Observação de fenômenos astronômicos. Como e Para Quê ORIENTAÇÃO

Transcrição

1 Astrnmia na Praça, na Rua e na Escla Francisc de Brja ópez de Prad Gilsn Antôni unes E E bservaçã de fenômens astrnômics Cm e Para Quê E RIETAÇÃ E Direçã d meridian lcal. Pnts Cardeais.ascente e Pente Francisc de Brja ópez de Prad Jhanna A.E. de Knegt ópez de Prad Gilsn Antôni unes Direçã d meridian lcal este ul rte Pl ul este ignificad e rigem d term rientaçã s pvs ind-eurpeus, antes de partir nas suas caminhadas, bservavam pela manhã nde l aparecia n hriznte e lhand para aquela regiã abriam s braçs e cm iss eles marcavam três direções, u rums. Uma direçã era marcada a partir d bservadr para a psiçã d nascer d l. Cm braç esquerd era definida a segunda direçã, que eles chamavam ner. Cm braç direit indicavam a terceira direçã denminada pr eles swem ( l), cm representad na figura acima. É deste fat que se riginu a palavra rientaçã que quer dizer lhand para riente, ist é, para nde l nasce, e assim pder guiar-se numa determinada direçã Mntalvânia Manga Espinsa 42 Mnte Azul E E Unai Paracatu ã Francisc Januária Janaúba.Jã da Pnte.Jã d Paraís alinas Crnel Jequitinhnha Murta Mntes Clars aga ds Pats Araçuaí Bcaiuva Bertóplis Minas vas Pirapra Teófil Carls Mrada va Chagas de Minas tni Três Marias Diamantina Crint Tupaciguara Mnte Pats M Carmel ilh Verd e Araguari de Minas Gvernadr Curvel Patrcíni Valadares Uberlândia Ituiutaba Carm d Paraíba Carmésia Ipatinga Ibiá Resplendr Bm Despach ete agas Aimrés Iturama Araxa Cntagem ta uzia Itabira Carneirinh Caratinga Uberaba Pará de Minas J.Mnlevade Frutal aga da Prata Itaúna Betim BE HRIZTE Manhuaçu ur Pret Pnte va Guaxupé Frmiga Cnselheir Passs liveira afaiete Viçsa Carangla ã ebastiã Camp Bel d Paraís avras. Jã Muriaé Ubá del Rei Barbacena Alfenas Varginha ants Cataguases Fig. 2 Dumnt Três Pçs Caxambu Juiz de Fra Crações de Caldas Além Paraíba ã urenç Pus Maria da Fé Alegre Itajubá Extrema alt da Divisa Pedra Azul -16 Medina Almenara anuque Mestre nã é quem sempre ensina, mas quem, de repente, aprende. Guimnarães Rsa E E Bel Hriznte 16

