Diretoria de Ensino de Votorantim Oficina Pedagógica Adriana Ribeiro - PCOP de Física 5° Encontro...
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Diretoria de Ensino de Votorantim
Oficina Pedagógica
Adriana Ribeiro - PCOP de Física
5° Encontro IFUSP/Escola
Erros encontrados em Erros encontrados em Livros "Didáticos"Livros "Didáticos"
AstroTolice
O ponto leste é o pontoonde o Sol nasce.
Nascer do Sol
Lesteé o ponto
ondeo Sol nasce.
O gnômon
Gnomo
Determinação do meridiano e dos pontos cardeais
Nascente
Ocaso
Linha do Meio-diaMeridiano
PontoLeste
PontoOeste
PontoSul
PontoNorte
AstroErro
O braço maior doCruzeiro do Sul
aponta para o Sul.
Pólo Sul
Movimento noturnoaparente olhandoao Sul
Sul
OesteLeste
20 horas
22 horas
24 horas
Pólo Sul
Sul
Do Pé da Cuz ao Pólo Sul são aproximadamente 4,5 vezes o
comprimento do Corpo da Cruz
Pólo Sul com oCruzeiro do Sul
AstroPerdido
A bússola sempre aponta para o norte.
Declinação magnética
Meridiano
PontoLeste
PontoOeste
PontoSul
PontoNorte
M
Norte da bússola
Declinação magnética:É o ângulo entre a direção do ponto
cardeal norte e a direção norte indicada pela bússola
Ímã Terra( W. Gilbert, séc. XVI )
Eixoderotação
PN
PS
Equador
Ação entre ímãs
Atração
Repulsão
Repulsão
Polos magnéticos
M
PNG
PSG
Equador
Greenwich
N
L +750
+1020
Polo Sul MagnéticoPolo Sul Magnético
Coordenadas aproximadas do
Polo `Norte` Magnético
Local do Polo Sul Magnético:SW da Ilha de
Bathurst,no norte do
Canadá
AstroImprecisão
O dia é mais longo no verão.
6
7
9
10
8
1112
13
14
15
16
17
18
Dia claro ao longo do ano
Leste
Oeste
N S
Inverno
17
7
Verão
19
5
Dia x Dia Claro x Noite
MeioDia
MeiaNoite
MeiaNoite
Dia = NictêmeroDia = Nictêmero
Noite NoiteDia ClaroVerão
Noite NoiteDia ClaroInverno
Dia ClaroNoite NoitePri / OutOut
AstroQuase
O período de rotação daTerra é de 24 horas.
Raios quase paralelosRaios quase paralelos
Estrelapróxima
Estreladistante
Estrelamuito
distante
Estrelamuuuuitodistante!
Dia Solar e
Rotação da Terra
Estreladistante
23h 56m 04s (Período de rotação)
24h 00m 00s
(Dia Solar)
Sol
AstroPontudo
Quantas "pontas" têm uma estrela?
É um corpo gasosono interior do qual
ocorrem reações defusão nuclear formando
elementos mais pesados.
O que é umaestrela?
Terra
“Pontas” das estrelas
Atmosfera
Cintilação
Vácuo
Ar
Refração atmosférica
AstroBobagem
Constelações são gruposde estrelas próximas entre si.
Betelgeuse
Rigel
MintakaAlnilan
Bellatrix
Saiph
Alnitaka
Constelação de Órion
Constelaçãode Órion
Terra
Céu
Constelação
É um grupo convencional de estrelas.
Número de constelações = 88
Loteando o céu!
ConstelaçãoConstelação
Todas as estrelas que estiverem Todas as estrelas que estiverem dentro de um lote, pertencem a uma dentro de um lote, pertencem a uma
mesma constelação.mesma constelação.
Cada lote é uma
constelação
AstroInutilidade
O Sol é uma estrela dequinta grandeza.
Magnitudes aparentes
123456
Brilho aparentedas estrelas
(Hiparcos, séc. II a.C.)
Magnitudes aparentes atualizadas
-10123456
Sol: estrela de 5.a magnitudeSírius
(estrela mais brilhante)
Estrela de "primeira" (-1,5!)
magnitude
Estrela de sexta
magnitude Estrela de quinta
magnitude!?!
Sol
(estrela mais fraca visível a olho nu)
Quer dizer que o Sol é pouco mais
brilhante que a estrela mais
fraquinha do céu?
-10123456
Sol
Magnitudes aparentes
Magnitudesabsolutas
1
2
3
4
5
6
d
d
d
dd
d
d = 32,7 AL
Sol: estrela de 5 ª grandezaSol: estrela de 5 ª grandeza
Solreal
8m
in 15s lu
z d = 32,7 AL
Solhipotético
Sol:Estrela de
5a
magnitude absoluta
AstroAzul
A Terra é azul!
