Aula 04 Medidas de tempo

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1 Aula 04 Medidas de tempo O que é tempo? Os fenômenos astronômicos são periódicos e regulares: tornaram-se os primeiros relógios. E foram os relógios mais precisos até a construção dos relógios atômicos (vide aula de experimentos), em meados do século XX. Gnômon Mais antigo instrumento astronômico, sendo composto por uma haste verticalmente posta no solo. No meio-dia solar, a sombra projetada pelo gnômon será mínima, e estará alinhada com a direção Norte-Sul. Com a variação do tamanho desta sombra mínima foi possível observar e definir as estações do ano: PA Solstício de Verão (sombra mínima no ano) PB Equinócio de Outono PC Solstício de Inverno (sombra máxima no ano) PB Equinócio de Primavera E voltamos a PA após 365, dias Duração do ano!

2 Podemos também perceber que há variações na duração do dia claro e da noite, conforme há o atraso ou o adiantamento do meio-dia solar: A definição de Noite ( e de forma complementar de dia claro) é a seguinte: Civil: o centro do disco solar está 6 o abaixo do horizonte; Astronômico: o centro do disco solar está 18 o abaixo do horizonte. O astrônomo é mais preciso, pois exclui o período do crepúsculo. Relógio Solar: haste fixa num disco graduado, de 6 à 18 em intervalos de 15 o, inclinados conforme a latitude e orientados no plano meridiano local.

3 Porém o modelo anterior de relógio não funciona no inverno, sendo necessário uma construção mais elaborada, conforme se segue: Definição de dia solar: intervalo entre duas sombras mínimas do gnômon, ou de forma mais elaborada, intervalo entre duas passagens consecutivas do sol por uma linha que une o Norte ao Sul, passando pelo Zênite. Por definição: Um dia solar = 24 horas solares. No entanto, caso meçamos o dia tendo com referência as estrelas, teremos o dia sideral = 23 horas, 56 minutos e 4 segundos (sendo a hora definida como 1/24 do dia solar, o segundo 1/86400 do dia solar, etc) Por quê a diferença? 23 h 56 min A diferença ocorre devido ao movimento de translação da Terra, de modo que ele deve girar por mais 4 min para ter o sol na mesma posição que antes.

4 Definição de semana: (septmana) sete manhãs. Não possui vínculo com nenhum fenômeno astronômico, sendo apenas uma formalidade religiosa (gênesis Judaico-cristão-Islâmico ou paganismo romano). Não há registros de seu vínculo com as fases da lua. Importante notar que de acordo com a resolução 2015 da Organização Internacional de Padronização, o primeiro dia da semana é a Segunda-feira. Definição de mês: período entre duas fases da Lua iguais, o que corresponde a 29, dias. É chamado também de mês sinódico ou Lunação. É também o período de rotação da Lua em torno do seu eixo, isto é, o dia lunar. Fases da Lua: Calendários: (Kalendae primeira parte do mês, sendo as outras: nonas e idus) Sendo o período entre dois equinócios de verão de 365, dias, a grande dificuldade em se construir um calendário era de resolver o problema da parte fracionária, isto é, 0, Cada sociedade resolveu o problema da parte fracionária da sua forma, tentando adequar o calendário a suas necessidades. Sendo assim, não se pode dizer que um calendário é melhor que o outro.

