LOGO FQA Unidade 1 de FQA 11.º Ano Satélites e Movimento Circular Uniforme Marília Peres e Rosa Pais Índice 1 - Sistema de Posicionamento i Global l 2 3 Coordenadas e Relógios Satélites Geoestacionários 4 Movimento Circular Uniforme 2 1
Global Positioning Sistem Sistema de Posicionamento Global 3 4 2
Segmento Espacial Estação de Controlo: Monitoriza a orbita de cada satélite. (As alterações são devidas à atração gravitacional e à pressão da radiação solar Utilizadores: Recebem sinais de 4 satélites, o que se traduz na informação de: coordenadas de posição; velocidade 5 e cronometragem. Segmento Espacial: Constelação de 24 satélites, que distam cerca de 20 200 km da superfície terrestre. 6 órbitas diferentes, com 4 satélites em cada órbita 6 3
7 - Método de Triangulação O recetor mede a O recetor mede a O recetor mede a distância ao satélite 1. distância ao satélite 2. distância ao satélite O navegante pode O navegante só pode 3. A sua posição só estar em qualquer estar nos pontos de pode estar na ponto da interceção das duas interceção das 3 circunferência. circunferências circunferências Existe um quarto satélite para sincronizar os relógios que estão a bordo dos satélites. 8 4
- Método de Triangulação Fonte: Porto Editora 9 O satélite envia um sinal que contém informação sobre a sua posição na órbita e a hora t marcada no seu relógio atómico. O recetor sincroniza o seu sinal com o que é emitido por cada satélite. Determina o intervalo de tempo ( t) entre o instante em que recebeu o sinal e o instante em que ele foi enviado pelo satélite. Multiplicando o intervalo de tempo pela velocidade do sinal ( 3x10 8 ms -1 ) sabemos qual é a distância entre o recetor e o satélite. d = c x t O utiliza a intersecção de esferas para determinar a posição tridimensional cujas coordenadas são a latitude, a longitude e a altitude. 10 5
Coordenadas Geográficas É o arco do meridiano ou o valor do ângulo ao centro da Terra, expresso em graus, medido entre o equador e o paralelo que passa pelo local. 11 Coordenadas Geográficas É o arco do equador ou o valor do ângulo ao centro da Terra, expresso em graus, medido entre o meridiano que passa pelo local considerado e o meridiano de Greenwich (em Inglaterra). É o comprimento do segmento compreendido entre o nível médio das águas do mar e do local considerado. 12 6
Tempo A posição dos satélites do sistema deve ser conhecida com grande exactidão. Basta que haja um desvio de 10-6 s entre os relógios de dois satélites, para que a posição de um ponto à superfície da Terra seja afectada pela incerteza de 300 m. Utiliza-se um quarto satélite cujo sinal serve para sincronizar os relógios atómicos (altamente precisos) que estão a bordo dos satélites e os cronómetros de quartzo menos precisos dos recetores. Tipos de relógio: - mecânicos (incerteza de 100 ms/dia) - de quartzo (incerteza de 0,1 ms/dia) - atómicos (incerteza de 0,1 s/dia) 13 Tempo Relógios Mecânicos: Podem resultar do movimento de um pêndulo, do desenrolamento nt de um mola em espiral ou de outro mecanismo mais complexo. 14 7
Tempo Relógios de Quartzo: Baseiam-se nas oscilações s de átomos de silício, que são muito regulares. O cristal de quartzo, quando recebe uma ddp, torna-se num oscilador. Estes relógios são muito sensíveis à temperatura. 15 Tempo Relógios Atómicos: Quando um átomo de césio recebe uma radiação (de micro-ondas), este excita-se e ocorre uma transição de eletrões entre dois níveis energéticos. Posteriormente estes átomos emitem uma radiação com uma frequência característica. É um oscilador de quartzo que regula o gerador de micro-ondas e que estabiliza com radiação emitida pelo césio, que produz os sinais do relógio atómico. 16 8
- Localizar; - conduzir ao longo de um percurso; - navegar; -mapear; -medir tempos. Recebe os sinais emitidos por quatro satélites e faz o processamento do dados traduzindo-os em: - Coordenadas de posição - Valores de velocidade d - Cronometragem do tempo 17 18 9