AstroCorDoCéu
O céu é azul porque a cor daatmosfera da Terra é azul.
Cor do céu
O céu, visto da Terra,é azul porque nossaatmosfera dispersa,
predominantemente, o "azul"“Limite” daatmosfera
Sol
Sol avermelhado ao entardecer
Terra
Atmosfera
Amarelado
Avermelhado
Representação do sistema
Terra-Sol-Lua
Sol Terra
Eclíptica
Lua
Sol no Foco
Sol no centro
Órbita muito achatada
Órbita quase circular
Posição do eixo da Terra
O desenho sugere que o
eixo de rotação da Terra é paralelo ao
plano orbital
Representação da Órbita da Terra
Movimento da Terra
Sistema Sol-Terra-Lua
S Terra
Eclíptica
Lua
SistemaSol-Terra-Lua
Sol Terra
Eclíptica
Lua
EclípticaLua
Terra
5,2o
Sol
Os elementos desenhados
NÃO estão em escala
proporcional
SOL
Terra
LuaVisão de
topo
AstroFaltaDeEscala
Terra
Lua
Sol
Tamanhoscomparados
Sol
LuaLua
TerraTerra
d=1
d=0,4
d=
109
Distâncias e tamanhos comparadosTerra
D = 1 cm
LuaD = 0,4 cm
30 c
m
SolD = 109 cm
100 m
AstroPerspectiva?
Lua
Mer Vên
Sol Mar
Júp
Sat
Ura
Net
Plu
Ter
Órbitas não coplanares
PluPlu
EclípticaSol
Terra
17o
AstroDúvida
A Terra está inclinada de 23,5o.
Esquema da Órbita da Terra em torno do Sol
Eclíptica Sol
Órbita da Terra em torno do Sol
Eclíptica
Sol
Plano da eclíptica
23,5º23,5º Eixo derotação
Plano da Eclíptica
PeriélioAfélio
AstroLógicaPura
Como a órbita da Terra em tornodo Sol é uma elipse, então,
quando a Terra está longe do Solé inverno (Terra recebe menos calor),e quando está próxima do Sol, é
verão (Terra recebe mais calor).
Ver
ão
Inve
rno
Motivo das Estações
Sol
Verão
InvernoVerão
Inverno
Sol Primaveraou
OutonoOutono
OutonoOutonoou
Primavera
Equador
PN
Eclíptic
a
Eclíptic
a
Início doInício doOutonoOutono
21 mar21 mar
Início daInício daPrimaveraPrimavera
23 set23 set
PS
Início doInício doInvernoInverno22 jun22 jun
Outra visão das Estações do AnoHemisfério Sul
InícioIníciododoVerãoVerão22 dez22 dez
Início doInício doOutonoOutono
21 mar21 mar
~23,50
Eclíptica
Inclinação do eixo de rotação da Terra com
relação ao seu plano orbital
Paralelismo do eixo com uma direção
fixa do espaço
Diferentes hemisférios recebem diferentes quantidades de calor
em diferentes épocas do ano
Diferentes aquecimentos dos diferentes hemisférios
Diferentes estações do ano
Motivos das Estações do AnoMotivos das Estações do Ano
AstroLunático
A Lua não possui movimentode rotação, pois sempre nos
mostra a mesma face.
Face ou Disco Lunar
Cirandinha da Lua
• Nuca• Orelha Esquerda
• Face• Orelha Direita
Translação atual da LuaTranslação atual da Lua
Sol
Período de translação é igual ao período de rotação
AstroComoDesenhar
LuaCheia
LuaQuarto
Minguante
LuaNova
LuaQuarto
Crescente
Aspectosda Lua
Dia1 e29
LuaNova
Dia7
LuaQuarto Crescente
Dia14
LuaCheia
Dia21
LuaQuarto Minguante
Observador no hemisfério Sul da Terra
Lunação29,530589 dias
29 d 12 h 44 m 03 s
Visão da Lua HemisférioSul
HemisférioNorte
Lua QuartoCrescente
LuaCheia
LuaQuarto
MinguanteLua
Nova
LuaQuarto
Crescente
No hemisfério Sul
?
AstroTolice
Na Lua Cheia, a Lua está totalmente iluminada.
Hemisfério iluminadoda Lua
Sol
Lua Sempre uma Sempre uma metademetade da Lua da Lua está iluminada!está iluminada!
Hemisfério iluminado
Hemisfério escuro
Ter
min
ado
r
Sol PS
Quartominguante
CheiaNova
Quartocrescente
Fasesda Lua
Desenho projetado no plano da eclíptica
Devido às diferentes posições da Lua com relação à Terra e ao Sol, da
Terra vê-se diferentes parcelas da parte iluminada
da Lua.
