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pòlo (scienze)

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Lessico

sm. [sec. XVI; dal latino polus, che risale al greco pólos, asse, cardine, perno].

1) In astronomia, punto equidistante da tutti i punti di un cerchio massimo, ovvero punto d'intersezione della sfera celeste con la perpendicolare al piano contenente il cerchio massimo. A ogni cerchio massimo corrispondono pertanto due poli , uno agli antipodi dell'altro. Si hanno: poli planetari, detti anche semplicemente poli , qualora sia discernibile un moto di rotazione del pianeta; poli celesti, dati dal prolungamento dell'asse dei poli (asse del mondo) con la sfera celeste: nell'emisfero nord il polo celeste si proietta in prossimità della stella α dell'Orsa Minore (la Polare); nell'emisfero sud entro la costellazione dell'Ottante. Poli eclittici, i punti del cielo ove sono dirette le estremità dell'asse dell'eclittica aventi coordinate α=18h, δ=66º 34´ (punto nord nel Dragone) e α=6h, δ= -66º 34´ (punto sud nel Dorado). Poli galattici, i punti del cielo ove sono dirette le estremità dell'asse del piano della Galassia aventi coordinate α=12h 49´, δ=27º 24´ (punto nord nella Chioma di Berenice) e α=0h 49´, δ= -27º 24´ (punto sud nello Scultore). I poli planetari si chiamano convenzionalmente polo Nord (o boreale o artico) e polo Sud (o australe o antartico); i poli eclittici e galattici sono detti boreale e australe secondo che si trovino nello stesso emisfero del corrispondente polo geografico. Zenit e nadir sono da ritenersi pure poli del cerchio massimo dell'orizzonte. L'elevazione del polo sopra l'orizzonte è detta altezza del polo; l'osservazione ha mostrato che tale altezza non è costante nel tempo, ma ha variazioni periodiche.

2) In geografia, poli terrestri sono i due punti estremi in cui l'asse terrestre incontra la superficie della Terra: quello che si trova a settentrione si chiama polo Nord o boreale o artico, quello che sta dalla parte opposta polo Sud o australe o antartico. Occorre però distinguere tra poli veri, che sono propriamente i due punti d'incontro con la superficie terrestre dell'asse istantaneo di rotazione, e poli geografici, che sono i punti d'intersezione con la superficie terrestre dell'asse polare di simmetria dell'ellissoide di rotazione a cui si assimila la Terra.

3) In geofisica, poli magnetici terrestri, vedi magnetismo. Polo euleriano, punto posto su un settore di superficie sferica in movimento, in cui la velocità di rotazione è nulla. Secondo il teorema di Eulero, infatti, qualsiasi blocco posto su una sfera può essere spostato su di essa effettuando una rotazione intorno a un asse. Il punto di intersezione tra asse di rotazione e superficie del blocco rimane immobile durante la rotazione ed è, appunto, il polo. Utilizzando il teorema di Eulero e il concetto di polo euleriano è possibile, nell'ambito della tettonica delle placche, descrivere la cinematica delle placche litosferiche e i loro movimenti relativi sulla superficie terrestre.

4) Per estensione, le regioni situate intorno al polo: una spedizione scientifica al polo Sud. Poetico, emisfero terrestre o celeste: “le stelle già dell'altro polo / vedea la notte” (Dante); la volta celeste, il cielo. In particolare, polo del freddo, le zone della Terra in cui si registrano le temperature più basse. È considerato polo del freddo dell'emisfero boreale il centro di Ojmjakon, dove nell'inverno 1938 fu registrata la temperatura di -77,8 ºC. L'altro polo del freddo si trova in Antartide, dove il valore minimo finora registrato è di -92 ºC.

5) In biologia, estremità di un asse di simmetria di un organismo o di una cellula: polo cefalico; i poli di un uovo. Fig., estremità, posizione antitetica di due elementi, di due realtà che si contrappongono: le loro posizioni politiche sono ai poli opposti.

6) Negli strumenti astronomici, nome dell'asta della meridiana qualora sia parallela all'asse del mondo; il polo è detto invece gnomone se verticale.

7) In elettrologia, ciascuna delle estremità del circuito di una pila, di un accumulatore, o, in generale, di un generatore di corrente continua. Si distinguono un polo positivo, a potenziale maggiore, e un polo negativo, a potenziale minore. Analogamente, in elettromagnetismo, polo magnetico è ciascuna delle estremità di un magnete naturale nelle quali sembrano concentrate le sue proprietà magnetiche. I poli di un magnete hanno proprietà opposte e si chiamano polo nord e polo sud. Poli di ugual nome si respingono, di nome opposto si attraggono.

8) Fig., punto, elemento centrale di un fenomeno o di una realtà, che funge da guida o da centro di irradiazione e verso cui ci si sente attratti: la scuola è il polo della società. Con più specifiche accezioni tecniche: A) in economia, polo di sviluppo (o punto di sviluppo), investimento che, producendo effetti che si espandono su una vasta area, è in grado d'imprimere un forte impulso allo sviluppo economico (può consistere per esempio in industrie tecnologicamente avanzate oppure a domanda molto elastica rispetto al reddito). B) In matematica, in generale, punto del piano o dello spazio che gode di particolari proprietà. Per esempio, in un sistema di coordinate polari è il punto origine dell'asse polare; in una polarità piana è un punto corrispondente a una retta. In geometria, polo di un cerchio massimo di una sfera, ciascuno dei due punti del diametro della sfera perpendicolare al piano del cerchio massimo. In analisi, polo di ordine m di una funzione analiticaf (z) è un punto α del suo insieme di definizione nel quale è regolare la funzione (z-α)×f(z) mentre non lo è la funzione

C) In meccanica, punto di interesse particolare; è detto polo, per esempio D) In ottica, polo di un diottro sferico a forma di calotta è il punto P di intersezione del diottro con il suo asse PC.