2 Pr que este curs? Alguns esclareciments Depis de ter escrit váris texts para pssibilitar a bservaçã, análise e explicaçã de fenômens astrnômics, achams prtun elabrar um curs em pucas flhas para diminuir s gasts em papel e impressã. Desta maneira, esperams, que mais aluns, educadres e públic em geral pssam cnhecer, bservar e explicar fenômens astrnômics. Pr iss fi feita uma seleçã de temas e, sbretud uma reduçã de material impress. ã suficiente pucas flhas impressas na frente e n vers para editar tds s texts deste curs. Além diss fi pssível dispnibilizar s aparelhs e mdels para serem impresss simplesmente em papel. Para dar cntinuidade a este curs estams elabrand utr curs dedicad a identificar estrelas e cnstelações. Alguns terms u cnceits que rientam este curs Ensin: derivad de duas palavras latinas: in (em, n) e signum (sinal), ist quer dizer ir n sinal u assinalar caminhs. Cmplicar: derivad de duas palavras latinas: cum (cm) e plicare (fechar) que pdems traduzir cm ir n que está fechad. Explicar: derivad de duas palavras latinas: ex (de, desde) e plicare (fechar) que pdems traduzir cm ir n fechad e abrí-l. Aplicar: derivad de uma palavra grega a (nã, negaçã) e uma palavra latina plicare (fechar) que pdems traduzir cm negar u sair d fechad u criar nv cnheciment. Implicar: derivad de duas palavras latinas in (em, dentr) e plicare (fechar) que pdems traduzir cm entrar n fechad e sair dele elabrand nv cnheciment. s terms aplicar e implicar sã análgs e pdem ser interpretads cm «navegar pr mares dantes nunca navegads» que se pretende cm este curs que pretendems, pis, cm este curs é: - assinalar caminhs para que cada um e tds s participantes d curs, se infrmem sbre quand acntecem fenômens astrnômics e pssam bservá-ls. - cm-plicar, ist é, pssibilitar que tdas as perguntas, questões, dificuldades sbre cada fenômen se trnem presentes. - ex-plicar, ist é, «abrir» tdas as dificuldades, evidenciar cada fenômen, patente-á-l a-plicar u im-plicar, ist é, partid ds cnheciments, atitudes e capacidades anterirmente cnquistads, partir para nvs cnheciments, nvas questões, nvs fenômens que querems bservar e explicar. Bel Hriznte e Brumadinh Francisc de Brja ópez de Prad

3 1.RIETAÇÃ Direçã aprximada d gegráfic. Cm achar aprximadamente a direçã d rte gegráfic cm um mstradr de relógi de 24h 1- Clcar um ded na psiçã da hra em curs e perpendicularmente a mstradr. 2- Girar mstradr até que a smbra d ded passe pel centr d mstradr. 3- A psiçã aprximada d será indicada pela direçã da linha que vai d centr d mstradr até as 12h P e n n t e a s c e n t e

4 1- Clcar a Rsa ds Vents na hrizntal. Direçã d rte u d meridian lcal 2- Centrar uma bússla cm a Rsa ds Vents fazend cincidir s pnts cardeais da bússla cm s da Rsa ds Vents E E 3- Girar esta flha até que a agulha magnética apnte para valr da declinaçã magnética lcal. 4- Entã, a Rsa ds Vents estará rientada cm s pnts cardeais lcais. A direçã d meridian lcal cincide cm a direçã rte-ul da Rsa ds Vents. 2

5 ACHAR A DIREÇÃ D MERIDIA CA CM UMA BÚA esta atividade levams em cnsideraçã a declinaçã magnética lcal, ist é, ângul medid sbre um plan hrizntal, entre a direçã d nrte magnétic e a d nrte gegráfic. Para descrever este prcess esclhems a cidade de Macapá (AM) cm declinaçã magnética igual a este. Ist quer dizer que a direçã d rte gegráfic está a a este da direçã da agulha magnética. Material - Bússla - valr da declinaçã magnética lcal. Prcediments Infrmar-se qual a pnta da agulha magnética que apnta para rte. Para iss e suficiente usar Relógi 24h para achar a psiçã aprximada d rte gegráfic u identificar s hrizntes d nascente e d pente d l. Clcar a bússla sbre uma flha numa superfície hrizntal bem nivelada e esperar que a agulha magnética pare de balançar. Essas situações sã mstrada nas Fig.1 a 3. Fig.1 Fig.2 Fig Bússla sbre a mesa Agulha da bússla balançand Agulha da bússla estabilizada Girar a caixa da bússla até que a direçã rte-ul d mstradr cincida cm a direçã da agulha magnética cm mstra a Fig.4 Desenhar, na flha em que está a bússla, uma linha a direçã da agulha magnética cm mstra a Fig. 5 Retirar a bússla da flha e desenhar um pnt n centr da linha (Fig.6 ). Fig. 4 Fig. 5 Fig Mstradr da bússla rientad cm a direçã da agulha magnética Direçã da agulha magnética desenhada na flha 3 Direçã da agulha magnética desenhada na flha

