LA MEDIDA DEL TIEMPO TEMA 7 ESCALA DE

LA MEDIDA DEL TIEMPO TEMA 7 ESCALA DE TIEMPO: Es un sistema definido para fijar el instante en que tiene lugar un fenómeno. Una escala de tiempo queda definida por un instante origen y una unidad de medida. ESCALA DE TIEMPO UNIFORME: Si la unidad de tiempo es una magnitud homogénea, reproducible e invariable, la escala generada por ella será uniforme. CONDICIONES DE UNIFORMIDAD ESTABILIDAD: Una escala es estable si sus unidades tienen la misma duración. EXACTITUD: Una escala es exacta si la duración de las unidades sucesivas coincide con la definición de unidad adoptada. ACCESIBILIDAD: Representa la posibilidad de conocer, con la menor demora posible, el valor correspondiente en esa escala a un 1 instante determinado.

CLASIFICACIÓN DE LAS ESCALAS DE TIEMPO ASTRONÓMICO: Eligen un fenómeno físico que es el movimiento de los astros, para construir la escala. ROTACIÓN: Tiempo sidéreo verdadero. v Tiempo solar verdadero. TSV Tiempo sidéreo medio. m Tiempo solar medio. TSM TRASLACIÓN: Tiempo de efemérides TE ESCALAS DE TIEMPO FÍSICO: se obtienen a partir de patrones de frecuencia que generalmente utilizan como base las oscilaciones del átomo de cesio. Todos ellos son tiempos atómicos Tiempo atómico internacional TAI Tiempo universal coordinado TUC Tiempo dinámico TD Tiempo GPS TGPS 2

TIEMPOS SIDÉREOS (local) Tiempo sidéreo verdadero v : Águlo horario de Aries Verdadero. Afectado de precesión y nutación. Tiempo sidéreo medio m : Águlo horario de Aries Medio. Afectado sólo de precesión. Ecuación de los equinoccios EE= v - m <1 s 2 TIEMPOS SOLARES (local) Tiempo Solar verdadero TSV : Águlo horario del Sol verdadero. Afectado de precesión y nutación. Tiempo Solar medio TSM : Águlo horario de un sol que se mueve uniformemente por el Ecuador. Ecuación del tiempo ET= TSV-TSM <16 m Día Sidéreo/Solar: tiempo entre dos pasos consecutivos de Aries/Sol por el meridiano superior del lugar 3

Ecuación del tiempo A la izquierda la variación debida a la oblicuidad en violeta y la variación debido al movimiento no uniforme sobre el ecuador en negro. A la derecha la composición de ambos efectos, que elimina del tiempo solar verdadero las dos irregularidades para hacerlo uniforme. 4

TIEMPOS SOLARES MEDIOS Con el tiempo solar medio tenemos una escala basada en el ángulo horario del Sol medio y uniforme por definición. Para evitar que el cambio de día se produzca por la mañana Tiempo medio Civil TMC = TSM+12 Para evitar que un mismo país tenga horas distintas en lugares de distinto meridiano Tiempo Oficial TO = TMC del meridiano central del huso Para tener una unidad de tiempo no local Tiempo Universal TU = TMC de Greenwich Por normativa de la Unión Europea Tiempo Legal TL= TO + adelanto estacional 5

RELACIONES ENTRE LAS ESCALAS DE TIEMPO ASTRONÓMICO V - m=EE (ecuación de los equinoccios) TSV-TSM=ET (Ecuación del tiempo) TMC=TSM+12 TO=TMC DEL MERIDIANO CENTRAL DEL HUSO TL=TO+Adelanto estacional TIEMPO EN UN LUGAR=TIEMPO EN GREMWEECH LONGITUD (El + si el lugar está al E y el - al Oeste) TO=TU nº de huso TMC=TU longitud 6

