ASTRONOMIA NO DIA-A-DIA Dr. André Milone



Documentos relacionados
ASTRONOMIA NO DIA A DIA

ASTRONOMIA NO DIA A DIA

Movimentos da Terra e suas consequências

Movimento Annual do Sol, Fases da Lua e Eclipses

Estações do Ano e Fases da Lua

Leis de Newton e Forças Gravitacionais

Introdução À Astronomia e Astrofísica 2010

Movimento Anual do Sol, Fases da Lua e Eclipses

ENSINO MÉDIO 01 - PLANETA TERRA FORMA E MOVIMENTO

SISTEMA SOLAR TERRA, SOL E LUA

Sistema Sol-Terra-Lua

Qual o motivo das estações do ano?

UNIDADE 2: ASTRONOMIA

Para ajudá-los nos estudos, após resolver o exercício de revisão faça a correção a partir deste documento. Bons Estudos!

Insígnia de Competência de Astrónomo Alguns apontamentos para Exploradores

Introdução À Astronomia e Astrofísica 2010

Aula 1. O Sistema Solar e o Planeta Terra. Disciplina: Geografia A Profª.: Tamara Régis

RADIAÇÃO SOLAR E TERRESTRE. Capítulo 3 Meteorologia Básica e Aplicações (Vianello e Alves)

Mecânica do Sistema Solar

ÓRBITA ILUMINADA HU F 152/ NT4091

Em que constelações se encontram os planetas?

Cap. 2 Mecânica do Sistema Solar I

MOVIMENTOS DA TERRA e FUSOS HORÁRIOS

Introdução à Astrofísica. As Leis de Kepler. eclipse.txt. Rogemar A. Riffel

Movimentos da Terra PPGCC FCT/UNESP. Aulas EGL 2016 João Francisco Galera Monico unesp

Movimentos da Terra. Gastão B. Lima Neto Vera Jatenco-Pereira IAG/USP. Agradecimento ao Prof. Roberto Boczko pelo material cedido

Conteúdo: Aula 1: Movimentos da Terra: movimento de Translação e as estações do ano. Aula 2: Solstícios e Equinócios FORTALECENDO SABERES

S is t emas de. R. Boczko IAG - USP

Movimentos da Terra. Gastão B. Lima Neto Vera Jatenco-Pereira IAG/USP. Agradecimento ao Prof. Roberto Boczko pelo material cedido

A TERRA E SEUS MOVIMENTOS. A ESFERA CELESTE

Unidade IX: Gravitação Universal

Unidade IX: Gravitação Universal

Podemos considerar a elipse como uma circunferência achatada. Para indicar o maior ou menor achatamento, definimos a excentricidade:

As estações do ano acontecem por causa da inclinação do eixo da Terra em relação ao Sol. O movimento do nosso planeta em torno do Sol, dura um ano.

Figura 1 - O movimento da Lua em torno da Terra e as diferentes fases da Lua

Sistemas de coordenadas e tempo. 1 Sistema de coordenadas horizontal local

Vênus Em Aquário 25 Dez Vênus Em Peixes 18 Jan Vênus Em Áries 12 Fev Vênus Em Touro 8 Mar Vênus Em Gêmeos 4 Abr 1940

EFEMÉRIDES DO MÊS DE OUTUBRO DE 2014

NOÇÕES DE COSMOGRAFIA RELAÇÕES ASTRONÔMICAS ENTRE A TERRA E O SOL

Universidade da Madeira Estudo do Meio Físico-Natural I Astronomia Problemas propostos

ASTRO 3D: UMA FERRAMENTA PARA O ENSINO DE ASTRONOMIA

His i t s ó t r ó ia i a e e Mé M t é o t d o o d s s da Astron o o n m o i m a i Clá l ssic i a R. Boczko IAG-USP

Relações Astronômicas Terra - Sol

Autor: (C) Ángel Franco García. Ptolomeu e Copérnico. Os planetas do Sistema Solar. Os satélites. Atividades

Movimento real e aparente das estrelas e dos planetas

Forças Gravitacionais Diferenciais e Sistema Solar

Planetário de pobre. Introdução. Materiais Necessários. Vamos simular e entender o movimento da abóbada celeste com uma montagem simples e barata.

