A Astronomia da Antiguidade aos Tempos Modernos

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1 A Astronomia da Antiguidade aos Tempos Modernos Introdução à Astronomia Fundamental

2 A renascença chegou na astronomia através dos estudos de Nicolau Copérnico, que propôs um modelo heliocêntrico do Universo

3 No novo modelo o centro do movimento era o Sol, e as órbitas eram circulares

4 Mas as órbitas eram circulares?

5 Tycho Brahe fez medidas precisas da posição do planeta Marte

6 Kepler, usando observações a olho nu feitas pelo astrônomo Tycho Brahe, descobriu as leis do movimento planetário

7 Usando as medidas de Tycho, Kepler obteve a órbita da Terra

8 O modelo de Copérnico não se ajustava à órbita de Marte

9 Johannes Kepler ( ) defensor do heliocentrismo, conseguiu determinar a órbita de Marte, mas ao tentar ajustá-la com um círculo não teve sucesso. Finalmente, passou à tentativa de representar a órbita de Marte com uma oval, e rapidamente descobriu que uma elipse ajustava muito bem os dados. A posição do Sol coincidia com um dos focos da elipse. Ficou assim explicada também a trajetória quase circular da Terra, com o Sol afastado do centro. Kepler determinou suas três leis

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13 Kepler foi o primeiro a tentar derivar movimentos celestiais de causas físicas assumidas

14 Galileu usou o telescópio para observar sistematicamente o céu, fazendo várias descobertas importantes Mostrou que os planetas eram discos, e não pontos de luz, quando vistos pelo telescópio. descobriu que a Via Láctea era constituída por uma infinidade de estrelas. descobriu que Júpiter tinha quatro satélites, orbitando em torno dele. Essa descoberta de Galileu foi particularmente importante porque mostrou que podia haver centros de movimento que por sua vez também estavam em movimento; portanto o fato da Lua girar em torno da Terra não implicava que a Terra estivesse parada.

15 descobriu que Vênus passa por um ciclo de fases, assim como a Lua observou as manchas solares Observou que o planeta Saturno tinha orelhas. Sabemos agora que Galileu estava observando os anéis de Saturno. Mostrou que a Lua não era lisa, como era antes assumido, e sim coberta por montanhas e crateras.

16 Galileu desenvolveu um novo conceito de inércia Um objeto em estado de movimento possui uma inércia que faz com que ele fique neste estado até que uma força externa aja sobre ele. Para chegar a essa conclusão, Galileu teve de se abstrair do que ele, e todo o mundo, via.

17 Isaac Newton apertou ainda mais os laços entre a física e a astronomia através de sua Lei da Gravitação Universal e seus princípios Físicos Percebeu que a mesma força que atraia os objetos para o centro da Terra, mantia a Lua em órbita ao redor da Terra derivou as Leis de Kepler a partir de seus princípios e da lei da gravidade. Os desenvolvimentos teóricos de Newton criaram muitos dos alicerces da física moderna.

18 Primeira Lei: Inércia. Em ausência de forças externas, um objeto em repouso permanece em repouso, e um objeto em movimento permanece em movimento, ficando em movimento retilíneo e com velocidade constante

19 Segunda Lei: Lei da Força. A força líquida aplicada a um objeto é igual à massa do objeto vezes a aceleração causada ao corpo por esta força. A aceleração é na mesma direção da força

20 Terceira Lei: Ação e Reação. Se o objeto exerce uma força sobre outro objeto, este outro exerce uma força igual e contrária

21 Lei Universal da Gravidade. Todo objeto no Universo atrai outro objeto com uma força que age na linha que une os seus centros e é proporcional ao produto de suas massas e inversamente proporcional ao quadrado da distância que os separa.

22 Massa e Peso Massa é a medida de quanta matéria um objeto possui. Peso é a medida da Força de Gravidade exercida sobre a matéria que o objeto possui. P = mg Logo, massa e peso são proporcionais entre si, com a aceleração da gravidade como constante de proporcionalidade. Isso implica que a massa é uma constante do objeto, enquanto que o peso depende da localização do objeto. Por exemplo, se movermos o objeto para a Lua, onde a aceleração da gravidade é 6 vezes menor devido à menor massa da Lua em relação à Terra, esse objeto terá um peso menor, mas continuará tendo a mesma massa.

23 No final do século XIX, cientistas começaram a descobrir formas de luz que eram invisíveis ao olho nu: raios-x, raios gama, ondas de rádio, micro-ondas, radiação ultravioleta e radiação infravermelha Essas descobertas tiveram um grande impacto na astronomia, criando os campos da astronomia infravermelha, rádio astronomia, astronomia do raio-x e finalmente astronomia dos raios gama

24 Com o advento da espectroscopia foi evidenciado que outras estrelas eram similares ao Sol, mas com temperaturas, massas e tamanhos diferentes A existência de nossa galáxia, a Via Láctea, como um grupo separado de estrelas só foi evidenciado no século XX, junto com a descoberta de galáxias externas em seguida, a expansão do Universo foi observado devido ao afastamento da maioria das galáxias em relação a nossa no século XX a astronomia se beneficiou de cada avanço instrumental levando cada nova descoberta a uma reformulação para o entendimento do Universo

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