El Estudio de la Tierra

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La forma de la Tierra (modelos
(modelos))
”
El Estudio de la Tierra
Caracterí
Características Generales del
Globo Terrá
Terráqueo
‹
La forma de la Tierra ha sido eje de muchas
controversias. Algunas de las ideas que se tení
tenía
era:
”
Plana y flotando sobre agua.
agua.
”
Un disco plano y redondo que se sostení
sostenía sobre
columnas.
columnas.
Sin embargo, desde hace más de 2,000 añ
años surgió
surgió el
concepto de la esfericidad de la Tierra.
Diferentes nociones de la forma de la Tierra
La Tierra Esfé
Esférica
La forma de la Tierra
‹
Se cree que Pitá
Pitágoras, filó
filósofo griego que vivió
vivió en el siglo 6
a.C., fue la primera persona que argumentó
argumentó que la Tierra era
esfé
esférica. Sin embargo, no sustentó
sustentó sus creencias con datos
cientí
científicos sino a travé
través de razones filosó
filosóficas y religiosas.
‹
Algunos de los argumentos de Pitá
Pitágoras eran:
” la esfera es la forma geomé
geométrica perfecta; la luna y el sol
son esfé
é
ricas,
por
lo
cual
la
Tierra debe ser esfé
esf
esférica.
” Los humanos deben vivir en un cuerpo celestial que tenga
una forma “perfecta”
perfecta”.
‹
Aristó
Aristóteles, quien vivió
vivió en el Siglo 4 a.C. fue el primero en dar
razones cientí
científicas para sustentar el argumento de que la Tierra
debí
debía ser esfé
esférica.
‹
Sus argumentos fueron:
” Aparició
Aparición y desaparició
desaparición de las constelaciones si te mueves
hacia el norte o hacia el sur.
” La materia es atraí
atraída hacia el centro de la Tierra por
gravedad, lo que hace que la Tierra sea comprimida en
una forma esfé
esférica.
1
La Tierra Esfé
Esférica
”
La Tierra Esfé
Esférica
Otro de los argumentos de Aristó
Aristóteles lo fue que durante
un eclipse, la sombra de la Tierra sobre la Luna siempre es
circular y el único objeto que siempre tiene una sombra
circular, sin importar su orientació
orientación, es la esfera.
‹
Aristó
Aristóteles tambié
también notó
notó que cuando un barco zarpaba
siempre desaparecí
desaparecía primero el casco y luego el má
mástil, en
lugar de volverse un pequeñ
pequeño punto en el horizonte como
pasarí
pasaría si la Tierra fuera plana.
Luna
Sol
Tierra
¿Qué
Qué es un elipsoide?
elipsoide?
La Tierra como Elipsoide
‹
Durante el siglo XV Isaac Newton estableció
estableció que
debido a la rotació
rotación de la Tierra, la forma de ésta
no podí
podía ser una esfera perfecta, sino que debí
debía
ser una esfera achatada en los polos y abultada
en el área del ecuador.
‹
En 1753, una expedició
expedición francesa tomó
tomó medidas
en el ecuador y en el cí
círculo ártico. Esta expedició
expedición sirvió
sirvió para confirmar
las ideas de Newton sobre el achatamiento de la Tierra.
‹
Se determina que la forma de la Tierra se asemeja má
más a un elipsoide que
a una esfera.
‹
En un elipsoide, es una figura geomé
geométrica parecida a la esfera
pero, cuya medida del axis mayor es má
más grande que la del axis
menor.
Axis Menor
Axis Menor
Axis Mayor
Elipsoide
Axis Mayor > Axis Menor
Axis Mayor
Esfera
Axis Mayor = Axis Menor
2
La Tierra como Geoide
La Tierra como esferoide
‹
La Tierra se considera tambié
también un esferoide debido a que su forma es
más parecida a una esfera que a un elipsoide.