6 Clcar um transferidr cincidind sua rigem cm pnt central da linha (Fig. 7). Cm transferidr marcar um ângul de para este a partir da direçã da agulha magnética e desenhar na flha uma linha para indicar essa direçã. (Fig. 8). Essa direçã cincide cm a direçã rte-ul gegráfic da cidade de Macapá. (Fig.9). Fig. 7 Fig. 8 MAG GE Fig Declinaçã magnética de Macapá (AM): Transferidr cm sua rigem n pnt central da linha Ângul de para este a partir da direçã da agulha 2 2 Direçã ds pls magnétic e gegráfic em Macapá Traçar uma perpendicular à direçã d rte gegrafic ( este (Figs 1 e 11) GE ) para achar a direçã este- MAG GE Fig.1 MAG GE Fig Declinaçã magnética de Macapá (AM): Direçã ds Pnts Cardeais e gegráfic emmacapá 4

7 Direçã da smbra de uma haste a mei dia slar (m.d.s.) 1- Infrmar-se u calcular instante d m.d.s. 2- Dispr uma haste verticalmente num lcal plan puc antes d m.d.s. 3. instante d m.d.s. marcar a direçã da smbra da haste, ela assinala a direçã d meridian lcal. 4- Para saber qual é sentid ul-rte, prceder da seguinte maneira: a) ficar em pé sbre a direçã da smbra d m.d.s. cm s braçs aberts e lhand para nascente. b) a mã esquerda estará, entã, dirigida para rte e a mã direita para ul. Expressões para calcular instante d m.d.s. Cnsultar um Anuári Astrnômic para achar s instantes d nascer e d cas d l na data em curs na lcalidade da bservaçã. m.d.s. = - 2 : instante d cas d l : instante d nascer d l m.d.s. = 12:h + +ET diferença de fus hrári lcal ET: equaçã d Temp Ver nas páginas 6 e 7 cm calcular a diferença de fus hrári,, e cm se infrmar sbre valr d dia de ET, a fim de usar a expressã acima par calcular instante d m.d.s. 5 Direçã d meridian lcal

8 Direçã ds pnts cardeais partind d Pl ul celeste calizar Cruzeir d ul n céu. Girar esta flha até que as estrelas nela representadas fiquem cm a mesma rientaçã das estrelas d Cruzeir d ul n céu. Afastar u aprximar a flha ds lhs até que a cnstelaçã d desenh tenha aprximadamente mesm tamanh aparente da cnstelaçã d Cruzeir d ul vista n céu. Partind da estrela prlngar lad mair d Cruzeir aprximadamente 4 vezes e meia na direçã das estrelas e. Assim é lcalizada a psiçã d Pl ul Celeste cm mstra desenh a lad. estas cndições, a pnta da seta da carta celeste, desta flha, prjetada n céu indicará a psiçã d Pl ul celeste. Depis de identificar a psiçã d Pl ul Celeste, achar as psições ds pnts cardeais gegráfics da seguinte maneira: 1) Baixar uma perpendicular d pl ul celeste até hriznte e marcar ul gegráfic na base da perpendicular cm mstra desenh abaix. 2) Traçar, a seguir, a direçã ul-rte. 3) Finalmente desenhar uma perpendicular a esta direçã, btend assim a direçã este- este Pl ul ul este este rte 6

