GuiA Física
Dia sideral i dia solar
Temes 
Òrbites Introducció 
Imagina que estàs assegut a una cadira d'escriptori, aïllat enmig d'una habitació. El seient de la cadira pot girar. Els teus peus estan sobre el trespol però no toquen els peus de la cadira. Tanques els ulls i t'impulses amb els peus fins que creus haver donat exactament una volta completa. L'hauràs donada?
Si tens una cadira que gira i ho proves; podràs comprovar que és difícil completar un gir d'exactament 360° sense veure-hi.
Amb els ulls oberts, bastaria fixar-se que hi ha davant la vista en iniciar el gir i aturar-se en tornar-li tenir per completar una volta exactament completa. La Terra rota al voltat del seu eix. Com saber que la Terra ha completat una volta sobre el seu eix? En quin objecte davant la vista ens em de fixar?
Per què el dia solar és més llarg que el dia sideral?
Una estrella al vespre com a referència
Per determinar el temps que tarda la Terra en completar una rotació, s'ha de prendre com a referència una estrella al vespre.
Si l'inici és el moment que l'estrella està més alta en el cel, la Terra haurà completat una rotació l'endemà quan l'estrella torni estar en el punt més alt en el cel.
El temps que tarda la Terra en donar una volta s'anomena dia sideral:
1 dia sideral = 23 h, 56 min i 4.0916 s
Què passa si l'estrella de referència és el Sol?
Si es pren com a referència el Sol, i la rotació es comença a comptar des del moment que el Sol està més alt en el cel, s'haurà completat una rotació amb relació al Sol, l'endemà quan el Sol torni estar en el punt més alt en el cel.
El temps que tarda el Sol en passar dos pics consecutius pel punt més alt del cel és el dia solar i és un poc més llarg que el dia sideral perquè la Terra orbita el Sol.
Perquè el dia solar és més llarg que el dia sideral?
El perquè el dia solar és més llarg que el dia sideral s'entén fàcilment amb el gràfic següent on el pla del dibuix és el pla orbital i es representa una Terra que tingués l'eix de rotació perpendicular al pla. El disc que representa el planeta en un temps t, té Europa a l'esquerra i a dalt i Amèrica del Nord, a la dreta. En aquest moment, el sol estaria en el punt més alt del cel en els llocs del meridià zero.
L'estrella de referència per determinar que la Terra ha completat una revolució està lluny i les línies verticals del reticle es veuen paral·leles. La Terra completa una rotació respecte a l'estrella quan la fletxa que marcava cap a dalt en el dibuix a t, torna marcar cap a dalt a t + 1 dia sideral.
Les línies grogues discontinues del dibuix es dirigeixen cap al Sol. Es veu que ha de passar més temps que un dia sideral perquè la fletxa sobre el planeta torni apuntar cap el Sol. La Terra necessita quasi quatre minuts més perquè el Sol torni estar el punt més alt del cel des d'un punt de la Terra. Com mostra el dibuix, la corba que segueix la Terra al voltant del sol causa que el dia solar sigui 3 minuts i uns 56 segon més llarg que el dia sideral.
El dia solar és un valor mitjà
L'òrbita de la Terra és el·líptica i el planeta es mou més aviat quan està més a prop del Sol. Com a conseqüència, l'interval entre dues passades consecutives del Sol pel punt més alt del cel no és constant. Les 24 h que diem dura un dia solar és el valor mitjà.
Primera edició: 12/2017. Segona edició: 09/2024.
Elaboració dels problemes i disseny d'aquest lloc web:
Antoni Amengual Colom, Departament de Física
El contingut d'aquest lloc web (text, imatges i vídeos) no es pot usar per fer-ne obres derivades. El contingut esmentat es pot usar amb finalitat educativa sense modificar, retallar o refer i sense ànim de lucre, citant sempre l'autor de les pàgines i posant en lloc visible l'adreça d'aquest lloc web. Usau: "GuiA Física · Antoni Amengual Colom · UIB url: dfs.uib.cat/apl/aac/fisicapbau/".