Movimentos da Terra. Gastão B. Lima Neto Vera Jatenco-Pereira IAG/USP. Agradecimento ao Prof. Roberto Boczko pelo material cedido

Atividade Geografia 5º ano Unidade 1

Elementos de Astronomia

O Sistema Solar, a Galáxia e o Universo. Prof Miriani G. Pastoriza Dep de Astronomia, IF

GABARITO DA PROVA OLÍMPICA DO NÍVEL II DA II OBA


Universidade Federal do Rio Grande do Sul Instituto de Física Departamento de Astronomia. Fundamentos de Astronomia e Astrofísica: FIS02010

Introdução à Astronomia AGA 210 Prova 1 15/08/2015

Introdução À Astronomia e Astrofísica 2010

ASTRONOMIA NO DIA A DIA

O Ensino da Astronomia

Aula 04 Medidas de tempo

Introdução. Tempo Universal. Tempo Sideral. Data Juliana. Cálculo do Tempo Sideral de Greenwich

PAUTA DO DIA. Acolhida Revisão Interatividades Intervalo Avaliação

Faculdade de Administração e Negócios de Sergipe

Introdução À Astronomia e Astrofísica 2010

Ano: 6º Turma: 6.1 / 6.2

Os Movimentos da Terra

Movimentos da Terra. Planetas e sistemas planetários (AGA0502) Enos Picazzio - IAGUSP

COLÉGIO JOÃO PAULO I GEOGRAFIA - EXERCÍCIOS 1ª PARCIAL V2 1ª SÉRIE

CIÊNCIAS PROVA 2º BIMESTRE 6º ANO PROJETO CIENTISTAS DO AMANHÃ

Insígnia de Competência de Astrónomo Alguns apontamentos para Exploradores

(QRV3LFD]]LR NÃO HÁ PERMISSÃO DE USO PARCIAL OU TOTAL DESTE MATERIAL PARA OUTRAS FINALIDADES. NASA

Movimentos aparentes dos Astros. Prof. J. Meléndez, baseado no Prof. R. Boczko IAG - USP

1- Durante o dia conseguimos ver apenas o brilho do Sol e não conseguimos ver o brilho de outras estrelas. Explique por que isso acontece.

Movimentos da Terra: Formação Tópicos Gerais de Ciências da Terra Turma B. Karín Menéndez-Delmestre Observatório do Valongo

Tópicos Especiais em Física. Vídeo-aula 3: astronomia esférica 25/06/2011

Apostila de Física 28 Gravitação Universal

C O M A S FA SES D A L U A...

Sumário. O Sistema Solar. Principais características dos planetas do Sistema Solar 05/01/ e 24

Prof. Franco Augusto

As Fases da Lua iluminado pela luz do Sol A fase da lua representa o quanto dessa face iluminada pelo Sol está voltada também para a Terra

Antes é preciso explicar o que é um Meteoro?

Questão 01) A linha imaginária que circula a Terra a de latitude norte denomina-se:

Boa tarde a todos!! Sejam bem vindos a aula de Física!! Professor Luiz Fernando

A Geometria no Globo Terrestre.

Astrofísica Geral. Tema 02: Noções de Astronomia

Horário solar aparente Horário solar aparente tempo solar aparente

Movimentos da Terra e da Lua e eclipses. Gastão B. Lima Neto IAG/USP

Movimento Anual do Sol, Fases da Lua e Eclipses

ENSINO FUNDAMENTAL - CIÊNCIAS 9ºANO- UNIDADE 3 - CAPÍTULO 1

GABARITO. Questão 2) (1 ponto) (0,2 cada acerto) Escreva CERTO ou ERRADO na frente de cada frase.

EFEMÉRIDES DO MÊS DE AGOSTO DE 2014

GABARITO PROVA DO NÍVEL 3 (Para alunos do 6 º ao 9 º ano do Ensino Fundamental) XVII OBA

Universidade Federal Fluminense

Geodésia II - Astronomia de Posição: Aula 07

APOSTILA DE GRAVITAÇÃO. Johannes Kepler ( )

Movimento de Translação

Desempenho Térmico de edificações Aula 5: Orientação e Diagrama Solar

HISTORIA da GEODESIA. Geodesia na Antiguidade Idade Média na Geodesia O Renascimento na Geodesia A era Moderna na Geodesia

Movimentos da Terra -

O CLIMA PORTUGUÊS: Noções básicas e fatores geográficos Regiões climáticas portuguesas

Transcrição:

ASTRONOMIA NO DIA-A-DIA Dr. André Milone Divisão de Astrofísica (DAS) Curso de Introdução à Astronomia e Astrofísica 2009

ROTEIRO GERAL Fenômenos astronômicos no dia-a-dia Movimentos da Terra heliocentrismo Rotação dias e noites Translação & inclinação do eixo estações do ano Calendário solar Visão topocêntrica da Esfera Celeste Coordenadas celestes Fases da Lua Eclipses do Sol e da Lua Marés dos oceanos 2

ROTEIRO de hoje Fenômenos astronômicos no dia-a-dia Forma da Terra Movimentos da Terra heliocentrismo Rotação dias e noites Como pode ser verificada? Inclinação do eixo de rotação Dia Sideral Translação estações do ano Como pode ser verificada? Plano orbital: Eclíptica Dia Solar Precessão do eixo de rotação 3

Astronomia no dia-a-dia Qual é a forma e movimentos da Terra? O Metro e o Segundo têm origens astronômicas? O quê causa as estacões do ano? Por que o dia tem 24 horas, a semana 7 dias e o ano 365 dias? Qual é a origem do calendário ocidental? O Sol sempre fica a pino ao meio dia,...? Por que o céu diurno é azul e o pôr do Sol vermelho? O céu noturno é igual no decorrer do ano? A Lua aparece de dia no céu? Por que a Lua tem fases? Por que a Lua mostra sempre a mesma face para a Terra? Existe lado escuro da Lua? O que são eclipses da Lua e Sol? Qual é a causa das marés dos oceanos?

