Introdução. Tempo Universal. Tempo Sideral. Data Juliana. Cálculo do Tempo Sideral de Greenwich

Transcrição

1 SISTEMAS DE TEMPO

2 Introdução Tempo Universal Tempo Sideral Data Juliana Cálculo do Tempo Sideral de Greenwich

3 Introdução

4 Determinação da órbita de um corpo celeste através de observações Necessidade do tempo. feita A medida do tempo é baseada na rotação da Terra. Dado pela posição no céu, em relação ao meridiano local de um objeto de referência na esfera celeste. Existem várias medidas de tempo, dependendo dos objetos escolhidos.

5 Principais sistemas de medida de tempo empregados em astronomia de posição e dinâmica orbital: Tempo solar baseado na alternância do dia e da noite determinado pelo movimento diário aparente do Sol. Tempo sideral baseado no período de rotação da Terra em relação às estrelas fixas. Tempo das efemérides baseado no movimento orbital dos corpos do sistema solar.

6 Tempo atômico medido por relógio atômico baseado nas oscilações eletromagnéticas produzidas pelas transições quânticas de um átomo. Apresentados tempo solar e tempo sideral

7 Tempo Solar Verdadeiro TEMPO SOLAR O corpo celeste Sol

8 Dia solar: Período de rotação da Terra em relação ao Sol. - A passagem do Sol sobre o meridiano local corresponde ao meio dia verdadeiro local. Assim, é necessário a soma de 12 h na definição de tempo solar verdadeiro local para que o dia solar verdadeiro iniciase a meia noite ( 00 h ). - O intervalo é dado entre duas passagens meridionais consecutivas do Sol sobre o meridiano de um observador.

9 A hora local verdadeira ou tempo solar verdadeiro local, TVL é dado por: TVL = H L + 12 h H L : é o ângulo horário do Sol verdadeiro a partir do meridiano local E o tempo solar verdadeiro de Greenwich, TVG TVG = H G + 12 h H G : é o ângulo horário do Sol verdadeiro a partir do meridiano de Greenwich A longitude geográfica do local de observação, = H G - H L

10 Contudo, a duração exata de um dia solar verdadeiro não é constante devido à variação na velocidade orbital da Terra e devido à inclinação da eclíptica de 23,5 em relação ao plano equatorial (movimento orbital anual da Terra ao redor do Sol), ou seja, o movimento diário do Sol não é uniforme e um dia solar não tem sempre a mesma duração ao longo do ano. Solução!!!! Tempo solar médio

11 Tempo Solar Médio Local Sol fictício cujo período é igual ao período do Sol verdadeiro mas que se move com uma velocidade constante ao longo do plano equatorial, ou seja, é o tempo solar aparente, tomada a média uniforme.

12 O tempo solar médio local, TL é dado por: TL = H L + 12 h H L: ângulo horário do Sol fictício E o tempo universal, UT UT = H G + 12 h H G: ângulo horário de Greenwich do Sol fictício A longitude geográfica do local de observação, = H G - H L Por definição, um dia solar médio tem 24 h 00 m 00 s

13 Hora do fuso e hora legal Hora do fuso Divisão da Terra em 24 fusos iguais, com cada fuso compreendendo um ângulo de 15 medido sobre o equador terrestre e correspondendo a um intervalo de 1 hora.

14 Para ter uma hora padrão em todo o globo, os fusos são numerados a partir do meridiano de Greenwich, positivo para oeste e negativo para leste, ou seja, quando um fuso é cruzado ao se dirigir para o oeste o relógio deve ser atrasado em uma hora enquanto para leste adiantado uma hora. Para cada fuso, a hora legal, corresponde à hora registrada no relógio comum. Exemplo Horário Brasília UT (-) 3 h Longitude: O

15 TEMPO SIDERAL Baseado no movimento aparente das estrelas fixas em relação a um observador na Terra. Um dia sideral verdadeiro corresponde ao intervalo de tempo entre duas passagens meridianas consecutivas de qualquer estrela fixa que tenha sido selecionada para a observação

16 O tempo sideral local é definido como o ângulo horário do ponto verdadeiro em relação ao meridiano local. Caso o local de observação seja o Greenwich definese o tempo sideral de Greenwich.

17 TEMPO SIDERAL

18 E a longitude geográfica local, = - g Em que θ g é o tempo sideral em Greenwich, θ é o tempo sideral local e que a longitude é positiva para longitudes a leste de Greenwich e negativa para longitudes a oeste.

19 Dia solar: Período da rotação da Terra em relação ao Sol. Dia sideral: Tempo requerido pela Terra para completar uma rotação em relação ao ponto vernal. Devido ao sentido do movimento de translação orbital da Terra, o dia sideral é um pouco mais curto do que o dia solar.

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21 Assim, devido ao sentido do movimento de translação orbital da Terra, o dia sideral é um pouco mais curto do que o dia solar. Um ano tem 365 dias e um círculo de 360 movimento diário do Sol na sua órbita 1. A Terra tem que girar um grau a mais para ter o Sol no meridiano local. Como a Terra leva 4 minutos para girar um grau, tem-se que: Um dia solar é 4 minutos mais longo do que um dia sideral. Um dia sideral é de 23 h 56 m 04,09054 s do tempo solar médio.

22 Data Juliana

23 A data Juliana é simplesmente uma contagem contínua de cada dia transcorrido desde uma época particular. Esta época foi escolhida como 01 de janeiro de 4713 A.C. A data Juliana é medida de meio-dia para meio-dia.

24 Motivação: Por exemplo, Em 1582, o Papa Gregório XIII declarou a data 05 de outubro como sendo 15 de outubro, eliminando 10 dias. Em 1752, os ingleses eliminaram 11 dias de seu calendário. Entre outros.

25 A definição da data Juliana elimina todas estas discrepâncias. Existem tabelas de conversão de uma data qualquer de calendário para data Juliana. Para conversão de um tempo qualquer (a hora, minuto, segundo do dia em questão), basta achar a fração do dia.

26 y = ano m= mês d = dia

27 Calculo do Tempo Sideral em Greenwich

28 O cálculo prático de tempo sideral de Greenwich para 0:00h UT, θ g0, é dado pela equação: g (100, ) 0 (36000,77004 ) 0 S (0, ) 0 2 J (2,583x10 0 J J S 8 ) 0 S 3 A data juliana atual foi definida ao meio dia de 01/01/2000 (chamado J2000) e vale JD = Como um ano juliano tem 365,25 dias, então, um século juliano tem dias. Assim, o tempo S J dado em séculos entre o dia juliano J 0 e J2000 é dado por: S J J Sendo θ g0 em graus.

29 O tempo sideral de Greenwich em tempo t qualquer é dado por: Sendo 360, g g 0 UT , min 360, dia