9) In fisica nucleare, modello a polo di Regge è un sistema di classificazione delle particelle elementari, in generale adattabile anche per sistemi di particelle.

Elettrotecnica

I poli magnetici degli apparecchi e delle macchine elettriche sono il più delle volte costituiti da un nucleo in materiale ferroso su cui è avvolta una bobina che assume polarità magnetica quando è percorsa da corrente. Nello statore dei generatori sincroni, dei motori asincroni e nei rotori a tamburo delle macchine a corrente continua, si hanno avvolgimenti complessi, con conduttori alloggiati entro cave, per cui i poli magnetici sussistono come “funzione”, anche se non sono strutturati come poli veri e propri. Vengono altresì detti poli i morsetti di connessione di generatori e utilizzatori elettrici, i quali, durante il funzionamento degli stessi, si trovano a determinati potenziali e sono percorsi da correnti elettriche: si dice polo positivo quello in cui entra corrente (negli utilizzatori) oppure da cui esce corrente (nei generatori); polo negativo, quello da cui esce (negli utilizzatori) o entra (nei generatori) corrente. Per tale motivo in un circuito complesso si possono avere numerose polarità, sia riferite a morsetti e nodi facenti parte del circuito sia a morsetti di collegamento di generatori, utilizzatori, componenti, individuabili con l'uso di strumenti di misura.

Geologia

La teoria della migrazione dei poli, strettamente collegata con la deriva dei continenti, ammette che nel passato geologico si sia più volte verificato uno spostamento dell'asse di rotazione terrestre con conseguente spostamento della posizione dei poli rispetto alla loro posizione attuale. La teoria si basava sulla non coincidenza dell'asse d'inerzia con l'asse di rotazione della Terra. I due assi, infatti, dovrebbero coincidere perfettamente se vi fosse perfetta simmetria nella distribuzione delle masse terrestri, ciò che non corrisponde alla semplice osservazione della distribuzione geografica delle terre e dei mari. Ne consegue una certa irregolarità del moto di rotazione che determina piccole variazioni della posizione dei poli (polodia terrestre). Questi spostamenti, pur essendo dell'ordine di pochi metri, possono, per un sommarsi di cause diverse, dar luogo, nel corso dei tempi geologici, a una vera e propria migrazione. Secondo alcuni autori (J. Goguel e altri), la migrazione dei poli potrebbe essere conseguenza dell'asimmetria, rispetto all'equatore, dei movimenti dei venti e delle correnti marine che sommandosi ad altri fenomeni (polodia, maree di terra, azione gravitazionale dei corpi del sistema solare, in particolare della Luna, ecc.) darebbe origine a spostamenti dell'ordine di 25 km ogni milione di anni. Le prove più convincenti della migrazione dei poli erano di origine geologica e paleogeografica. L'osservazione della distribuzione della fauna e della flora fossile nel corso delle ere geologiche dimostra che le fasce climatiche attuali hanno posizioni nettamente diverse da quelle passate; basti pensare ai depositi di carbone delle Spiztbergen dovuti all'accumulo di vegetali di tipo tropicale o alla distribuzione delle scogliere coralline mesozoiche. Poiché nel passato la distribuzione dei climi non può aver subito variazioni tanto marcate, sembrava naturale ammettere uno spostamento della posizione dei poli. In effetti, anche i dati paleomagnetici ricavati dall'analisi dei fondali oceanici basaltici o su lave effuse sui continenti, condotte negli anni Sessanta, sembravano confermare la validità della teoria. Tuttavia, cartografando i dati di orientamento magnetico ricavati da queste analisi, relative a campioni raccolti su diverse aree della superficie terrestre, i geofisici si resero conto che campioni coevi, provenienti da aree distanti della superficie terrestre, mostravano un'orientazione paleomagnetica completamente diversa, cioè ciascun campione situava il polo magnetico in una posizione diversa dall'altro, distante, talvolta anche migliaia di chilometri. Se, quindi, era possibile teoricamente ammettere una migrazione dei poli anche di grande entità, non esisteva alcuna teoria capace di spiegare come contemporaneamente potessero esistere più poli magnetici sulla superficie terrestre (si ricorda che il polo magnetico è strettamente legato al polo geografico: ammettere l'esistenza di più poli magnetici significherebbe quindi ammettere l'esistenza di più poli geografici, cioè di più assi di rotazione terrestre, cosa chiaramente assurda). La spiegazione del fenomeno si ottenne quando, alla fine degli anni Sessanta, venne elaborata la teoria della tettonica delle placche. Si sa che lo spostamento dei poli (sia magnetici che geografici) è un fenomeno che si verifica realmente, ma con spostamenti assai limitati (dell'ordine di pochi chilometri rispetto alla posizione attuale). Gli spostamenti di migliaia di chilometri verificatisi nel passato e la non coincidenza dello stesso polo magnetico per diverse aree della superficie terrestre vengono spiegati non con il movimento dei poli, bensì con lo spostamento delle placche litosferiche rispetto alla posizione attuale. Il fatto cioè, che dall'analisi paleomagnetica di rocce precambriane dello Scudo Baltico risulti un polo Nord ubicato in vicinanza dell'Equatore (cioè spostato di circa 180º di latitudine rispetto alla posizione odierna) non significa che il polo Nord da allora si sia effettivamente spostato di questa entità angolare, ma che, più semplicemente, la placca litosferica europea precambriana si trovava allora in una posizione ruotata di circa 180º di latitudine rispetto a quella odierna. I percorsi della migrazione “apparente” dei poli vengono da tempo utilizzati per effettuare le ricostruzioni paleogeografiche della distribuzione di continenti e oceani nel passato.