Sol
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Movimentos da Terra: Formação Tópicos Gerais de Ciências da Terra Turma B Karín Menéndez-Delmestre Observatório do Valongo Os Movimentos da Terra • • • • • • Rotação Revolução Precessão Nutação Movimento dos Pólos ... Os Movimentos da Terra • • • • • • Rotação Revolução Precessão Nutação Movimento dos Pólos ... Rotação da Terra • A Terra gira em torno de seu eixo • Periodo = 24 hrs • Considerando a iluminação do Sol Produiz o dia e a noite Olhando dacima... Um pouco de história sobre a divisão do dia • Antes do siglo XVIII, cada cidade levaba seu proprio tempo • A medida que o transporte (via tren) e as telecomunicações (telefone) foram se desenvolvendo, ficou claro que uma referência comum era necessária. International Meridian Conference em Washington– 1884 25 paises participaram incluindo o Brasil Um pouco de história sobre a divisão do dia • Antes do siglo XVIII, cada cidade levaba seu proprio tempo • A medida que o transporte (via tren) e as telecomunicações (telefone) foram se desenvolvendo, ficou claro que uma referência comum era necessária. International Meridian Conference em Washington– 1884 25 paises participaram incluindo o Brasil • Ideia: estabelecer um meridiano referência (longitude 0°) Meridiano de Greenwich • Estabeleceu o Sistema Internacional de Fusos Divisão do Dia Sistema de Fusos Horários Conveniências políticas e econômicas alteram os limites... Divisão do Dia Fusos Horarios no Brasil Rotação da Terra • A Terra gira em torno de seu eixo • Periodo = 24 hrs • Considerando a iluminação do Sol Produiz o dia e a noite • Rotação em direção ao leste o Sol, a Lua, as estrelas saem do leste e se põem no oeste Olhando dacima... Rotação da Terra • A Terra gira em torno de seu eixo • Periodo = 24 hrs • Considerando a iluminação do Sol Produiz o dia e a noite • Rotação em direção ao leste o Sol, a Lua, as estrelas saem do leste e se põem no oeste • O eixo está inclinado 23.5° da vertical (ou 66.5° da eclíptica) PN Sol PS Em latitudes maiores (mais afastadas do equador, o trajeto do Sol do ponto de vista de um observador fica mais perto do horizonte Desigualdade de Durações do Dia Sol Sol Divisão do Dia Duração da Noite e do Dia Claro • Quando temos os dias mais compridos (e as noites mais curtas) no hemisferio Sur? Em qué época? Divisão do Dia Duração da Noite e do Dia Claro • Quando temos os dias mais compridos (e as noites mais curtas) no hemisferio Sur? Em qué época? Isso nos leva ao próximo tema: outro movimento da Terra Os Movimentos da Terra • • • • • • Rotação Revolução (Traslação) Precessão Nutação Movimento dos Pólos ... Movimento de Revolução Sol Prova da Translação da Terra: Paralaxe de estrelas Movimento de Revolução • A inclinação do Eixo de Rotação da Terra em relação ao plano da Eclíptica não se altera perceptivelmente ao longo de um ano • A órbita da Terra em torno do Sol têm a forma de uma elipse (Sol em um dos focos) e define plano da Eclíptica • Excentricidade = 0,001675 • muito baixa; excentricidade zero corresponde a um círculo Órbita da Terra em torno do Sol 23,5º Eixo de rotação Plano da Eclíptica Periélio Periélio: ~ 2 de janeiro ; d = 147 100 000 km Órbita da Terra em torno do Sol 23,5º Eixo de rotação Plano da Eclíptica Periélio Periélio: ~ 2 de janeiro ; d = 147 100 000 km Ponto médio: ~ 3 de abril e 1 de outubro d = 150 000 000 km = 1 ua Órbita da Terra em torno do Sol 23,5º Eixo de rotação Plano da Eclíptica Afélio Periélio Periélio: ~ 2 de janeiro ; d = 147 100 000 km Afélio: ~ 2 de julho ; d = 152 100 000 km Órbita da Terra em torno do Sol 23,5º Eixo de rotação Plano da Eclíptica Periélio Periélio: ~ 2 de janeiro ; d = 147 100 000 km Afélio: ~ 2 de julho ; d = 152 100 000 km Consequência natural do movimento de rotação + inclinação do eixe de rotação da Terra: •Equinócios: raios do Sol incidem perp. no equador (duração do dia = duração da noite no equador) Órbita da Terra em torno do Sol 23,5º Eixo de rotação Plano da Eclíptica Periélio Periélio: ~ 2 de janeiro ; d = 147 100 000 km Afélio: ~ 2 de julho ; d = 152 100 000 km Consequência natural do movimento de rotação + inclinação do eixe de rotação da Terra: •Equinócios •Solsticios: raios do Sol incidem perp. na latitude ±23.5° Pense sozinh@ e fale com seu/sua vizinh@… “Pergunta #1” - Com quanta frequência o Sol se encontra diretamente acima do equador? (a) uma vez por dia (b) uma vez por mês (c) cada 6 mêses (d) uma vez por ano Movimento Aparente do Sol • As estrelas nascem e se põem sempre nos mesmos pontos do horizonte aparente, enquanto os pontos de nascer e ocaso do Sol apresentam-se em constante movimento. Movimento Aparente do Sol • As estrelas nascem e se põem sempre nos mesmos pontos do horizonte aparente, enquanto os pontos de nascer e ocaso do Sol apresentam-se em constante movimento. • O Movimento Aparente descrito pelo Sol ao longo de um ano, em relação às estrelas fixas, é consequência real do movimento de revolução da Terra em torno do Sol + inclinação do eixe de rotação da Terra ao respeito da eclíptica. Observador no equador Movimento Aparente do Sol • As estrelas nascem e se põem sempre