Precessione

Precessione    Astron. Moto conico assai lento dell'asse di rotazione terrestre intorno alla normale al piano dell'eclittica.

Costellazioni dello zodiaco Nel corso dell’anno, per effetto del moto di rivoluzione terrestre, il Sole sembra spostarsi sulla sfera celeste lungo una traiettoria circolare detta eclittica. Nel suo moto apparente attraversa le 12 costellazioni appartenenti alla fascia di cielo detta dello zodiaco. A causa del lentissimo moto di precessione degli equinozi, le date in cui il Sole entra nelle varie costellazioni zodiacali si sono modificate nel tempo, e non corrispondono più a quelle tradizionali.

— Mecc. Moto di un corpo rigido con un punto fisso, detto polo di precessione, che ruota attorno a un suo asse l il quale a sua volta ruota attorno a un asse fisso p detto asse di precessione. (Tale moto si manifesta nei corpi in rapida rotazione attorno a un proprio asse quando sono soggetti a una coppia che tende a cambiare la direzione dell'asse di rotazione.)

— Mil. In balistica, movimento dell'asse del proietto attorno alla tangente alla traiettoria che esso sta percorrendo.

u Astronomia

Il piano equatoriale terrestre è inclinato di circa 23Ί 27΄ rispetto al piano dell'eclittica, ma la retta di intersezione di questi due piani è mobile in quanto le attrazioni del Sole e della Luna costituiscono una coppia che tende a far ruotare il piano equatoriale intorno a quello dell'eclittica. In particolare l'attrazione esercitata dal Sole e dalla Luna sul rigonfiamento equatoriale terrestre provoca un moto conico dell'asse di rotazione terrestre. La Terra allora si comporta come un giroscopio di cui segue le leggi; il cono descritto dall'asse di rotazione della Terra, detto cono di precessione, ha l'asse diretto dal centro della Terra verso il polo dell'eclittica e la semiampiezza è 23Ί 27΄.

L'effetto che si osserva è una regressione continua della linea degli equinozi, ciò che corrisponde in pratica a un avanzamento dell'istante dell'equinozio (precessione degli equinozi); in altre parole il ritorno del Sole, all'equinozio di primavera “precede” il ritorno del Sole alla stessa posizione sulla sfera celeste. Questo fenomeno prende il nome di precessione lunisolare e il suo valore è di 50΄΄, 37 circa per anno.

A questo effetto si aggiunge quello molto più debole e di senso opposto dovuto all'attrazione dei pianeti sulla Terra il cui valore è di circa 0΄΄, 11 per anno e che prende il nome di precessione planetaria.

La somma algebrica di questi due moti è detta precessione totale e il suo valore è la costante di precessione pari a 50΄΄, 256 per anno. Il cono completo viene perciò descritto in un periodo di 25.760 anni. A causa del fenomeno della precessione degli equinozi l'anno tropico (intervallo di tempo tra due passaggi del Sole all'equinozio di primavera) è inferiore all'anno siderale (intervallo di tempo tra due posizioni uguali del Sole rispetto alle stelle): la differenza tra anno tropico e anno siderale è uguale al tempo necessario perchè la longitudine solare aumenti di 50΄΄, 256, e pari cioè a 24 min 23 s (quando si trascuri il fenomeno della nutazione).

ll fenomeno della precessione degli equinozi fu la più grande scoperta dell'antichità nel campo dell'astronomia di posizione ed è dovuta a Ipparco ( II sec. a.C.) che la dedusse dal confronto delle posizioni di alcune stelle con quelle osservate centoquaranta anni prima da Timocari e Aristillo; la spiegazione del fenomeno fu data però solo da Newton. A causa della precessione degli equinozi dai tempi di Ipparco si è avuto uno spostamento di circa 28Ί nella posizione del punto g (punto vernale) rispetto alle costellazioni, per cui si assiste oggi a uno sfasamento tra costellazione zodiacale e segno zodiacale corrispondente.

Sempre a causa della precessione la Stella Polare, che dista oggi di circa 1Ί dal Polo Nord celeste, raggiungerà la distanza di 28' verso il 2100 per poi allontanarsene nuovamente per cui saranno via via altre stelle a indicare la direzione del nord: g Cephei e Vega saranno le stelle più vicine al polo rispettivamente nel 4000 e nel 14000 d.C.

u Meccanica razionale

L'equazione  del moto di un corpo rigido in rapida rotazione attorno a un suo asse l con un momento della quantità di moto L  e soggetto a una coppia di momento M  si può scrivere, nel sistema di riferimento in cui il baricentro è in quiete, nella forma M = dL/dt. Nel caso particolare, ma molto frequente, in cui il corpo è simmetrico rispetto all'asse l e M è a ogni istante perpendicolare a L  e a un vettore fisso  (cioè M è proporzionale a ) si ottiene, moltiplicando scalarmente entrambi i membri dell'equazione per il vettore , la relazione:

,

cioè:

;

la relazione asserisce che la componente di L  lungo la direzione  è costante nel tempo, perciò L descrive un cono il cui asse (asse di precessione) è parallelo a . Il periodo della precessione, cioè il tempo t impiegato dal vettore L a descrivere interamente il cono vale

La velocità angolare totale del sistema in esame si può decomporre in due rotazioni componenti  e , dove  è parallela a l e rappresenta la velocità angolare che avrebbe il corpo in assenza della coppia, e, parallela a , è la velocità angolare di precessione prodotta dalla coppia applicata; se l'angolo tra  e  è acuto la precessione si dice diretta, in caso contrario si parla di precessione retrograda. Il moto di precessione si può osservare anche nei moti alla Poinsot (precessione spontanea).

In astronomia ha grande importanza il moto di precessione della Terra prodotto dalle forze gravitazionali del Sole e della Luna. In questo caso il momento della coppia applicata alla Terra non è costante per effetto del moto relativo della Luna e del Sole, perciò al moto di precessione regolare si sovrappone il moto di nutazione.

I più comuni esempi di precessione sono il moto di una trottola quando il suo asse di rotazione non è esattamente verticale e il più complesso moto del giroscopio