Percepção da esfericidade da Terra: sombra circular em eclipses da Lua (desde Aristóteles 600 a.c.) Fonte da fotografia: http://davidmalin.com

Percepção da esfericidade terrestre r α Ĥ α a r Horizonte ideal Altitude (km) Horizonte a... km Pessoa ao nível do mar 5 0,1 36 0,5 80 1 113 2 160 4 226 8 319 10 357 40 712 100 1.122 500 2.447 1.000 3.359 Distância do Horizonte Visualizado (arco Ĥ) = (α /360 o ). 2π r [regra de 3!] cálculo correto: cos α = r/(r+a) => α = arcos(r/(r+a)) (Raio Equatorial da Terra = 6.378 km, Perímetro Equatorial da Terra = 40.074 km) α ( ο ) 0,04 0,3 0,7 1 1,4 2 2,8 3,2 6,4 10 22 30 6

Determinação do raio terrestre por Eratóstenes (240 a.c.) Definição original: 1 metro 1/10.000.000 de ¼ meridiano diâmetro polar real = 12.714 km meridiano = 2R polar π (1 stadia = 185 m) 7

Definição do Metro Original (fim do século XVII) 1 metro 1/10.000.000 de ¼ meridiano = 1/10.000.000 de 9.988.694 m = 1,0011... m (imprecisão de 1 mm) padrão de Platina e Irídio (diâmetro polar da Terra = 2R = 12.718.000 m) 1960 1 metro 1.650.763,73 q comp. onda no vácuo da radiação EM emitida entre os níveis 2p 10 e 5d 5 do átomo de Criptônio 86. Atual (XVIII Conf. Geral de Pesos e Medidas, Paris, 1983) 1 metro distância percorrida pela luz no vácuo durante 1/299.792,458 s = 1,000000003... m 8

Forma da Terra Esférica? Esferóide achatado por rotação? Força centrífuga maior no Equador. 2R eq (12.756,328 km) > 2R polar (12.713,558 km) Achatamento geométrico, a (R eq - R polar ) R eq a = 21,385 km/6.378,164 km 0,0034 Geóide? Similar a um elipsóide de rotação em torno do eixo menor (modelo acima), com desvios de até 100 m no Equador (nãocircular e em forma duma pêra). 9

Principais movimentos da Terra Causa Período Taxa atual Sentido Rotação primordial 24 h siderais (médias) 15º/h de O para L Translação primordial 1 ano sideral 30º/mês de O para L Precessão do eixo de rotação torques da Lua e Sol 25.770 anos 50 /ano de L para O 10

Nutação (1 e 2) Precessão do periélio (orbital) Outros movimentos da Terra Causa Período Movimento dos pólos Variação sazonal da velocidade de rotação Variação da inclinação do eixo de rotação (obliqüidade) Variação da excentricidade orbital Variação da inclinação orbital Lua geológica Sol Lua, Sol e planetas planetas planetas Planetas 18,6 anos e 182,6 dias não-cíclico 1 ano 41.000 anos 95.000 anos 114.000 anos 22.000 anos 70-100mil anos Taxa atual 2 metro/ano -0,468/ano -40x10-6 /ano 11 /ano (rel. às estações) Amplitude ou sentido 9 arcsec e 0,57 arcsec 30m desde 1900 +- 0,03 s 22,64º a 24,36º (e a = 0,0167) de O para L 11

Rotação da Terra: prova direta - pêndulo de Foucault (1851) prova indireta - movimento diário aparente do céu Dia Sideral (Médio) 23 horas, 56 min e 4 s 12

Definição do Segundo de Tempo Segundo de tempo médio 1 segundo 1/86.400 do dia solar médio Segundo de tempo das efemérides 1 segundo 1/31.556.925,975 do ano solar, ou trópico, de 1900.0 = 1/31.556.925,975 (365,2422 24 60 60) = 1,000000003... s Atualmente (XIII Conf. Geral de Pesos e Medidas, Paris, 1967) 1 segundo intervalo de tempo igual à duração de 9.192.631,770 períodos da radiação EM (inverso da frequência da onda) emitida pela transição entre dois níveis hiperfinos do estado fundamental do átomo de Césio 133 13