9 2. RIETAÇÃ A m.d.s. instante d mei dia slar (m.d.s.) l passa pel meridian lcal e a smbra de uma haste vertical, nesse instante, assinala a direçã rte-ul Cálcul instante d mei dia slar (mds) cnhecend e valr de ET. (Ver tabela na próxima página). Descriçã e definiçã ds seguintes terms: m.d.s.: instante em que l passa pel meridian lcal. Fus hrári, : divisã das lngitudes de 15º em 15º u de 1 hra em 1 hra à partir d fus hrári de Greenwich que é fus de rigem igual a º. Fus central (Estads a este d Brasil) é 45º a este de Greenwich. Diferença de fus, : diferença entre a lngitude lcal e a lngitude d centr d fus. Cstuma ser expressa em minuts e segunds de temp. Hra legal, H: é a hra civil d meridian central d fus (hra ds nsss relógis). Hra slar u verdadeira, HV: é ângul hrári d l verdadeir. Mstrams, a seguir, cm relacinar s terms acima descrits para calcular instante d m.d.s. A chamada Equaçã d Temp (ET) relacina as hras d nss relógi (H) cm as hras d l (HV) pssibilitand-ns calcular instante d m.d.s. Equaçã d Temp, ET Equaçã d Temp, ET: crrespnde à diferença de temp d l verdadeir (HV) para l ds nsss relógis (H). A expressã que relacina H, HV, e ET é a seguinte: H = HV + ET + (1) Cm calcular instante d m.d.s, Para achar instante d m.d.s, lembrams que, nesse instante: H = mds e HV = 12:h d l entã levand em (1) tems m.d.s. = 12:h + ET + (2) evand na expressã (2) valr d dia de ET (ver tabela próxima página), e calculand valr da diferença de fus hrári ( ) para a cidade em estams, pdems calcular instante d m.d.s. ta: ET é uma grandeza que varia diariamente, nã é necessári calcular seu valr, mas cnsultar a tabela crrespndente., n entant, é sempre mesm valr para uma dada lngitude. a página seguinte descrevems prcess para achar a diferença de fus hrári ( ) para qualquer lugar da Terra. 7

10 A diferença de fus, é calculada achand a diferença entre a lngitude lcal e a lngitude d fus central. Assim pr exempl, para Bel Hriznte, ngitude e fus central 45º a de Greenwich terems: = = = cstuma ser express em min. e seg. de temp. Para iss lembrams que numa hra a Terra gira 15, entã pdems escrever a seguinte regra de três: min = ( x 6 min) /15 = - 4 min 13 seg Exempl. Achar instante d m.d.s. em Bel Hriznte n dia 1 de utubr. a tabela ET verificams que para essa data ET = -13min = -:13h. E cm aprximadamente igual a -4 minuts u -:4h levand esses valres na expressã (2) tems: é m.d.s. = 12:h + ET + m.d.s. = 12:h - :13h - :4h = 11:43h m.d.s. = 11:43h l passa, entã, pel meridian ás 11:43h n 1 de lutubr em Bel Hriznte. Tabela da Equaçã d Temp (ET) Janeir Març Mai Agst etembr Dezembr utubr Junh etembr Abril vembr Julh Fevereir Dia min Dia min Dia min ET: Equaçã d Temp 31 Dia +3 min Dia min Dia min mds = 12:h + + ET mds -> H 12:h ->HV diferença de fus hrári lcal 8

11 3. RIETAR PATA E MAPA CM PT CARDEAI CAI rientaçã da planta da nssa cidade cm s pnts cardeais lcais Atividade. rientar a planta de BH (u da sua cidade) cm s Pnts Cardeais e apntar para s bairrs da cidade em que estams. Material Planta da cidade cm s Bairrs u cm as Reginais. Valr da declinaçã magnética lcal (em Bel Hriznte em 16 valr da declinaçã magnética é de 23º este). Bússla e u Mstradr de Relógi de 24h. Prcediment a) rientar a planta da cidade na direçã rte-ul cm a bússla u aprximadamente cm Mstradr de Relógi de 24h. b) Identificar na planta a psiçã em que estams lcalizads enquant realizams esta atividade. c) Assinalar essa psiçã na planta cm uma pequena ficha. d) Pedir as participantes que assinalem a direçã em que acham estã lcalizads alguns Bairrs u Reginais. e) Apntar, na planta, desde a psiçã em que estams, para utrs Bairrs u Reginais. f) Verificar as psições desses Bairrs u Reginais n hriznte lcal e cnferir cm as previsões feitas n item d). E E

