo notte, anche se viene considerata una fase del giorno, in realtà comprende una parte del giorno successivo.

 

 

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Buon proseguimento su YouMath,

Giuseppe Carichino (Galois)

 

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