DIAS e NOITES: rotação da Terra, inclinação do eixo e duração do dia/noite por latitude Inclinação 23º 26 21,418 (2000.0) P N 1 ~23,5 o S O L Eclíptica 1 dia (claro) de 24 horas 2 dia mais longo que a noite 3 dia mais curto que a noite 4 noite de 24 horas ~23,5 o 2 Equador 3 4 21/junho 14

DIAS e NOITES: rotação da Terra, inclinação do eixo e duração do dia/noite por latitude 1 ~23,5 o P N 2 3 Equador ~23,5 o Eclíptica S O L 21/dezembro (6 meses antes/após) 4 1 noite de 24 horas 2 dia menor que a noite 3 dia MAIOR que a noite 4 dia (claro) de 24 horas 15

Translação da Terra comprovada: diretamente pela aberração da luz (Bradley, 1729) e indiretamente pelo movimento anual aparente do Sol (perspectiva fora de escala!) 300.000 km/s 30 km/s γ 16

Outra prova indireta da translação da Terra: paralaxe (θ( ) e distância de estrelas próximas distância média do Sol = 1 UA paralaxe de Mercúrio, Vênus ou Marte & Lei dos Períodos dos planetas (P 2 proporcional a d 3 ) tg θ = Terra-Sol D D = Terra-Sol tg θ

Dia Solar Enquanto a Terra gira em torno de si (oeste pra leste), ela também translada ao redor do Sol no mesmo sentido. Dia Solar Médio (24 horas) maior que Dia Sideral Médio (23 horas, 56 min e 4 s) oodia Verdadeiro (Local) muda de duração ao longo do ano diasolar solar verdadeiro porque a órbita da Terra é elíptica

Simulação dos movimentos terrestre de rotação (P=24 horas) e precessão do eixo (P=25.800 anos) (o sentido da precessão precisa ser invertido e ambos movimentos estão desincronizados ) ε: 22º,64 24º,36 P=41.000 anos próximo mínimo no ano 11800 Fonte: www.sphepherd.edu A inclinação do eixo não é modificada pela precessão! Obliq. ε = 23º,496932 0º,860.sen(0,001532 rad/século.(t + 4,40)) t: séculos julianos a partir de 2000.0 19

Precessão do eixo de rotação terrestre Causa: torques sofridos pelo bojo da Terra, provocados por ações de maré da Lua etc. Para conservar seu momento angular, o eixo da Terra precisa precessionar. 20

ESTAÇÕES DO ANO: variação sazonal climática (pinturas de Vicent Van Gogh) Inverno: Paisagem com neve 1890 Primavera Verão Outono: Paisagem com 4 árvores 1885 21

Inícios das estações: perspectivas heliocêntrica e geocêntrica (ilustração fora de escala!) 21/março 30 km/s 21/dezembro 21/junho 21/setembro 22

Órbita da Terra e estações do ano v orb (2 π 1 UA) 1 ano sideral = 2 π 149.597.870 km 365,25636 24 60 60 s = 30 km/s (fora de escala!) periélio 147x10 6 km ( 03/janeiro) 30,25 km/s 6,5% de fluxo solar a mais relativo ao afélio afélio 152x10 6 km ( 15/julho) 29,75 km/s semi-eixo a = 1 UA = 149.597.870 km e 2c/2a = c/a 23

Órbita da Terra (perspectiva fora de escala!) e visibilidade do céu ao longo do ano O movimento anual aparente do céu é devido à translação da Terra ao redor do Sol! Balança ou Libra Escorpião Ofiúco Virgem Leão Câncer Gêmeos Touro 21/março 21/dezembro 21/junho 21/setembro Áries ou Carneiro Sagitário Capricórnio Aquário Peixes

Movimento anual aparente do centro do Sol por entre as constelações do Zodíaco (2007) Período (considerando o fuso de Brasília) 19/dez/2006-20/jan/2007 21/jan-16/fev 17/fev-12/mar 13/mar-19/abr (em 28/3, tangencia a Baleia) 20/abr-14/mai 15/mai-21/jun 22/jun-21/jul 22/jul-11/ago 12/ago-17/set 18/set-31/out 01/nov-23/nov 24/nov/30-nov 01/dez-18/dez 19/dez/2007-20/jan/2008 Constelação Sagitário astronômica Capricórnio Aquário Peixes Áries ou Carneiro Touro Gêmeos Câncer Leão Virgem Libra ou Balança Escorpião Ofiúco Sagitário 25

Precessão retrógrada do eixo rotacional terrestre: ano solar < ano sideral! (visão fora de escala) γ precessão retrógrada 26

Jun Dez Atualidade Sol Inverno Austral Verão Austral Efeitos da precessão sobre as estações do ano Autoria: Prof. Roberto Boczko (USP) Dez Jun Daqui a 13.000 anos Sol Verão Austral Inverno Austral