5 Calendário Egípcio: 12 meses de 30 dias + 5 dias ao final do ano. Permanece um erro de 0,242199: o que causa uma defasagem de um mês a cada 120 anos. E um período de precessão temporal do calendário de 1460 anos, chamado de período sótico. Os egípcios possuem três estações: Inundações (correspondendo ao período de julho-novembro) Semeadura (novembro março) Colheita (março julho) Para ter maior precisão na determinação de quando se iniciaria a estação das inundações, os astrônomos egípcios se baseavam nas estrelas: quando Sírius surgia no céu pela primeira vez, de madrugada, começava o período das inundações. O calendário Egípcio sobrevive até hoje, na Armênia, Etiópia e na região de domínio da Igreja Copta. Calendário Babilônico: 12 meses lunares (perfazendo 354 dias) + 1 mês lunar opcional. Posteriormente corrigiram, introduzindo 7 meses para cada período de 19 anos. Sobrevive, com algumas alterações, como calendário Judeu. Calendário Grego: 12 meses lunares + 1 mês. Problema: o mês adicional não era acrescentado em todas as cidades, dependia de quem era a autoridade local, e do período em que governasse. Assim, o calendário mudava de cidade para cidade. O que era sistemático era a realização das Olimpíadas, de 4 em 4 anos.

6 Calendário Juliano: 365 dias + 1 dia de 4 em 4 anos. Definiram o ano Bissexto : Bis sexto ante calendas martii, ou repita o sexto dia antes do começo de março. Definiu os meses conforme utilizamos até hoje, com agrupamentos de 30 ou 31 dias, com exceção de fevereiro. Sua aplicação variava conforme a vontade de cada imperador Romano. Calendário Gregoriano Modificado: Como era necessário estabelecer um marco inicial, o Papa Gregório XIII definiu como ano I o ano estipulado para o nascimento de Jesus de Nazaré. Usado no ocidente desde de 1582, e em outras regiões mais recentemente, como no Japão (1872) e na Rússia (1918). Seu princípio é simples: 365, = /4 1/ /400 1/3300 = 365 dias Acrescentar 1 dia a cada 4 anos Não acrescentar 1 dia a cada 100 anos 1 ano Bissexto a cada 400 anos Suprimir um dia a cada 3300 anos Deste modo, os anos bissextos são divisíveis por 4. E os anos terminados em 00 não são bissextos, a exceção daqueles divisíveis por 400. Observação: como não houve um ano 00, o século começa sempre no ano 01.

7 Horário de verão: A maior parte da população é ativa no período entre 6:00 18:00 horas. No entanto, no verão o Sol nasce mais cedo e se põe mais tarde, nascendo as 5:30 horas. Logo temos um desperdício mínimo de 30 minutos de dia claro (pois a população só acorda às 6:00 horas). Perceba também que é no período entre 18:30 e 22:00 (3 horas e meia) que temos o maior consumo de energia elétrica. No verão, adiantando uma hora: 5:00 -> 6:00, temos que o sol nascerá às 6:30 horas, e a noite começará às 19:30 horas. Assim o período em que utilizaremos energia elétrica é entre 19:30 e 22: 00 (2 horas e meia), além do período entre 6:00 e 6:30 (meia hora). Comparando, temos uma economia de meia hora!

8 ECLIPSES Era um grande desafio para os astrônomos e matemáticos da antiguidade prever eclipses. Ocorrem devido à obstrução da iluminação de um astro pela passagem de outro. Dependendo assim da posição relativa entre estes astros. Devido a inclinação do plano de órbita da Lua, que é de 5,2 o, nem toda lua nova é eclipse solar, e nem toda lua cheia é eclipse lunar. Período de Saros: a cada 18 anos e 11,3 dias uma determinada ordem de eclipses se repete. Sendo que em cada um destes períodos ocorrem 70 eclipses, sendo 41 solares e 29 lunares. A faixa da superfície da Terra que presencia, simultaneamente um eclipse lunar é de 1/3 da superfície. Já para o eclipse solar a parcela é bem mais restrita, tendo em média uma largura (direção norte-sul) de 200 km. Para um eclipse solar parcial podemos ter uma largura de 5000km. A duração de um eclipse lunar pode ser no máximo de 6horas e 19 minutos, sendo total por um máximo de 1 hora e 45 minutos. A duração de um eclipse solar pode ter um máximo de 6 horas e 15 minutos, sendo total por apenas 7 minutos e 30 segundos.

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