5. La esfera y globo terráqueo

5.1 Elementos principales de la esfera.

Superficie esférica

Es la superficie engendrada por una circunferencia que gira sobre su diámetro.

Esfera

Es la región del espacio que se encuentra en el interior de una superficie esférica.

Elementos de una esfera:

Centro: Punto interior que equidista de cualquier punto de la esfera.

Radio: Distancia del centro a un punto de la esfera.

Cuerda: Segmento que une dos puntos de la superficie.

Diámetro: Cuerda que pasa por el centro.

Polos: Son los puntos del eje de giro que quedan sobre la superficie esférica.

5.2 Elementos de la esfera terrestre.

Hay ciertos fenómenos celestes cuya visión depende de nuestra posición en la Tierra: la
medida de las horas, la altura que los astros alcanzan sobre el horizonte y el movimiento aparente
de los mismos, no son iguales en todas las partes de la Tierra sino que varían dependiendo del
lugar de observación. Por ello conviene que estudiemos algunos conceptos que nos sirven para
localizar un punto en la superficie terrestre.

ELEMENTOS DE LA ESFERA TERRESTRE

EJE DE ROTACIÓN: La Tierra tiene forma esférica y da vueltas sobre sí misma. La línea recta imaginaria que pasa por el centro de la esfera terrestre (representado en la figura 1 por el punto G) y alrededor de la cual gira la Tierra se llama eje de rotación.
POLOS: El eje de rotación corta la superficie de la Tierra en dos puntos P y P´ (fig. 1). Estos puntos
son respectivamente el Polo Norte y el Polo Sur.
ECUADOR: El plano perpendicular al eje que pasa por el centro de la Tierra se llama ecuador.
También se utiliza este término para designar el círculo que este plano determina en la superficie terrestre y que divide a la Tierra en dos mitades iguales (hemisferios).
HORIZONTE DE UN PUNTO O: Es el plano tangente a la superficie terrestre en ese punto.
LÍNEA MERIDIANA DEL PUNTO O: Es la línea que en el horizonte del punto O marca la dirección norte-sur.

Además de estas líneas imaginarias, sobre la Tierra se trazan una red de líneas que sirven para localizar cualquier punto de su superficie. Estas líneas son los paralelos y los meridianos.

PARALELOS: Son círculos paralelos al ecuador. Como puedes ver en la figura 2, los paralelos no
son iguales en longitud.
MERIDIANOS: Son círculos máximos, iguales en longitud entre sí que pasan por ambos polos.

5.3 Los husos horarios, la hora local solar y oficial.

La Tierra gira de Oeste a Este. El resultado visual de este giro es que aparentemente los
astros giran en nuestro horizonte en sentido inverso: de Este a Oeste. Para abreviar las
explicaciones que a continuación se desarrollan vamos a suponer que es el Sol el que gira
alrededor de la Tierra aunque todos sabemos que es ésta la que gira alrededor de él.
El Sol tarda visualmente un día en dar una vuelta alrededor de la Tierra. Es decir, recorre un
ángulo de 360º en 24 horas. O lo que es igual, cada hora “barre” un espacio angular de 15º
(360º/24 h.= 15º/h). Este fenómeno nos lleva a estudiar otro hecho: El de las distintas horas
existentes en distintos puntos del planeta.
Supongamos que es mediodía solar en un punto situado en el meridiano de Greenwich. Es
decir, son las 12 del mediodía y el sol se encuentra en su punto más alto. En un punto situado a 180º de este meridiano será medianoche (0 h.), mientras que en un meridiano situado a 90º al
Oeste (90º/15º=6) faltaran 6 horas para el mediodía. Es decir estará amaneciendo. Por contra, 90º
al Este de Greenwich, habrán pasado seis horas del mediodía y, por tanto serán las 6 de la tarde.
IMPORTANTE: Cuando hablamos de hora solar no debemos confundirla con la hora oficial (la que marca el reloj).

HUSOS HORARIOS

Cada punto distinto en longitud tiene una hora solar distinta. Con el fin de unificar esta medida se establece, por convención, una medida horaria basada en los husos horarios. Estos son franjas de 15º de amplitud, con centro en un meridiano, que tienen la misma hora oficial.

Estos husos horarios localmente pueden ser alterados con el fin de mantener una misma región con el mismo horario oficial (en España, si se siguiera estrictamente esta división horaria, La Coruña tendría que tener una hora menos que Madrid como sucede con las Islas Canarias).

5.4 El método de Eratóstenes para calcular el diámetro de la circunferencia terrestre.

En el solsticio de verano los rayos solares inciden perpendicularmente sobre el Trópico de Cáncer, donde se encuentra Siena (Asuán). En Alejandría, más al norte, Eratóstenes midió la altura de una varilla y la longitud de su sombra proyectada, con lo cual se puede determinar el ángulo formado con el plano de la eclíptica, en el que se encuentran el Sol y la ciudad de Siena; este ángulo es precisamente la diferencia de latitud entre ambas ciudades. Conocida ésta se mide el arco de circunferencia (aproximadamente 7,2º) y se extrapola el resultado a la circunferencia completa (360º).

Sabiendo que entre Siena y Alejandría había unos 500 estadios y que ambas están aproximadamente en el mismo meridiano, el resultado daba una medida para la circunferencia terrestre de 39.614,4 km, frente a los 40.008 km considerados en la actualidad, esto es, un error de menos del 1%.