Introdução à Astronomia Semestre:

Transcrição

1 Introdução à Astronomia Semestre: Sergio Scarano Jr 22/10/2013

2 Horário de Atendimento do Professor Professor: Sergio Scarano Jr Sala: 119 Homepage: * scaranojr.ufs@gmail.com** Horário de Atendimento***: Segunda Terça Quarta Quinta Sexta 14:00-15:00 14:00-15:00 14:00-15:00 14:00-15:00 A ser discutido * Nosso canal de comunicação principal será o SIGAA, mas o material será disponibilizado na homepage; ** Não serão respondidas dúvidas sobre a matéria por *** Os horário podem ser articulados em caso de demanda dos alunos em acordo com o professor

3 Eco dos Astro e XV EANE Produção da Astronomia Brasileira no facebook.

4 Revisão de Matemática e Como Utilizar uma Calculadora Científica Sergio Scarano Jr 04/06/2013

5 Medidas Angulares vs. Medidas Lineares

6 Unidades de Medida de Ângulos ou Arcos Como para o caso de medidas lineares, medidas angulares podem assumir diferentes referências: 1. Grau ( º ) arco que corresponde à fração 1/360 da circunferência. 2. Grado (gr) arco que corresponde à fração 1/400 da circunferência. 3. Radiano (rad) ângulo contido pelo arco cujo comprimento é igual ao raio da circunferência que o contém. B 1 rad R l 1 rad rad Ȯ R A l R [rad]

7 Correspondências Entre as Unidades Como para o caso de medidas lineares, medidas angulares podem assumir diferentes referências: 360º 400 gr 2π rad ( 2) ( 2) ( 2) 180º 200 gr π rad Como não utilizaremos o grado nas atividades deste curso, a relação que nos importa é a relação simplificada abaixo: 180º π rad

8 Ajustando a Calculadora para Radianos, Graus ou Grados Esse procedimento é possível com calculadoras científicas. 1-) Digite até que apareça as opções: Deg Rad Gra ) Digite para graus, ou para radianos, ou para grados 3-) Digite o valor desejado e depois Note que no display aparece um D (Graus), R (Radianos) ou G (Grados), conforme a medida escolhida. A partir disso é possível fazer conversões de ângulos para a unidade do display (passo 2). Basta digitar o valor e escolher a unidade de entrada digitando: + e depois

9 Triângulo Retângulo, Proporções e Funções Trigonométricas Considerando a proporcionalidade entre triângulos retângulos pode-se definir grandezas que dependam apenas dos ângulos do mesmo. tan( ) = b pequeno c pequeno = b grande c grande = cateto oposto cateto adjacente sen( ) = cateto oposto hipotenusa cos( ) = cateto adjacente hipotenusa tan( ) = sen( ) cos( ) cateto oposto (b grande ) cateto oposto (b pequeno ) cateto adjacente (c pequeno ) Multiplicando pelo cateto adjacente mesmo fator (c grande ) Multiplicando pelo mesmo fator Multiplicando pelo mesmo fator

10 Usando a Calculadora para Funções Trigonométricas Esse procedimento é possível com calculadoras científicas. 1-) Digite ou ou 2-) Digite 3-) Digite As funções + ou + ou + calculam os ângulos cujo seno, cosseno ou tangente do valor inserido na calculadora e não o inverso dessas funções (cossecante, secante e cotangente), respectivamente.

11 Método da Paralaxe Denominado como método primário, o efeito de paralaxe é uma das formas diretas de se medir as distâncias das estrelas. 2p A distância pode ser obtida por triangulação: 2p p tan (p) = 1 UA D D = 1 UA tan (p) D 1 UA 1 UA

12 Equação de uma Reta Sabendo que dois pontos determinam uma reta: tg( ) = m = y - y 0 x - x 0 y y = m x + n assim a equação da reta fica: y y = m x + n onde a inclinação da reta recebe o nome de coeficiente angular: y - y 0 m = y - y 0 x - x 0 eolocalondearetainterceptao eixo y é o coeficinte linear: y 0 n x 0 m x - x 0 x x n = y 0 - m x 0

13 Medindo Grandezas no Céu Sendo a abóboda celeste esférica, as grandezas medidas no céu são angulares. l [arc sec] R o = 1/360 da circunferência 1 = 1/60 do grau 1" = 1/60 do minuto d = 2 cm 1 m Moeda de centavos d = 2 cm 1' 70 m d = 2 cm 1" 4 km

14 Utilizando a Mão para Medir o Céu Uma das técnicas antigas para medir grandezas no céu era utiliza o próprio corpo.

15 O Registro do Céus na Antiquidade Em muitas referencias da pré-história da humanidade muitas vezes foram registrados mudanças no céu, incluindo o aparecimento de novas estrelas. Peñasco Blanco, New Mexico, Estados Unidos.

