(5) Latitud y Longitud

"De Astrónomos a Naves Espaciales#34;
página de inicio e índice:
       en disco: Mintro.htm,
       en la red: http://www.phy6.org/stargaze/Mintro.htm

• Conocerá cómo cualquier ubicación sobre la Tierra puede ser definida por su latitud y longitud.

• Conocerá la diferencia entre el tiempo local y el tiempo universal, y los diferentes ajustes hechos al "reloj," por ejemplo, a las zonas horarias, los horarios de ahorro de energía y el uso de la línea internacional del tiempo.

• Conocerá que cualquier posición en la esfera celestial se puede definir con la declinación y la ascención recta. Estos son similares a la latitud y longitud, excepto que:
  • La declinación es medida a partir del polo norte, no desde el ecuador (de la misma forma que la co-latitud se define)
    
  • La ascensión recta es dada de manera tradicional, no en grados, sino en unidades de tiempo--en horas, minutos y segundos.

Términos: Latitud, longitud, Línea de latitud, línea de longitud (o meridiano), co-latitud, ecuador, meridiano cero ("meridiano primario"), hemisferios este y oeste, hora local (HL), husos horarios, línea internacional del tiempo, hora universal (UT; del "horario medio de Greenwich" GMT), declinación, ascensión recta, "Primer punto en Aries" (o "equinoccio vernal") sobre la esfera celestial.

Por esta estapa, el estudiante también deberá de saber y ser capaz de escribir por lo menos unas pocas de letras del alfabeto griego--λ, θ, φ, δ and α, (lambda, theta, phi, delta, alpha), que corresponden a (L,T,F,D,A)

Historias y extras: El origen de la palabra "meridiano" y las abreviaciones "a.m." y "p.m.". El Observatorio Reay en Greewich. Introducción a las zonas horarias.

    Por supuesto, ninguna línea sobre la superficie de la Tierra es recta. Lo que parece recto sobre un mapa, sigue una línea de latitud, una línea a una distancia constante del polo. En este caso, es la línea de latitud a los 49 grados. ¿Hay alguna otra frontera que siga líneas de latitud?

    Existen muchas. Las más conocidas son probablemente en los límites de Pensylvania. La frontera norte sigue la línea de latitud 42° la cual también forma los límites de Idaho y Oregon (pero no los límites norte de Connecticut y Rhode Island--estos son paralelos, pero a una distancia un poco más hacia el norte). Pero el límite sur de Pennsylvania es más famoso: este sigue la latitud 39° 43' (39 grados, 43 minutos--60 "minutos de arco" en cada grado). Esa es la Línea Mason-Dixon, la cual antes de 1860 formaba los límites entre los "estados esclavos" (una parte de los Estados Unidos aún se llama "Dixie") y los "estados libres".

    Una razón por la cual mucho límites siguen las líneas de longitud--y la perpendiculares a ellas, como los límites de Utah y Colorado, líneas de latitud--es que dichos límites son fácil de definir. Ahora veamos a estas líneas con más detalle.

Esta lección es un poco larga, y puede ser mejor que sea dividida en dos partes--la mitad de la sección 5 de "Astrónomos", hasta el encabezado: "Hora local," y posteriormente, la otra mitad.

Son dos número que describen la posición de cualquier punto sobre la superficie de la Tierra.

Grados, "minutos de arco" y "segundos de arco" (le agregamos "de arco" solamente cuando queremos estar seguros que estos términos no se confunden con unidades de tiempo).

Un ángulo recto contiene 90 grados, escrito 90°.
            (Los ángulos formados por algunas líneas que se unen en un punto suman en total 360°)
Cada grado contiene 60 minutos, escrito 60'.
Cada minuto contiene 60 segundos, escrito 60".

El ecuador está a 0 grados.

El polo norte está a +90 grados o 90 grados norte.

El polo sur está a –90 grados o 90 grados sur.

10,000,000/90= 111,111 metros.

111,111/60 = 1852 metros, redondeado a un metro.

La latitud media entre el ecuador y el polo norto y sur es 45°, norte o sur.

Dibujamos un radio desde ese punto al centro de la Tierra. La latitud es el ángulo entre ese radio y el plano del ecuador--o si no, 90° menos el ángulo entre el radio y el eje de la Tierra.
[Ilustre con un dibujo sobre el pizarrón y haga que los estudiantes lo copien].

En el polo norte.

La siguiente puede ser una adivinanza para llevar de tarea a casa:

Aproximadamente a una milla y 1/6 al norte del polo sur. El explorador camina una milla al sur, hasta estar cerca 1/6 de milla del polo. La milla hacia el este--la cual debería completar el círculo alrededor del polo, debido a que se regresa a en donde comenzó el paseo hacia el este--y entonces una milla hacia el norte, de regreso al punto original.

[¿Algún otro punto similar? Sí, muchos. Por ejemplo, aproximadamente a 1 1/12 millas del polo sur--al igual que antes, pero el explorador hace dos circuitos alrededor del polo].

