... e oltre: il Sole come orologio
Forse è già capitato anche a te: è una calda giornata d'estate e sei in piscina. Cerchi dell'ombra per proteggerti dal sole cocente. C'è molta gente e i posti all'ombra sono pochi. Ma ecco, laggiù: c'è ancora un posticino libero all'ombra di un alberello. Dove stendi il tuo asciugamano, sapendo che con il tempo l'ombra si sposterà e ti ritroverai al sole? Ma certo! Il sole si muove verso Ovest, dunque l'ombra si sposterà verso Est e verso sera, dal momento che il sole sarà più basso, si allungherà.
Quando il sole splende, il percorso dell'ombra può essere utilizzato per scoprire l'ora e perfino la data sul calendario. Ma come si misura il tempo con un orologio solare?
2.1 Compito:
Scopri come funziona una meridiana, ossia un orologio solare. Disegna tre o quattro diverse posizioni del sole in diverse date. Per essere davvero preciso dovresti investire quasi un anno in questo lavoro, ma in questo caso non serve tutta questa precisione!
Fonti:
Cerca sulla pagina "unascuola.it" i termini "meridiana" e "gnomone" e fai una ricerca.
... e oltre: trovare la strada con l'aiuto del Sole?
La posizione del sole non permette solo di determinare l'ora, ma anche di ricavare informazioni su dove ci si trova sulla Terra e utilizzarle per navigare - ossia per trovare la strada.
Prova a immaginare: ti trovi nel bel mezzo dell'oceano immenso e non hai né un GPS né un navigatore, una radio o un cellulare che ti mostri dove ti trovi e con cui potresti eventualmente chiamare aiuto. Questa era la situazione in cui si sono trovati avventurieri come Cristoforo Colombo e molti altri prima di lui. Spesso questi temerari scopritori e scopritrici non erano nemmeno sicuri che non sarebbero caduti dal disco terrestre, se avessero continuato a navigare in acque sconosciute. Credevano infatti che la Terra fosse piatta e che, una volta giunti sul bordo, si potesse precipitare giù. Molti marinai non tornarono affatto da questi viaggi attraverso l'oceano sconfinato, che duravano mesi, talvolta anche anni. Non tornarono, ma non perché fossero caduti dal disco terrestre, bensì perché a un certo punto esaurirono le provviste, affondarono nelle profondità del mare oppure - ed è quello che ci interessa qui - perché durante il loro viaggio potevano capire solo con grandi difficoltà dove si trovavano, motivo per cui, poi, si sfracellavano in un abisso. Determinare la posizione, ciò che oggi chiamiamo navigazione, era una vera sfida a quel tempo. Ad esempio, quali possibilità di navigazione conoscevano i polinesiani, che già più di mille anni fa avevano conquistato ampi territori del Pacifico meridionale?
2.2 Compito:
Come facevano i primi navigatori, come ad esempio i polinesiani, a trovare la strada con l'aiuto del Sole e delle stelle?
Fonti:
In generale sui naviganti:
divulgazione.uai.it: Il cielo dei navigatori - Alla scoperta del nuovo mondo
mappideando.it: Orientamento nell'antichità
wikihow.it: 6 modi per orientarsi con le stelle
avventurosamente.it: Trovare il Nord senza bussola
Polinesiani:
Wikipedia: La colonizzazione della Polinesia
Enciclopedia dei ragazzi Treccani: Polinesia
Rai.it: Geo - Nel cuore della Polinesia
... e oltre: James Cook navigava con sestanze, bussola e orologio
Era il 1772 quando il capitano James Cook si mise in viaggio alla scoperta dell'Oceano antartico, dell'Australia, della Nuova Zelanda e del Pacifico. Gran parte dei profili di quelle terre, all'epoca, era ancora sconosciuta. La cosa più importante, se non essenziale per sopravvivere in quest'impresa, era possedere buone mappe e poter contare su una navigazione precisa. Navigare vicino alla costa può essere molto pericoloso, se non si conosce la posizione degli scogli che affiorano a pochi centimetri dalla superficie dell'acqua. Cook aveva a disposizione strumenti tecnici che gli permisero di determinare la sua posizione basandosi sulla posizione del sole e sull'ora esatta, e di trovare la via grazie alla bussola. Durante il suo viaggio, disegno molte mappe precise e per le sue misurazioni utilizzò quelli che a quel tempo erano gli strumenti di navigazione più precisi: il sestante, la bussola e gli orologi.