TIPOS DE AÑOS AÑO TROPICO Dos pasos consecutivos del Sol por Aries. Duración 365. 2422 días solares medios. Longitud aumenta 3600 -50". AÑO SIDEREO Dos pasos consecutivos del Sol por un punto fijo duración 365. 2564 días solares medios. longitud aumenta 360. AÑO ANOMALÍSTICO Dos pasos consecutivos del Sol por el perigeo duración 365. 2596 días solares medios. longitud aumenta 360+11". La duración del año trópico se determina por observación 7

RELACIONES ENTRE LAS ESCALAS DE TIEMPO SIDÉREO MEDIO Y TIEMPO SOLAR MEDIO m. G = 0 + TU* ( 366. 2422/365. 2422). 0 tiempo sidéreo medio a 0 h de TU. Diferencia cada día de las dos escalas. Tabulado día a día. La relación entre intervalos de tiempo sidéreo y medio es la siguiente: I /IM=366. 2422/365. 2422 8

Escalas de tiempo rotacional. Transformaciones Greenwich TSV ET TSM θv θm EE TMC TU=T 0=TMC TO TL 12 h ± Lon. ±N ±A ± Lon. N=nº de huso horario θm Greenwich ET=TSV-TSM EE= θv-θm A=Adelanto estacional (1 h todo el año 2 horas en primaver-verano ± se usará + si es un paso al Este y – si es un paso al Oeste 9

Variación en la duración del día 10

Tiempo de efemérides (TE) Variable independiente t que interviene en la ecuación de la variación de la longitud del Sol =a+bt+ct 2+dt 3+. . . , a, b, c, d. . . , constantes Escala: Traslación de la Tierra alrededor del Sol Origen: 1 Enero 1900 a 0 h de TU ( =279041’ 48” 4) Unidad: Duración del año trópico de 1900 (31556925. 978 s) (1 s de TE= duración del segundo de tiempo solar medio de ese año = duración del segundo de TU de ese año) TU=TE el 1 de enero de 1900 a 0 h a partir de ahí TE-TU= t TU menos estable que TE. 15

Tiempo Atómico y Atómico Internacional (TA, TAI) Numero de oscilaciones de un átomo durante 1 sde TE 1 s. TA= 1 s. TE TAI=media ponderada de 200 relojes atómicos 1 s. TAI=1 s. TA= 1 s. TE Escala: Adición indefinida de la unidad Origen: 1 Enero 1958 a 0 h de TU Unidad: 1 segundo de TA desde 1 -1 -1900 hasta 1 -5 -1958 las escalas de TU y se separaron siendo TE-TU= 32 s 184, (los segundos de TU se alargaran) ; en 1958 TAI=TU y por tanto TAI=TE- 32 s 184 16

Variación en la duración del día http: //hpiers. obspm. fr/eoppc/earthor/ut 1 lod/lod-1623. html • Términos de largo periodo en la variación de la longitud del día desde 1623 a 2000 (respecto de 24 horas de TAI( 86400 s)) 17

Tiempo Universal Coordinado (TUC) Es la misma escala que la de TAI y TU se irán separando Se define el TUC en que emiten las señales horarias tal que en cada instante se verifica: 1)No difiere de TU mas de 1 s. DTU=TUC-TU<1 s 2)Difiere de TAI un número entero. DTA=TAI-TUC=n 18

Tiempo GPS (TGPS) Es la misma escala que la de TAI. Escala: Adición indefinida de la unidad Origen: 5 Enero 1980 a 0 h de TUC Unidad: 1 segundo de TAI Mantenida por los relojes a bordo de los satélites de la constelación. Se cuenta en semanas desde la medianoche del sábado. TGPS=TAI-18 s TGPS-TUC= n-C 0 Tiempo Dinámico Terrestre (TDT llamado también Tiempo Terrestre (TT) Tiempo Dinámico Baricéntrico (TDB) 19

RELACIONES ENTRE ESCALAS DE TIEMPO 1 S TA=1 S TE TAI=TE-32 s 148 (1 Enero 1958 a 0 h de TU) TGPS=TAI-18 s (5 Enero 1980 a 0 h de TUC) TE=TDT TDT=TDT+ términos lunares y planetarios DTU=TUC-TU <1 s DTA=TAI-TUC=ns (n entero) 20