Introdução à Astronomia AGA 210 Prova 1 14/09/2015

Transcrição

1 Introdução à Astronomia AGA 210 Prova 1 14/09/2015 Nome: Identficação USP: 1 - A figura abaixo exibe a configuração geométrica de 2 tipos de eclipses. Identifique cada um deles e assinale no caso do ítem b) se o tipo do eclipse é parcial ou total e justifique. No ítem c) explique qual a condição necessária para ocorrer um eclipse (1,0). --> Roteiro 4, slide 12 e slides 18 e 19 a) Eclipse do Sol, pois a Terra passa pela sombra ou umbra da Lua. b) Eclipse da Lua, pois passa pela sombra ou umbra da Terra. O eclipse é Total, pois a Lua está dentro do cone de sombra ou umbra da Terra. c) Como o plano de órbita da Lua não coincide com o plano de órbita da Terra, o eclipse só ocorrerá quando a Lua estiver bem próxima da linha dos nodos, linha onde ocorre o alinhamento da Terra, Lua e Sol 2 Identifique a partir da figura abaixo a posição onde ocorrem os diferentes Equinócios (primavera, outono) e Solstícios (verão, inverno) em cada um dos hemisférios. (1,0) 1. Equinócio Primavera no HN e Outono no HS 2. Solstício de Verão no HN e de Inverno no HS 3. Equinócio de Outono no HN e de Primavera no HS 4. Solstício de inverno no HN e verão no HS

2 3 Declare se V ou F para as sentenças abaixo, e que identificam o Movimento de Translação da Terra. (0,5; 0,1 cd) ( V ) Regularidade das Estações ( F ) Irregularidade das Estações. ( V ) Temperaturas associadas a duração dos dias: no inverno dias curtos e temperaturas baixas; no verão o contrário... ( V ) Tamanho das sombras variava periódicamente: ao meio-dia, quando se observava a menor sombra do ano, era sinal de que era o primeiro dia do Verão. Quando a sombra era a mais comprida, o primeiro dia do Inverno ( V ) 2 dias do ano, a duração do dia é igual a da noite 4 - As curvas abaixo representam o comportamento observado da Intensidade (I) em função do comprimento de onda. A partir do gráfico responda as 3 perguntas abaixo: (1,5). --> ver Roteiro 5, slide 50 a) Como estas curvas são conhecidas na física? O que elas significam? - São curvas que representam a distribuição de densidade de energia térmica ou de um corpo negro. - A interpretação é que um CN emite radiação em todos os comprimentos de onda, portanto, emissão contínua, com diferentes valores de energia em cada um destes comprimentos. A contribuição de energia em cada comprimento de onda depende somente da temperatura.

3 b) A porção da região do visível varia entre as diferentes curvas. Interprete este fato nas curvas com T=3000 K e T=6000 K. As curvas da figura mostram que quanto maior a temperatura, maior energia. Assim, quando se compara a curva com T=3000K e com T=6000K, podemos perceber que a contribuição da energia que vem do visível (3000 Ao< visível < 7000Ao) é maior no caso de temperaturas altas. c) A Lei de Wien nos indica que λmax x T = 0,290 (cm. K). Qual a relevância desta Lei nos estudos das estrelas? --> Roteiro 5, slides 63 e 64 A partir da observação do espectro de uma estrela obtem-se o λmax. Tendo este valor, é só aplicar a Lei de Wien e se obtem a temperatura superficial da estrela. Um dado relevante nos estudos das estrelas. No caso do Sol a Ts = 5770K. 5 Identifique as fases da Lua na figura abaixo, especificando sua fase nas 4 posições assinaladas. (1,0; 0,25 cd). --> Roteiro 4, slide 5 (1) ( 1 ) Quarto minguante (3) ( 2) Nova (3) Quarto Crescente (4) Cheia (4) (2)

4 6 Reconheça a veracidade ou não das sentenças abaixo, assinalando com V ou F: (1,0; cd 0.1). --> Roteiro 3, slides 26, 49; Roteiro 5, slides 25, 26, 39 ( V ) Os planetas se movem em elipses, com o Sol em um dos focos. ( F ) A órbita dos planetas segue uma trajetória de epiciclos com o Sol no centro. ( V ) A linha que liga o Sol a um dado planeta varre áreas iguais em tempos iguais. ( V ) Os planetas apresentam movimento direto em relação às estrelas (de oeste para leste) na maior parte do tempo, mas também apresentam movimento retrógrado (de leste para oeste). ( V ) O quadrado da razão dos períodos de translação de 2 planetas é igual ao cubo da razão entre as distâncias dos planetas ao Sol. ( V ) A Terra possui da ordem de dezenas de movimentos, além da rotação, translação, nutação e precessão. ( F ) A luz é uma enorme porção do que chamamos de radiação eletromagnética. ( V ) Radiação Eletromagnética exibe propriedades de onda e partículas, pode ser visível e invisível. ( V ) Radiação é um processo de transferência de energia através de ondas eletromagnéticas e é consequência da oscilação dos campos elétrico e magnético. ( V ) Fótons podem ser interpretados como sendo pacotes de ondas eletromagnéticas que tem uma energia fixada e viaja como uma partícula. 7) Explique de forma objetiva, clara e completa como obtém a composição química de estrelas? (1,0). --> Roteiro 6, slides 22 e 23 A composição química de estrelas pode ser obtida através da identificação de padrões de linhas de elementos químicos, disponíveis na literatura em bibliotecas de espectros de elementos químicos, com as linhas que estão registradas no espectro observado da estrela em estudo. Cada elemento químico possui um espectro característico com padrões de linhas bem determinados. Assim, comparando e identificando os elementos químicos presentes no espectro da estrela, é possível saber quais elementos químicos estão presentes na estrela em estudo.

5 8) Identifique o tipo de espectro gerado em cada uma das situações ilustradas abaixo. (1,0). --> Roteiro 6, slide 9 a) Espectro contínuo b) Espectro de emissão c) Espectro de absorção 9) A figura abaixo ilustra uma situação onde ocorre povoamento e despovoamento eletrônico de elétrons. Identifique e explique o que está ocorrendo nas 2 situações apresentadas pelas flexas e o que representa a curva senoidal. (1,0). --> Roteiro 6, slides 16, 17 e 18 a) Elétron pula da camada L para a M após receber um fóton com a energia exatamente igual a diferença de energia dos 2 níveis. A curva senoidal representa o foton, ou energia, que foi absorvido na transição eletrônica. Este mecanismo gera linhas de absorção no espectro. b) Eletron faz uma transição de um nível mais alto de energia, camada M, para uma camada de menor energia (L). A diferença de energia, entre estas 2 camadas, exatamente igual a diferença de energia dos 2 níveis, é transformada em um fóton, representado pela curva senoidal, e que está sendo emitido na transição. Este mecanismo gera linha de emissão no espectro.

6 10) Mostre que um dia sideral é aproximadamente 4 minutos mais curto que o dia solar. (1,0). --> Roteiro 4, slide 28 Em um dia a terra percorre aproximadamente um grau em torno do sol (pois em 365,25 dias percorre 360 graus). Com isso, a terra deve girar um grau a mais em torno de seu eixo para retornar à mesma posiçao relativa ao sol, e assim completar 1 dia solar. O tempo que ela leva para girar 1 grau em torno de seu eixo é de 4 minutos (pois leva 24h para girar 360 graus).