12 Atividade. rientar mapa de MG (u d seu Estad) cm s Pnts Cardeais e apntar para utras cidades d Estad desde a cidade em que estams. Material Mapas de Minas Gerais u d seu Estad, Rsa ds Vents, Bússla e u Mstradr de Relógi de 24h Prcediment a) rientar mapa de MG u d seu estad na direçã rte-ul cm a bússla u aprximadamente cm Mstradr de Relógi de 24h.. b) Prcurar n mapa a psiçã de Bel Hriznte u da sua cidade. c) Assinalar essa psiçã n mapa cm uma pequena ficha. d) Pedir as participantes que assinalem a direçã em que acham estã lcalizadas algumas cidades d Estad. e) Apntar, n mapa, desde a psiçã de Bel Hriznte (u da cidade em que estams) para essas cidades d Estad. f) Verificar as psições dessas cidades n hriznte lcal e cnferir cm as previsões feitas n item d) E E 48 Unai Paracatu Extrema 46 Mrada va de Minas Mntalvânia Manga Espinsa Januária Mnte Azul Janaúba.Jã da Pnte ã Francisc 42.Jã d Paraís alinas alt da Divisa Pedra Azul -16 Medina Almenara Crnel Jequitinhnha Murta Mntes Clars aga ds Pats Araçuaí Bcaiuva Bertóplis Minas vas Pirapra Carls Chagas Teófil tni anuque Três Marias Diamantina Crint Tupaciguara Mnte Pats Milh Verd e Carmel Araguari de Minas Gvernadr Curvel Patrcíni Valadares Uberlândia Ituiutaba Carm d Paraíba Carmésia Ipatinga Ibiá Resplendr Bm Despach ete agas Aimrés Iturama Araxa Cntagem ta uzia Itabira Carneirinh Caratinga Uberaba Pará de Minas J.Mnlevade Frutal aga da Prata Itaúna Betim BE HRIZTE Manhuaçu ur Pret Pnte va Guaxupé Frmiga Cnselheir Passs liveira afaiete Viçsa Carangla ã ebastiã Camp Bel d Paraís avras. Jã Muriaé Ubá del Rei Barbacena Alfenas Varginha ants Cataguases Fig Dumnt Três Pçs Caxambu Juiz de Fra 14 1 Crações de Caldas Além Paraíba 9 ã urenç Pus Maria da Fé Alegre Astrnmia na Praça, na Rua e na Escla 8 Itajubá Francisc de Brja ópez de Prad Gilsn Antôni unes ugestã: Realizar esta e as seguintes atividades cm mapas esclares d seu Estad, d Brasil e d mund

13 Atividade. rientar mapa d Brasil cm s pnts cardeais lcais Material Mapas d Brasil, Rsa ds Vents, Bússla e Mstradr de Relógi de 24h. Prcediment a) Clcar a Rsa ds Vents ( u Mstradr de Relógi de 24h) sbre mapa d Brasil rientand-a cm s Pnts Cardeais d mapa. b) Girar mapa até que a agulha magnética adquira a direçã da declinaçã magnética lcal (23º este para BH). estas cndições mapa estará rientad pels Pnts Cardeais. E c) Prcurar n mapa a psiçã de Bel Hriznte u da sua cidade. E c) Identificar n mapa algumas cidades E u Estads d Brasil. d) Apntar, a seguir, desde a psiçã de E Bel Hriznte (u da cidade em que estams) para essas cidades u 17 Estads Atividade. rientar mapa-mundi cm s pnts cardeais lcais Material Mapa-mundil, Rsa ds Vents, Bússla e Mstradr d Relógi 24h Prcediment a) Clcar a Rsa ds Vents (u Mstradr de Relógi de 24h) sbre mapa-mundi rientand-a cm s Pnts Cardeais d mapa. b) Girar mapa até que a agulha magnética adquira a direçã da declinaçã magnética lcal (23º este para BH). estas cndições mapa estará rientad pels Pnts Cardeais. c) Prcurar n mapa a psiçã de Bel Hriznte u da sua cidade. c) Identificar n mapa algumas cidades u países d mund. d) Apntar, a seguir, desde a psiçã de Bel Hriznte (u da sua cidade) para essas cidades u países E E 11

