O Universo e o Sistema Solar

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1 O Universo e o Sistema Solar 1

2 O cientista não estuda a natureza porque ela é útil; ele a estuda porque tem prazer nisso, e ele tem prazer nisso porque ela é linda. Se a natureza não fosse linda, não valeria a pena conhecê-la, e se não valesse a pena conhecê-la, não valeria a pena viver. É claro que não falo daquela beleza que impressiona os sentidos (...) Eu me refiro à beleza mais profunda que aparece na ordem harmoniosa das partes que somente a inteligência pode perceber. [Henri Poincaré] 2

3 Os astros que podemos distinguir no céu 3

4 Estrelas Aparecem como pontos luminosos cintilantes no céu. Existem algumas muito luminosas, como Sirius (distante 8,5 anos-luz da Terra), e outras mais tênues, como a estrela Polar (distante 434 anos-luz da Terra). 4

5 Galáxias Formadas por estrelas, planetas e outros astros menores, acompanhados por gases e pó, têm também uma luminosidade característica, tênue e difusa. Com um pequeno telescópio, é possível ver algumas galáxias próximas, como a de Andrômeda que está a mais de 2,5 milhões de anos-luz da Terra. 5

6 Planetas São vistos como pontos luminosos de brilho não cintilante, cuja posição no céu muda ligeiramente dia a dia. Seguem trajetórias particulares na abóbada celeste. Alguns são visíveis a olho nu, outros só podem ser observados com telescópios. 6

7 Satélites naturais (luas) São astros que seguem uma órbita ao redor de alguns planetas. O mais conhecido, e o único que é visível a olho nu, é nossa Lua. Os satélites de outros planetas podem ser observados com binóculos ou telescópios. É fácil observar alguns dos satélites de Júpiter. 7

8 Modelos do Universo Relevo do templo de Denderah, Egito, com a representação das constelações do Zodíaco. 8

9 Geocentrismo: Ptolomeu de Alexandria (c. 100 c. 170) publicou em seu livro Almagesto o modelo que situa a Terra no centro do Universo e os planetas conhecidos girando ao seu redor, cada um situado em uma esfera. Por último, situou a esfera das estrelas fixas. 9

10 Heliocentrismo: Nicolau Copérnico ( ) publicou seu modelo heliocêntrico. O debate que a proposta de Copérnico deu origem colocou em lados opostos a Igreja Católica e alguns cientistas (como Galileu Galilei). A igreja não aceitava a teoria heliocêntrica por acreditar que ela contradizia as Sagradas Escrituras. 10

11 Leis de Kepler Kepler estudou as observações (sobre Marte) do lendário astrônomo dinamarquês Tycho Brahe, que deram suporte à teoria heliocêntrica de Copérnico e descobriu, por volta de 1605, que estas observações seguiam três leis matemáticas relativamente simples. Suas três leis do movimento planetário desafiavam a astronomia e física de Ptolomeu. Sua afirmação de que a Terra se movia, seu uso de elipses em vez de círculos e sua prova de que as velocidades dos planetas variavam, mudaram a astronomia e a física. 1ª Os planetas descrevem órbitas elípticas, com o Sol num dos focos. 2ª O raio vetor que liga um planeta ao Sol descreve áreas iguais em tempos iguais. 3ª Os quadrados dos períodos de revolução (T) são proporcionais aos cubos das distâncias médias (R) do Sol aos planetas. 11

12 Questão exemplo: Enem 2009 O Sistema Solar segundo Ptolomeu, Copérnico e Kepler. Na linha de uma tradição antiga, o astrônomo grego Ptolomeu ( d.c.) afirmou a tese do geocentrismo, segundo a qual a Terra seria o centro do Universo, sendo que o Sol, a Lua e os planetas girariam em seu redor em órbitas circulares. A teoria de Ptolomeu resolvia de modo razoável os problemas astronômicos da sua época. Vários séculos mais tarde, o clérigo e astrônomo polonês Nicolau Copérnico ( ), ao encontrar inexatidões na teoria de Ptolomeu, formulou a teoria do heliocentrismo, segundo a qual o Sol deveria ser considerado o centro do universo, com a Terra, a Lua e os planetas girando circularmente em torno dele. Por fim, o astrônomo e matemático alemão Johannes Kepler ( ), depois de estudar o planeta Marte por cerca de trinta anos, verificou que a sua órbita é elíptica. Esse resultado generalizou-se para os demais planetas. A respeito dos estudiosos citados no texto, é correto afirmar que: a) Ptolomeu apresentou as ideias mais valiosas, por serem mais antigas e tradicionais. b) Copérnico desenvolveu a teoria do heliocentrismo inspirado no contexto político do Rei Sol. c) Copérnico viveu em uma época em que a pesquisa científica era livre e amplamente incentivada pelas autoridades. d) Kepler estudou o planeta Marte para atender às necessidades de expansão econômica e científica da Alemanha. e) Kepler apresentou uma teoria científica que, graças aos métodos aplicados, pôde ser testada e generalizada. 12

13 Questão exemplo: (Enem) As leis de Kepler definem o movimento da Terra em torno do Sol. Qual é, aproximadamente, o tempo gasto, em meses, pela Terra para percorrer uma área igual a um quarto da área total da elipse? a) 9 b) 6 c) 4 d) 3 e) 1 13

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