Post on 22-Apr-2015
Movimento Movimento da Terrada Terra
R. BoczkoIAG - USP
250506
Quantos movimentos tem a Terra?
Só UM ...!
O movimento que a Terra tem...!
Componentes do movimento da Terra
Componentes do movimento da Terra
1. Rotação
2. Translação
3. Precessão
4. Nutação
5. Movimento dos pólos
6. Movimento de rotação galáctica
7. ...
1. Rotação
2. Translação
3. Precessão
4. Nutação
5. Movimento dos pólos
6. Movimento de rotação galáctica
7. ...
(106 subcomponentes!)(106 subcomponentes!)
Cronologia das descobertas e das Cronologia das descobertas e das provas dos componentes do provas dos componentes do
movimento da Terramovimento da Terra
~140 d.C.Geocentrismo
Ptolomeu
CopérnicoHeliocentrismo
1543
1609Movimentos(?)
Galileu
BradleyAberração
1728
Prova datranslaçãoda Terra
1838ParalaxeBessel
FoucaultPêndulo
1852
Prova darotaçãoda Terra
1928Rotação galáctica
Oort
HiparcosPrecessão
129 a.C.
1748NutaçãoBradley
0
Rotaçãoda
Terra• RotaçãoRotação• Translação• Precessão• Nutação• Movimento dos pólos• Movimento de rotação galáctica• ...
Movimentodiurnoaparente do Sol
Zênite
PS
Horizonte
Nascer
Ocaso
Meio-dia
Pólo Sul
Movimento noturno aparente olhando ao Sul
Sul
OesteLeste
20 horas
22 horas
24 horas
Movimento noturno aparente olhando ao Norte desde o HS
Norte
LesteOeste
Leão
20 horas
22 horas
24 horas
Movimento noturno aparente de uma estrela circumpolar norte
Norte
LesteOeste
Pólo Norte
Esfera Celeste
Eixo derotação
Equador
PNC
PSC
PN
PS
N
L
Movimento de Movimento de Rotação da TerraRotação da Terra
Sol
Sol
PN
PS
Sol
O dia claro e a noite são resultados do movimento de rotação da Terra em torno de
seu eixo de rotação.
São Paulo
Rio de Janeiro
Belo Horizonte
Salvador
Oceano Atlântico
Anoitecer
Para onde se desloca a sombra?
PN
PS
Nascer do Sol
HorizonteLesteOeste
Translação
Horizonte
LesteOeste
Translação
PS
PS
AstroBobagem
O período de rotação da
Terra é de 24 horas
Dia Solar e
Rotação da Terra
Estreladistante
23h56m04s(Período de rotação)
24h00m00s(Dia Solar)
Sol
Galileu Galilei( séc. XVII )
A Terrase
move!
Ga
lile
u
Prova (?) darotação da Terra
Invariabilidade do plano de Invariabilidade do plano de oscilaçãooscilação
Força perpendicularao plano de oscilação
Plano deoscilação
Na ausência de forçasperpendiculares ao planode oscilação, esse planose mantém com direção
fixa no espaço.
Pêndulo numa mesa giratória
Pêndulo num iglu
Pêndulo
Corte vertical de um iglu
Chão
Porta
Iglu
Iglu
Pêndulo de Pêndulo de FoucaultFoucault
18521852
A experiência foi feita na França
Experiência de Foucault vista
de fora da Terra
Sentidode rotaçãoda Terra
Iglu
Experiência de FoucaultExperiência de Foucaultvista de dentro do igluvista de dentro do iglu
1852
Chãodo iglu
Porta
Conclusão da experiência de Foucault
A Terra gira emtorno de seu eixo !
Galileu 'chutou' certo!
A Terra está “parando” A Terra está “parando” de girar!de girar!
Observando o nível do mar
Maré baixa
Maré altaNível do mar
Forças causadoras Forças causadoras das Marésdas Marés
PCD
F = G M m / d2FP
FCFD
M
Configuração instantânea das marés na superfície da Terra
Alta
Baixa
Alta
Baixa
Movimento diurno aparente da Lua
PS
Sentido da
rotação da Terra
Sentido da revolução
da Lua
LW
Seqüênciada Maré
1PS
2
PS
3
Glub-glub...
PS
4
PS
5PS
6
PS
Glub-glub...
7
PS 8
PS
Marés marítimas e...
Marés Terrestres !
Marés marítimas
Estrutura interna da Terra
CrostaCrosta
Magma
Núcleo
Marés Terrestres
Magmapastoso
Placa
Lua
~ 15 cm
Magmapastoso
Placa
Placa
Placa
Placa
A Terra estáparandode girar !
