La direzione sud, in Italia, è:

(A) la direzione opposta a quella indicata dall'ago della bussola
(B) la direzione in cui vediamo il sole quando l'orologio segna le 12
(C) la direzione opposta a quella dell'ombra di un palo verticale su un terreno orizzontale nel momento in cui essa ha lunghezza massima
(D) la direzione opposta a quella dell'ombra di un palo verticale su un terreno orizzontale nel momento in cui essa ha lunghezza minima
(E) la direzione in cui vediamo il sole quando esso è più lontano dalla Terra

A: no, in quanto il nord-magnetico è non coincide con il nord (ricordiamo che viene chiamata "declinazione magnetica" la differenza tra la direzione indicata dalla bussola e quella reale; essa dipende non solo dalla posizione in cui si è ma anche dal tempo, in quanto il campo magnetico muta negli anni e, con intensità minore, anche nel corso dei giorni)
B: no, in quanto l'ora segnata dall'orologio non coincide con l'ora solare
E: andrebbe bene con "quando il sole è più alto" intendendo con "altezza" del sole la inclinazione dei raggi solari, ossia la inclinazione (rispetto al suolo) del mio sguardo quando punto il sole.
La risposta OK è D: a maggiore "altezza" corrisponde ombra più corta; il sole lo si vede a sud per cui l'ombra è diretta a nord.
La direzione indicata in C sarebbe quella del punto in cui si vede tramontare il sole, se non è in pianura o sul mare, perché altrimenti l'ombra, man mano che i raggi solari diventano orizzontali, tende a sfumare all'infinito.
L'ombradel palo (quando il sole è alla massima altezza) sta sempre su un merdiano, cioè sulla retta nord-sud, a qualunque latitudine, ma è sempre diretta verso nord solo sopra al Tropico del Cancro (23.5° di latitudine), all'incirca dall'Egitto in su, non in tutto l'emisfero settentrionale. Infatti l'asse di rotazione della Terra su sé stessa non è perpendicolare al piano su cui si sviluppa la sua rotazione attorno al sole.

Agli equinozi i raggi solari arrivano verticali sull'equatore: un palo verticale non fa ombra; sopra all'equatore fa un'ombra diretta verso nord, sotto all'equatore la fa diretta verso sud. Al solstizio d'estate i raggi del sole arrivano verticali sul Tropico del Cancro, in quello invernale arrivano verticali sul Tropico del Capricorno (–23.5° di latitudine). Tra i due tropici si passa da giorni in cui il sole quando è alla massima altezza lo si vede a sud a giorni in cui lo si vede a nord.

In un test sottoposto (nel 2000) a una quarantina di laureati in facoltà scientifiche il 32% ha risposto correttamente, ma ben il 46% ha scelto A. Il 14% ha preferito non rispondere.

Gli insegnanti possono vedere le considerazioni didattiche svolte nei commenti all'esercizio 0a.12 sullo spazio tridimensionale.

A: no, in quanto il nord-magnetico è non coincide con il nord (ricordiamo che viene chiamata "declinazione magnetica" la differenza tra la direzione indicata dalla bussola e quella reale; essa dipende non solo dalla posizione in cui si è ma anche dal tempo, in quanto il campo magnetico muta negli anni e, con intensità minore, anche nel corso dei giorni)
B: no, in quanto l'ora segnata dall'orologio non coincide con l'ora solare E: andrebbe bene con "quando il sole è più alto" intendendo con "altezza" del sole la inclinazione dei raggi solari, ossia la inclinazione (rispetto al suolo) del mio sguardo quando punto il sole. La risposta OK è D: a maggiore "altezza" corrisponde ombra più corta; il sole lo si vede a sud per cui l'ombra è diretta a nord. La direzione indicata in C sarebbe quella del punto in cui si vede tramontare il sole, se non è in pianura o sul mare, perché altrimenti l'ombra, man mano che i raggi solari diventano orizzontali, tende a sfumare all'infinito.
L'ombradel palo (quando il sole è alla massima altezza) sta sempre su un merdiano, cioè sulla retta nord-sud, a qualunque latitudine, ma è sempre diretta verso nord solo sopra al Tropico del Cancro (23.5° di latitudine), all'incirca dall'Egitto in su, non in tutto l'emisfero settentrionale. Infatti l'asse di rotazione della Terra su sé stessa non è perpendicolare al piano su cui si sviluppa la sua rotazione attorno al sole.

Agli equinozi i raggi solari arrivano verticali sull'equatore: un palo verticale non fa ombra; sopra all'equatore fa un'ombra diretta verso nord, sotto all'equatore la fa diretta verso sud. Al solstizio d'estate i raggi del sole arrivano verticali sul Tropico del Cancro, in quello invernale arrivano verticali sul Tropico del Capricorno (–23.5° di latitudine). Tra i due tropici si passa da giorni in cui il sole quando è alla massima altezza lo si vede a sud a giorni in cui lo si vede a nord.