2.3 Compito:
Come si fa a determinare la propria posizione con l'aiuto di sestante, bussola e orologio? Fai una ricerca sulle possibilità di navigazione e descrivi la strumentazione su cui si basano, la loro funzione e le loro interazioni nella determinazione della posizione.
Fonti:
In generale:
Youtube: L'orientamento in geografia
Museo Galileo: Tecniche di navigazione
Youtube: Dal sestante al GPS
Enciclopedia dei ragazzi Treccani: navigazione
Youtube.it: Latitudine e longitudine - Orientarsi sulla Terra: osservazioni e strumenti
Astrolabioweb.it: Strumenti
Museo Galileo: Strumenti astronomici per la navigazione
Il problema della longitudine:
UAI.it: Il problema delle longitudini
Youtube.it: Il problema della longitudine
Bussola:
Youtube: Come è fatto - Bussola nautica
Youtube: La bussola
Scoprirelafisica.it: Come funziona la bussola
Youtube: Il magnetismo terrestre e la bussola
Sestante:
Nautica.it: Il sestante e i suoi antenati
Museo Galileo: Bastone di Giacobbe (precursore del sestante)
Youtube: Sestante
Orologio:
Museo Galileo: La misura del tempo
Focus.it: Chi era John Harrison
... e oltre : triangolazione
Con il sestante che hai costruito puoi determinare l'altezza di edifici, alberi e montagne. Questo strumento, però, può essere utilizzato anche per rappresentare un paesaggio su una mappa in una scala fedele alla realtà. Il metodo per farlo è stato inventato ai tempi del capitano Cook ed è detto triangolazione. Per i marinai di quel tempo era fondamentale per sopravvivere, perché utilizzando questo metodo era possibile disegnare sulle mappe i profili esatti delle coste. Ma come funziona la triangolazione? E puoi utilizzarla anche tu, con il tuo sestante?
2.4 Compito:
Fai una ricerca e improvvisati cartografo o cartografa.
Fonti:
Youtube: Orientamento: Triangolare la propria posizione, azimut reciproco e declinazione
Sapere.it: Come si costruisce una carta geografica
Enciclopedia dei ragazzi Treccani: Carte geografiche
... e oltre: come fa il sistema di navigazione a sapere dove sei?
Certamente ti è già capitato: in macchina, basta impostare una meta sul navigatore e una voce e un'immagine con delle frecce ci guidano alla nostra destinazione. Come fanno il navigatore o il cellulare a sapere dove sei?
2.5 Compito:
Come funziona la navigazione satellitare? Ascolta le spiegazioni dei video e disegna tre cerchi invisibili su un pallone. Utilizzando il pallone come modello della Terra, cerca di spiegare come funziona.
Fonti:
Esa Kids: Navigazione satellitare
ESA Kids: Galileo
Wikipedia: Sistema di posizionamento Galileo
Comefunziona.net: Il GPS
Youtube: Il GPS - FISICAST
2.6 Compito:
Per la moderna navigazione satellitare non servono né il sestante né la bussola, bensì orologi quanto più precisi possibile. Perché per il GPS o per il sistema europeo di nome Galileo servono gli orologi atomici?
Fonti:
Utilizza le fonti del compito 2.5.
... e oltre: gli uccelli migratori hanno una bussola?
Introduzione
Gli uccelli migratori sono in grado di trovare la via verso Sud. Conoscono la loro direzione di volo e seguono una forza misteriosa che li porta alla giusta meta. Riescono a fare tutto questo senza tirare fuori un GPS e una bussola da sotto l'ala per orientarsi. Com'è possibile? Per un appassionato ricercatore come te scoprirlo sarà certamente un gioco da ragazzi!
Compito
Anche gli animali conoscono una bussola magnetica? Fai una ricerca tra i link indicati (vedi "Fonti"). Poni questa domanda a un adulto. Ti accorgerai che molte persone non sanno come fanno gli uccelli a ritrovare ogni anno la stessa strada.
Fonti
www.focus.it
http://www.lipu.it/articoli-natura/8-oasi-e-centri-di-recupero/447-sai-perche-gli-uccelli-migrano-tutti-i-segreti-della-migrazione