MarésGravidade
Rotaçãoda Terra
Ciclicidadedas marés
Atrito
Cal
or
Perda deenergia cinética
de rotação
Translação da Terra daqui a ... muitos anos !
Sol
AstroBobagem
A Lua não possui
movimento de rotação.
Lua vista da Terra
(sempre a mesma face)
Translação atual da Lua
Sol
Período de Período de rotação rotação
sincronizado sincronizado com o período com o período de revoluçãode revolução
Cirandinha !
Translaçãoda
Terra• Rotação• TranslaçãoTranslação• Precessão• Nutação• Movimento dos pólos• Movimento de rotação galáctica• ...
Órbita da Terra
Órbita da Terra
Movimento de Translação
Sol
Representação da Órbita da Terra
Movimento da Terra
Translação da Terra em torno do Sol
23,5º Eixo derotação
Plano da Eclíptica
PeriélioAfélio
Eclíptica
Sol
Plano da eclíptica
Movimento aparente do Sol com relação às
constelações
Horizonte visto no crepúsculo
1
Vir
Lib
Horizonte visto no crepúsculo
Vir
Lib
Horizonte visto no crepúsculo
Vir
Lib
Horizonte visto no crepúsculo
Vir
Lib
Esc
Horizonte visto no crepúsculo
Vir
Lib
Esc
Horizonte visto no crepúsculo
Vir
Lib
Esc
Horizonte visto no crepúsculo
2
Lib
Esc
Horizonte visto no crepúsculo
3
Esc
Sag
Horizonte visto no crepúsculo
4
Cap
Sag
Horizonte visto no crepúsculo
5
Aqu
Cap
Horizonte visto no crepúsculo
6
Pei
Aqu
Horizonte visto no crepúsculo
7
Ári
Pei
Horizonte visto no crepúsculo
8
Tou
Ári
Horizonte visto no crepúsculo
9
Gêm
Tou
Horizonte visto no crepúsculo
10
Cân
Gêm
Horizonte visto no crepúsculo
11
Leã
Cân
Horizonte visto no crepúsculo
12
Vir
Leã
Horizonte visto no crepúsculo
1
Lib
Vir
ConstelaçõesZodiacais
Terra
Sol
Mas...é o Sol que gira em
torno da Terra?
Não!Não!
Movimento anual
aparente do Sol pelas
ConstelaçõesZodiacais
Sol
Ari
Tou
Gêm
Cân
Leã
Vir Lib
Esc
Sag
Cap
Aqu
Pei
Terra
TerraTerra
Terra
Terra Terra
Terra
Terra
TerraTerra
Terra
Estrutura heliocêntrica
Eclíptica:Trajetória anual
aparentedo Sol
Eixo derotação
Equador
PN
Eclíptic
a
AstroTolice
As estações do ano dependem
da distância da Terra ao Sol
As estações do ano dependem
da distância da Terra ao Sol
Esquema da Órbita da Terra em torno do Sol
Eclíptica Sol
Órbita da Terra em torno do Sol
23,5º Eixo derotação
Plano da Eclíptica
PeriélioAfélio
Eclíptica
Sol
Plano da eclíptica
Motivo das Estações
Verão
Sol
InvernoVerão
Inverno
Sol Primaveraou
OutonoOutono
OutonoOutonoou
Primavera
?Prova da translação da Terra
Efeito de Paralaxe
Paralaxede
estrelasEstrelapróxima
pmáx. = 0,76”
2p
Primeira medida:Bessel1838
61 Cyg
Correndo da chuva !
Composição Composição de de
velocidadesvelocidades
Direçãoreal dachuva
Direção domovimentodo observador
Direçãoaparenteda chuva
Aberração anual( Bradley 1728 )
Posiçãoreal daestrela
Posição“observada”
da estrela
Movimento da Terra
Aberração(Bradley, 1728)
PNPNE
Equador
Ascensão Reta
Dec
lin
ação
19001901
19021903
1904
1905
Dragão
Tprincipal= 1 ano
Efeito da Aberração da Luzna posição de uma estrela
1
1 v
2
2
3
3
4
4
Eclíptica
Conclusão
A aberração anual das estrelas prova que a Terra está em movimento em
torno do Sol.
Copérnico (séc. XVI) "chutou" certo!
Precessão• Rotação• Translação• PrecessãoPrecessão• Nutação• Movimento dos pólos• Movimento de rotação galáctica• ...
Sol no início da primavera
Boreal
T
Longitude eclíptica de Spica Longitude eclíptica de Spica segundo Timocharis (273 a .C.)segundo Timocharis (273 a .C.)