nos mesmos pontos do horizonte aparente, enquanto os pontos de nascer e ocaso do Sol apresentam-se em constante movimento. • O Movimento Aparente descrito pelo Sol ao longo de um ano, em relação às estrelas fixas, é consequência real do movimento de revolução da Terra em torno do Sol + inclinação do eixe de rotação da Terra ao respeito da eclíptica. Observador em uma latitude afastada do equador Consequências da Revolução da Terra em torno do Sol • Estações do Ano • Regiões Climáticas • Variação da Duração do Dia • Variação da Visibilidade dos Astros Consequências da Revolução da Terra em torno do Sol • Estações do Ano • Regiões Climáticas • Variação da Duração do Dia • Variação da Visibilidade dos Astros Estações • Ainda que popularmente se acha que as estações são causadas pela variação em distância entre a Terra e o Sol, as Estações do Ano ocorrem devido à Inclinação do Eixo de Rotação da Terra em relação ao plano da Eclíptica Os raios do Sol chegam em paralelo incidem na superficie da Terra em ángulos diferentes onde os raios incidem perpendicularmente: mais energia por unidade de área mais quente! Estações • Ainda que popularmente se acha que as estações são causadas pela variação em distância entre a Terra e o Sol, as Estações do Ano ocorrem devido à Inclinação do Eixo de Rotação da Terra em relação ao plano da Eclíptica Os raios do Sol chegam em paralelo incidem na superficie da Terra em ángulos diferentes onde os raios incidem perpendicularmente: mais energia por unidade de área mais quente! Solsticio de Junho Estações • Ainda que popularmente se acha que as estações são causadas pela variação em distância entre a Terra e o Sol, as Estações do Ano ocorrem devido à Inclinação do Eixo de Rotação da Terra em relação ao plano Inverno no Hemisferio Sul da Eclíptica Trópico de Cáncer = raios do Sol perp. (latitude = 23.5° N) • Isso resulta em que certas latitudes estão mais expostas que outras em Solsticio de Dezembro certas epocas no ano. – A porção da Terra inclinada em direção do Sol – seja o hemisferio norte ou sur – fica mais quente (verão), mientras que o outro hemisferio (inclinado em direção contraria) fica mais frio Verão no Hemisferio Sul Trópico de Capricornio = raios do Sol perp. (invernos). (latitude = 23.5° S) Equinócio de Março Equinócio de Setembro Solstício de Junho Solstício de Dezembro Consequência natural da revolução da Terra ao redor do Sol: •Equinócio de Março •Solstício de Junho •Equinócio de Setembro •Solstício de Dezembro Regiões Climáticas Os Movimentos da Terra • • • • • • Rotação Revolução Precessão Nutação Movimento dos Pólos ... A Explicação • Copérnico, em 1543, explicou a corretamente a Precessão como conseqüência da mudança da direção do eixo de rotação da Terra • A Precessão faz o eixo de rotação da Terra descrever um círculo em torno do Pólo da Eclíptica num período de aproximadamente 25780 anos. Consequências da Precessão • Deslocamento dos Pólos Celestes • Deslocamento do Ponto Vernal • Diferença entre os Anos Sideral e Trópico • Variação na Duração das Estações • Oscilações na Extensão dos Trópicos PN PN PN Hoje PN Deslocamento dos Pólos Celestes Daqui a 13 mil anos Estrelas Polares Na época dos egípcios N N Atualmente Variação da Duração das Estações Dez Jun Atualidade Sol Inverno Austral Verão Austral Efeitos da Precessão sobre as Estações do Ano Dez Jun Daqui a 13.000 anos Verão Austral Sol Inverno Austral Os Movimentos da Terra • • • • • • Rotação Revolução Precessão Nutação Movimento dos Pólos ... Nutação Astronômica • A Nutação Astronômica foi anunciada pelo astrônomo James Bradley, em 1729, após 3 anos de observação da estrela Draconis • A Nutação é consequência do torque exercido pela Lua e o Sol sobre a Terra – a mesma causa da Precessão Lunissolar. • As variações seculares do Equador e da Eclíptica são chamadas de Precessão, enquanto que as variações de curto período são chamadas de Nutação. • Como conseqüência da Nutação, o Pólo Celeste PNc descreve uma curva sinuosa em torno do Pólo da Eclíptica Pne. Nutação PN Eclíptica PN Os Movimentos da Terra • • • • • • Rotação Revolução Precessão Nutação Movimento dos Pólos ... Movimento dos Pólos Em 1758, Euler previu que o eixo de rotação mostraria um movimento em relação a um sistema de referência fixo na Terra. Em 1884, F. Kustner encontrou evidências que a posição do pólo de Rotação da Terra variava ao longo do tempo. Linha pontilhada => Posições do pólo instantâneo a cada 5 dias Linha cheia => Posições do pólo médio Eixo X =>Meridiano de Greenwich; Eixo Y => 90° W Efeitos do Movimento dos Pólos • Mudança na Latitude de um local • Mudança na Longitude de um local • Efeitos na hora baseada na passagem meridiana PROVA • 21 de dezembro (6ª feira), 1pm • Sala 37 (como sempre) • Combinação de perguntas discursivas e objetivas (múltipla escolha, certo/falso, etc.) • Vocês são responsáveis pelo material apresentado em aula. - Dica: estudem as suas mini-provas! - Apresentações disponíveis em: http://users.obs.carnegiescience.edu/kmd/Teaching/CMA110_2012B/ • Nota parciais (trabalho de grupo; mini provas; prova) serão disponibilizadas na secretaria em fevereiro.