16 O Conceito de Dia e Noite Uma das primeiras noções de Astronomia é o conceito de Dia e Noite

17 Abóboda Celeste = Céu A simetria esférica do céu, onde diferentes astros se dispunham recebeu o nome de esfera celeste. Zênite Zênite Dia Noite

18 Volume V e Superfície S dos Polígonos e do Círculo No geral deriva-se multiplicando mais uma dimensão à área da base. Para os polígonos os sólido gerados são prismas e para o círculo o cilíndro. Volume área base altura Primas, cubos, paralelepípedos Cilindro Alturan= c Alturan= h a b 0 R V a b c V R 2 h S 2 ( ab ac bc) S 2 R ( h R )

19 Volume V e Superfície S de Pirâmides e Cones Resolvidos rigorosamente por meio de Cálculo Integral. Volume 3 1 área base altura V 3 1 área base h V 1 R 3 2 h h h R S área base áreas faces S 2 R h R R

20 Volume V e Superfície S de Uma Esfera Obtido de modo análogo ao da área de um círculo. Volume da Esfera: 4 V r 3 3 Área da Esfera: S 4 R 2

21 Focalização de Objetos e Acomodação Visual? Impressão de uma abóbada celeste é consequência do efeito do estímulo estroboscópico na musculatura do olho para a acomodação visual. Músculo descontraído Objeto muito distante Músculo contraído Objeto próximo

22 Vertical Direção de um fio de prumo em repouso e equilíbrio Vertical do Local Uma das primeiras noções de Astronomia é o conceito de Dia e Noite Vertical Vertical

23 Plano Horizontal do Local: Vertical do Local Plano horizontal Líquido em repouso e em equilíbrio Plano horizontal Plano definido pela superfície livre de um líquido em repouso e em equilíbrio (longe das bordas)

24 Movimento Diurno do Sol O caminho do Sol ao longo do céu depende da época do ano e de onde se vive na Terra. É resultado do movimento real da Terra em torno do seu próprio eixo. Zênite Meio-dia Nascer Ocaso

25 Gnômon (Agulha, Vara, Ponteiro, Relógio de Sol) Sol Gnômon

26 Determinação do Meridiano (Sombra Mínima) Meridiano significa meio-dia e reflete a marca que divide o dia claro em duas metades iguais. Nascente Ocaso

27 Pontos ou Direções Cardeais Os pontos cardeais Leste, Oeste, Norte e Sul estão relacionados a direções na superfície da Terra, e embora possam ser traçados utilizando-se o Sol como referência, eles não tem ligação intrínseca com o Sol. Ponto Leste Nascente Ponto Norte Meridiano Ponto Sul Ocaso Ponto Oeste

28 Coordenadas Altazimutais Zênite Z z 0 o A < 360 o [Ñ] -90 o h +90 o [Z] L A [Z] 0 o z 180 o [Ñ] N Plano do Horizonte h S W A = azimute h = altura z = distância zenital Ñ Nadir A, h A, z

29 Trabalhando com o Sistema Sexagesimal Esse procedimento é possível com calculadoras científicas. 1-) Digite o número de graus e depois 2-) Digite o número de minutos de arco e depois 3-) Digite o número de segundos de arco e depois 4-) Digite e o número será exibido na parte do display destinada às respostas 5-) Para alternar a visualização do valor em formato sexagesimal e formato decimal, basta digitar

30 PN Dia e noite O dia claro e a noite são resultados do movimento de rotação da Terra em torno de seu eixo de rotação. PS

31 Anoitecer Oceano Atlântico Belo Horizonte Aracaju Salvador São Paulo Rio de Janeiro

32 Representação do Meridiano Local do Observador Plano Meridiano local Passagem meridiana N Oeste W E Leste S PS Movimento Real da Terra

33 Tipos de dia Meio-dia Dia Civil Dia Babilônio Dia Dia claro Ocaso do Sol Noite Nascer do Sol Dia Astronômico Meia-noite Dia Claro + Noite = Dia = Nictêmero

34 Clepsidra Reservatório de reposição Nível constante Relógio com escoamento de água h v

35 Relógio de Vela Introduzida pelos Babilônicos e Caldeus e baseado em seu Sistema Sexagesimal ( base 60 ) e submúltiplos ( 12 = 60 / 5 ). Dia = horas 12 h Meio dia 18 h Pôr do Sol 24 h Meia noite 06 h Nascer do Sol 12 h Meio dia (outro)

36 Minutos e Segundos Medida babilônica, nome introduzido pelos romanos. Horas (pequeno, menor) Minutos (segundo minuto = diminuto) Segundos

37 Por que o céu é azul? E por que não vemos Estrelas Durante o Dia? É necessário entender a natureza da luz para responder essas perguntas

38 Efeitos das Luz ao Interagir com a Materia Diferentes efeitos da luz sobre a matéria podem ser detectados usandose por exemplo um prisma:

39 Por que o céu é azul? Sol Limite da atmosfera O céu, visto da Terra, é azul porque nossa atmosfera dispersa, predominantemente, o azul

40 Por que não vemos Estrelas Durante o Dia? A quantidade de luz dispersa pelo céu é maior que a do brilho típico das estrelas, ofuscando-as.