Dibuje un radio desde el punto hasta el centro de la Tierra. El radio y el eje de la Tierra definen un plano, como el lado de un gajo de una naranja. Ilustre con un dibujo sobre el pizarrón, y haga que los estudiantes lo copien.

La línea que ese plano une con la superficie de la Tierra, en el lado del punto P, se llama el meridiano de P, o su "línea de longitud". Divida el círculo del ecuador en 360 grados, siendo cero el punto en donde el "Meridiano Primario" de Greenwich, Inglaterra (en la orilla este de Londres) lo cruza.

La longitud de cualquier punto P es el ángulo en el cual su meridiano corta al ecuador. Es medido desde 0° a 180° al este de Greenwich, o de 0° a 180° al oeste de él (algunas veces marcado como 0° a –180°).

Las longitudes de América están al oeste de Greenwich.

Siempre y cuando podamos definir el "Meridiano Primario", podemos.

Entonces discuta:

La hora local es la hora del día, desplazada de manera que el mediodía ocurra exactamente cuando el Sol pase por la dirección norte-sur.

[Más exactamente, la hora local es un promedio. No toma en cuenta un cambio de unos pocos minutos debido al hecho de que la velocidad orbital de la Tierra y su distancia del Sol varían ligeramente a lo largo de su órbita. Debido a esa variación, la longitud del tiempo de mediodía a mediodía es ligeramente diferente de 24 horas].

Sí, la hora es la misma.

Si todos utilizaran una definición astrónomica de manera estricta para la hora local (HL), cada comunidad normalmente tendría una HL diferente. En lugar de eso, la HL se define de manera uniforme en franjas de 15° de ancho, y cada franja incluye el meridiano de donde toma la HL correcta y cada una de ellas difiere típicamente en una hora de su franja vecina.

La hora local dentro de dicha franja puede entonces diferir hasta por media hora del tiempo "preciso" local.

La distancia a Londres es aproximadamente 1 2/3 veces más grande que de Nueva York: 3 zonas horarias de Nueva York a San Francisco comparada con 5 desde Nueva York a Londres. Cada zona horaria corresponde a 360/24 = 15 grados, de manera que Nueva York debería estar cerca de la longitud 75° oeste y San Francisco cercana a la longitud 120° este. Los valores reales, 73°58' y 122°21'.

Durante el verano, cuando el Sol sale más temprano, hacemos uso de la luz adicional mediante el ajuste de nuestros relojes en una hora--por ejemplo, lo que antes se llamaba las 6 a.m. en el verano, ahora se llama 7a.m. Cada día la gente se levanta más temprano (también van a dormir más temprano) y disfrutan de la luz solar durante más tiempo.

Al cruzar la línea del tiempo al moverse hacia el oeste, al llegar a la frontera de la zona horaria, la hora local de ese punto se hace una hora más temprano. Esto nos puede llevar a un día anterior.

La Línea Internacional del Tiempo es el límite especial de la zona horaria, en su mayoría siguiendo la línea de longitud 180°. La línea asegura que al cruzar las zonas horarias siempre concordemos con la hora correcta en cada ubicación. Cualquiera que cruce esa línea gana un día (cruzándola hacia el oeste) o pierde un día (cruzando hacia el este).

¡No lo hicieron!Hawaii está al otro lado de la línea del tiempo de las Filipinas. En realidad el ataque ocurrió el mísmo día.

El tiempo Universal, TU, es la hora local en Greenwich, Inglaterra, y en cualquier otro lugar del "Meridiano Primario" de longitud cero. Es utilizado cuando se requiere un único sistema de tiempo para todo el mundo, por ejemplo, para ajustar eventos de tiempo observados por una nave espacial, o erupciones del Sol.

Son coordenada que se asemejan a la latitud y longitud, pero en lugar de dar la posición de una ubicación sobre la Tierra, ellas dan una posición sobre la esfera celestial, por ejemplo, la posición de una estrella.

La Declinación- δ (delta--letra griega d minúscula) es como la latitud, medida en grados, pero desde el polo norte, no desde el ecuador, de manera que el polo norte celestial tiene una declinación de 0°, el ecuador tiene 90° y el polo sur tiene 180°.

La Ascención Recta- α (alfa-- letra griega a minúscula, o AR) es como la longitud, y las "líneas meridianas" de una AR constante conectan los polos norte y sur del cielo y son en cualquier lugar perpendiculares a las líneas de declinación constante.

La AR y la longitud son diferentes de dos maneras. Primero, mientras que el meridiano cero sobre la Tierra es el que pasa sobre Greenwich, Inglaterra, el meridiano celestial, sobre el cual α = 0 es el que pasa uno de sus dos puntos donde la eclíptica cruza el ecuador celestial, en este caso, "el primer punto en Aries" o "el equinoccio vernal". Y segundo, por razones históricas, la AR se mide no en grados, sino en horas, y cada hora es igual a 15 grados (esto es, 24 horas = 360 grados). Las horas están subdivididas en minutos y segundos, pero estas no son las mismas que los minutos y segundos en los cuales los grados son divididos.