Calcolo della latitudine e della longitudine
Il calcolo della latitudine e della longitudine è fondamentale per determinare la posizione esatta di un punto sulla superficie terrestre. Questi concetti sono alla base della navigazione, della cartografia e del sistema GPS che utilizziamo quotidianamente. Comprendere come si calcolano queste coordinate ci aiuta a capire meglio la geografia e l'astronomia.
Che cosa sono latitudine e longitudine
La latitudine e la longitudine sono le coordinate geografiche che permettono di identificare con precisione qualsiasi punto sulla superficie terrestre.
La latitudine indica la distanza angolare di un punto dall'equatore, misurata in gradi da 0° (equatore) a 90° (poli). Si distingue in latitudine nord e latitudine sud.
La longitudine indica la distanza angolare di un punto dal meridiano di Greenwich (meridiano fondamentale), misurata in gradi da 0° a 180° est o ovest.
Il calcolo della latitudine
Per calcolare la latitudine si utilizza uno strumento chiamato sestante, che permette di misurare l'angolo tra la stella polare e l'orizzonte.
Dal momento che la distanza tra la stella polare e la Terra è enorme, consideriamo che i raggi della stella polare arrivino paralleli tra loro in ogni punto della Terra.
L'angolo che questi raggi formano con la linea dell'orizzonte del punto in cui vogliamo calcolare la latitudine corrisponde esattamente alla latitudine di quel punto.
Questo avviene perché l'angolo misurato e l'angolo al centro che indica la latitudine sono angoli complementari di altri angoli uguali, secondo le proprietà geometriche.
Il calcolo della longitudine
La longitudine è più difficile da calcolare rispetto alla latitudine perché richiede la conoscenza precisa del tempo.
Per calcolare la longitudine bisogna conoscere:
• L'ora locale del meridiano in cui ci si trova
• L'ora del meridiano fondamentale di Greenwich
Il calcolo si basa sul fatto che il Sole, in 24 ore, attraversa tutti i 360 meridiani della Terra.
Il movimento del Sole e i meridiani
Dato che il Sole attraversa 360 meridiani in 24 ore, ogni ora attraversa 15 meridiani (360° ÷ 24 ore = 15°/ora).
Questo significa che il mezzogiorno locale si sposta ogni 4 minuti da un meridiano all'altro (60 minuti ÷ 15 meridiani = 4 minuti/meridiano).
Conoscendo la differenza di tempo tra l'ora locale e l'ora di Greenwich, possiamo calcolare la longitudine del punto in cui ci troviamo.
Esempio pratico di calcolo
Supponiamo che a Greenwich siano le 11:20 mentre sul meridiano in cui si trova l'osservatore siano le 12:00.
La differenza di tempo è di 40 minuti (12:00 - 11:20 = 40 minuti).
Poiché ogni 4 minuti corrispondono a 1° di longitudine, una differenza di 40 minuti corrisponde a una longitudine di 10° (40 ÷ 4 = 10°).
Se l'ora locale è in anticipo rispetto a Greenwich, il punto si trova a est; se è in ritardo, si trova a ovest.
L'importanza di questi calcoli
Il calcolo della latitudine e della longitudine è stato fondamentale per la navigazione marittima e l'esplorazione geografica nel corso della storia.
Oggi questi principi sono alla base del sistema GPS (Global Positioning System) che utilizziamo nei nostri dispositivi elettronici.
Comprendere questi concetti ci aiuta a capire meglio come funzionano le mappe, la navigazione satellitare e molte applicazioni moderne della geografia e dell'astronomia.