‹
Geoide: “similar a la Tierra”
Tierra”
‹
La superficie no es lisa, sino irregular.
”
Esfera
Elipsoide
Esferoide
Oblato
Debido a la composició
composición geoló
geológica y a los cambios en la
topografí
topografía, se muestran variaciones en la forma del geoide.
Esferoide
prolato
Axis mayor
‹
Axis menor
Segú
Según su definició
definición un esferoide es un elipsoide de revolució
revolución.
” La superficie que se obtiene al girar una elipsoide alrededor de
uno de sus axis principales.
” En el caso de la Tierra se considera un esferoide oblato ya que el
esferoide rota sobre su axis menor, lo que lo hace má
más abultado
alrededor del axis mayor.
Uso Cartográ
Cartográfico de la Esfera,
Esfera,
el Elipsoide y el Geoide.
Geoide.
‹
Esfera: superficie de
referencia para mapas
de pequeñ
pequeña escala.
‹
Elipsoide: superficie de
referencia para mapas
de escala grande
‹
Geoide: superficie de
referencia para tomar
medidas horizontales y
Dimensiones de la Tierra
‹
La primera medida de la Tierra que se considera razonable se le
atribuye a Eratóstenes (griego, 276-194 A.C.), quien determinó
que la circunferencia de la Tierra era de 39,375 kilómetros.
‹
Para llegar a esta medida, Eratóstenes utilizo siguió el siguiente
procedimiento:
” Estableció que si en Siena, el día del solsticio de verano, el sol
se puede ver en el fondo de un pozo al mediodía esa ciudad
debe estar localizada en el Trópico de Cáncer.
verticales.
3
Dimensiones de la Tierra
”
”
”
Experimento de Erató
Eratóstenes
En el próximo solsticio de verano, midió el ángulo de los rayos del
sol a mediodía en Alejandría y halló que el ángulo era de 7 º 2’
que correspondía a 1/50 de la circunferencia de la Tierra (360 º/
7 º 2’ ).
Luego estableció que la distancia entre Alejandría y Siena era
de alrededor de 5,000 estadios (787.5 Km.).
Debido a que la relación entre el ángulo y la circunferencia de
la Tierra era de 1/50, multiplicó la distancia (787.5Km.) por 50 y
obtuvo que la dimensión de la Tierra debería ser de 39,375 Km.
Solsticio de verano, los
rayos inciden sobre el
pozo en un ángulo
recto (90º), por lo cual
Siena debe estar en el
Trópico de Cáncer
Experimento de Erató
Eratóstenes
Sombra del sol en
Alejandría durante el
solsticio de verano.
Angulo = 7º.2’
Los rayos del sol
siempre son paralelos
Experimento de Erató
Eratóstenes
Sombra
Rayos
del sol
La sombra de la torre forma
una tercera línea
Si extendiéramos todas las líneas hacia
el centro del planeta, la línea formada
por la sombra de la torre intersecaría
las líneas paralelas (rayos del sol).
Cuando una línea atraviesa dos líneas
paralelas, los ángulos opuestos son iguales
Por lo tanto, el ángulo
entre Siena y Alejandría
es igual (7º.2’)
4
Experimento de Erató
Eratóstenes
= 7º 2’ = 1/50
Dimensiones de la Tierra
40,072 Km.
39,945 Km.
En la actualidad se ha
determinado que la
circunferencia correcta de la
Tierra, medida en el ecuador, es
de 40,072 Km. y medida a través
de los polos es de unos 39,945 Km.
787.5 x 50 = 39,375 Km.
Si una esfera = 360º,
entonces 7º 2’ = 1/50
de una esfera
La distancia medida entre Alejandría y Siena
=5000 estadios (787.5 Km.).
360º ÷ 7º 2’ = 50
Por lo tanto, para hallar el tamaño de la Tierra hay
que multiplicar:
787.5 x 50 = 25,000 estadios (39,375 Km.)
5
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