14 4. RIETAÇÃ D GB TERRETRE CM MEMA RIETAÇÃ DA TERRA Vams clcar glb terrestre numa psiçã semelhante a da própria Terra n espaç, de tal maneira que seu eix seja paralel a eix da Terra, e lcal de bservaçã se encntre exatamente na parte de cima (tp) d glb terrestre. Fig. 1 Prcediments 1.- Prcurar um lcal enslarad e sbre uma superfície hrizntal determinar a direçã nrte-sul gegráfica. 2.- Assinalar essa direçã na superfície hrizntal. Clcar um cp, u um pequen tub cilíndric nde será apiad glb terrestre. (Fig.1) 3.- Retirar inicialmente Glb terrestre d seu suprte. Verificar as psições ds pls nrte e sul e d equadr. a Fig. 2 mstrams um glb terrestre cm eix nrte-sul paralel a lad mair desta pagina e d equadr paralel à direçã das linhas deste text. Fig Clcá-l sbre pequen tub de tal maneira que a direçã d seu eix esteja rientada hrizntalmente. rientar, a seguir, eix d glb na direçã rte-ul assinalada anterirmente. (Fig.3). Fig Mantend a rientaçã d glb girá-l até que a cidade esclhida, fique para cima. a Fig.3 esse pnt está assinalad cm uma mã. 5.- Clcar sbre a cidade esclhida um ded apntand para centr d glb. a Fig.4 mstrams uma pessa (fra de escala) nessa psiçã que crrespnde a Bel Hriznte (latitude ). Pdems verificar que, nestas cndições, a pessa está inclinada. Iss indica que ainda a rientaçã d glb nã está adaptada para essa latitude. Fig últim ajuste cnsiste em girar glb terrestre até que bservadr fique em pé verticalmente sbre ele. Tmar cuidad, n entant, para que as direções rte-ul d glb terrestre e da Terra permaneçam paralelas. (Fig.5) 7.- bservar cm glb terrestre está iluminad pel l e realizar a atividade prpsta na ficha seguinte, intitulada: bservand s dias, as nites e as estações d an n glb terrestre. 12 Fig. 5

15 bservand s dias, as nites e as estações d an n glb terrestre Após ter clcad glb terrestre rientad cm a Terra, realizar as seguintes bservações: a) bservar nde e cm l ilumina glb terrestre; b) bservar nde l está nascend, nde acntece mei dia slar e nde l está se pnd durante tdas as hras d dia; c) identificar a duraçã d dia e da nite em qualquer latitude; d) reparar em que estaçã d an está cada um ds hemisféri da Terra; e) verificar nde e quand acntecem s dias e nites plares Prcediment 1.- Tentar distinguir a metade d glb iluminada pel l e a que nã é atingida pr ele, ist é, nde é dia e nde é nite. 2.- Clcar um barbante sbre glb paralelamente a seu eix e bem próxim d e l e, c m m s t r a a ftgrafia a lad. A smbra d barbante sbre glb passa a ser um indicadr de nde l está iluminand, ist é, nde é dia. 3.- Deslcar barbante, sempre paralelamente a eix d glb e verificar quand a smbra passa pr um ds pls (u pels dis ns equinócis). A smbra d barbante mstra em que lngitude da Terra é mei-dia slar nesse instante. a ftgrafia embaix pdems verificar que iss acntece na regiã central d Canadá, na cidade d Méxic, etc. Além diss, essa ftgrafia também pssibilita cnstatar que é dia plar n pl nrte. 4.- Cntinuar deslcand barbante para verificar seguinte: a) nde está amanhecend, b) nde l esta-se pnd, c) nde é dia, d) nde é nite, e) qual a duraçã d dia e da nite n equadr, f) qual a duraçã d dia e da nite em latitudes próximas d pól nrte e d pól sul, g) qual a duraçã d dia e da nite em latitudes próximas d equadr. ugestã Realizar esta atividade ns dias ds equinócis quand s dis Pls da Terra estã iluminads. Realizar também ns dias ds slstícis. 13