Terra
Spica
L
Sol Lsol
A
L = Lsol + A
1 Ano --> 360 o
t - tIP --> Lsol
t
tIP
Luaeclipsada
B
A + B = 180 o L = 172 o
Longitude eclíptica de Spica Longitude eclíptica de Spica segundo Hiparcos (129 a .C.)segundo Hiparcos (129 a .C.)
Luaeclipsada
Sol
Terra
Spica
L
Lsol
A
BL = Lsol + A
1 Ano --> 360 o
t - tIP --> Lsol
A + B = 180 o L = 174 o
Hipóteses
Timocharis errou.
Spica se deslocou de 2º em 144 anos.
O ponto Vernal retrocedeu 2 º em 144 anos.
’
174º
Retrogradação do Equinócio segundo Hiparcos (129 a .C.)
Terra
Spica
172º
Timocharis: 172º (273 a .C.)Hiparcos : 174º (129 a .C.)
Equinócio da primavera boreal ()
Equador
Eclíptica
PN
PNE
Movimentoanual
aparente do Sol
Precessão dos equinócios
Equador
Eclíptica
PN
PNE
'
PN'
Movimentoanual
aparente do Sol
Giroscópio
Defasagem entre Constelações e Signos Zodiacais
T
Ari
Tou
Gêm
Cân
Leã
Vir Lib
Esc
Sag
Cap
Aqu
Pei
PrecessãoPN
PN
Hoje
PN
PN
Daqui a13 mil anos
Constelações Polares
2000
- 2000
- 4000
Dragão
UrsaMenor
4000
6000
8000
Cefeidas
10000
12000
14000
Cisne
Lira
16000
18000
20000
Hércules
PNE
Estrelas Polares
AtualmenteNNa época
dosegípcios
N
UMi
Dra
UMi
Dra
Nascer do Sol
Lesteé o ponto onde
o Sol nasce.(?!?)
Determinação domeridiano
( Sombra mínima )
Nascente
Ocaso
Linha do Meio-dia
Meridiano
Pontos ou Direções Cardeais
Nascente
Ocaso
Meridiano
PontoLeste
PontoOeste
PontoSul
PontoNorte
Precessão e Movimento Próprio
Precessão
‘
‘
Movimento Próprio
‘
‘
Efeitos da precessão sobre as estações do ano
Inverno Austral Verão Austral
DezJun
Atualidade Sol
Inverno AustralVerão Austral
Dez Jun
Daqui a 13.000 anos Sol
Sol
Efeitos da precessão sobre as estações do ano
Inverno Austral Verão Austral
DezJun
Atualidade
Sol
Inverno AustralVerão Austral
Dez Jun
Daqui a 13.000 anos
Ano Trópico ~ 365,242 199 00 dias
Primavera OutonoVerão Inverno
Terra´
Ano trópico e período de translação da Terra
´
~0,01416142 dias
Período de translação da Terra = 365,256 360 42 dias
Nutação• Rotação• Translação• Precessão• NutaçãoNutação• Movimento dos pólos• Movimento de rotação galáctica• ...
Nutação(Bradley, 1748)
Ascensão Reta
Dec
lin
ação
19001918
19371955
1974
1991
PNPNE
Equador
Dragão
Tprincipal= 18,6 anos
Nutação
PN
PNE
Número de componentes conhecidos da
nutação:
106
PN
Movimento dos
Pólos• Rotação• Translação• Precessão• Nutação• Movimento dos pólosMovimento dos pólos• Movimento de rotação galáctica• ...
Movimento dos pólos
X (m )
Y (m)X
Y
5101520
5
10
15
-5
1991
19921993
Eixo de rotação fixo no espaço
Eixo de rotação fixo no espaço
Eixo de rotação fixo no espaço
Movimento dos Pólos
Efeitos do movimento dos Pólos
EquadorEquador
• Mudança na Latitude de um local• Mudança na Longitude de um local• Efeitos na hora baseada na passagem meridiana
Rotação Galáctica• Rotação• Translação• Precessão• Nutação• Movimento dos pólos• Movimento de rotação galácticaMovimento de rotação galáctica• ...
Movimento GalácticoNossaGaláxia
Sol
Período:250 milhões
de anos
Cerca de100 bilhõesde estrelas
0 50 k a.l.Periferia
30 402010
150
250km/s
200
Vrotação
Sol
220km/s
Centro
Distância ao centro
Outros componentes Outros componentes do movimentodo movimento
????????????
Sol
Rotação
Sol
Plano da eclíptica
Translação
PN
PN
PS Daqui a13 mil anos
PN
PN
PSHoje
Precessão
Nutação
Sol
Rotação galáctica
Movimentodos pólos
Equador
"Ex-eixo"
Fim