Motivos das fases da Lua( Aristarco, séc. III a .C. )
LuaCheia
LuaQuarto
Minguante
LuaQuarto
Crescente
Sol
LuaNova
Lunação=29,530589 dias
AstroBagunça
A Lua Nova ocorre por causade um eclipse Lunar Total.
Tipos de Eclipses
Sol TerraLua
NovaEclipseSolar
Sol
Lua
EclipseLunar
Sol
Lua
Lua
LuaCheia
Porque não Porque não ocorrem 2 ocorrem 2
(ou 3) (ou 3) eclipses por eclipses por
mês?mês?Lunação = 29,583582 dias
Plano orbital da Lua Terra
Eclíptica i 5,20
TerraEclípticai
Linh
a do
s N
odos
Plano orbital da Lua
Lua
Eclipses e fases da Lua
LC
TerraEclipseSolar
LN
LC
EclipseLunar
Terra
LC
LNCom eclipse
Eclíptica
SOL
Terra
Lua
Projetado no plano
da eclíptica
LC
LN
Sem eclipses
Visto do plano da eclíptica
AstroVolta
A Lua dá uma volta em torno da Terra em um mês
Períodos Lunares
Período sinódico da Lua29,530589 dias
LuaCheia
Terra
t1
Período orbital da Lua27,321660 dias
Terrat2
Terrat3
LuaCheia
AstroImprecisão
Júpiter é 11 (ou 1300?) vezes maior do que a Terra.
Dimensionamento
Em ordem de distância e em escala
de tamanho
Mer
Vên Mar
Ter
Júp
Sat
Ura Net
PluSol
Plu
Júpiter é cerca de 1300 vezes
maior que a Terra, em volume.
Júpiter é cerca de 11 vezesmaior que a Terra, em raio.
Palavras mágicas!Palavras mágicas!
...cerca de......aproximadamente...
...mais ou menos......por volta de...
Precisão e aproximação
O período de rotação da Terra é de 24 horas.
O período de rotação da Terra é de aproximadamente 25 horas.
O período de rotação da Terra é de aproximadamente 24 horas.
Período de rotaçãoda Terra:
~ 23h 56m 04s
AstroDesatualizado
Saturno é o planeta quepossui anéis.
Planetas com anéis
NetunoUrano
Júpiter
Saturno
AstroConfusão
MeteoróideMeteoro
MeteoritoAsteróidePlanetóide
Cometa
Meteoróide,meteoro e
meteoritoMeteoróide
Meteoro(estrela cadente)
MeteoritoMeteorito
Atmosfera
(Falta de)Limites de tamanho
PlanetaMeteoróide?? ????
Planetaanão Asteróide
Diâmetros (km)Júpiter: 143.000Terra: 6.378Eris: 3.000Plutão: 2.300Sedna: 1.800Ceres: 1.000
AstroLogia
Signos Zodiacais são asconstelações por onde o
Sol passa.
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
Constelações e SignosZodiacais
T
AbrMai
Jun
Jul
Ago
Set
OutNov
Dez
Jan
Fev
Mar
Constelações têm tamanhos
diferentes
Signostêm tamanhos
iguais
Equador
PN
Eclíptic
a
Eclíptic
a
Início doInverno
InícioIníciododo
VerãoVerão
PSN
L
Estações correspondentes ao
hemisfério Sul da Terra
Início daInício daPrimaveraPrimavera
Início doInício doOutonoOutono
O Sol na esfera celeste e as
Estações do Ano
Sol
Ari
Tou
Gêm
Cân
Leã
Vir Lib
Esc
Sag
Cap
Aqu
Pei
Terra
TerraTerra
Terra
Terra Terra
Terra
Terra
TerraTerra
Terra
Visão heliocêntrica
Movimento anual aparente
do Sol pelas Constelações
Zodiacais
AstroImpreciso
Um ano representa o períodode translação da Terra.
Noção de ano e de estações do ano
NascenteNascente
Ocaso
Meridiano
InvernoPrimavera
Verão Outono
Ano das Estações ~ 365 diasAno das Estações ~ 365 dias
Ano das Ano das EstaçõesEstações
Norte Sul
Sol
365
365
365365
1 diaAno das Estações
~ 365,25 dias
InvernoVerão
Primavera
365365365366365365365366
Ptolomeu EuergetesPtolomeu Euergetes~238 a .C.~238 a .C.
Ano Trópicoou
Ano das estações
Primavera OutonoVerão Inverno
Ano Trópico
365,242199 dias
365 d 05 h 48 m 46 s
Equador
PN
Eclíptic
a
Eclíptic
a
Início doInverno
InícioIníciododo
VerãoVerão
PSN
L
Estações correspondentes ao
hemisfério Sul da Terra
Início daInício daPrimaveraPrimavera
Início doInício doOutonoOutono
O Sol na esfera celeste e as
Estações do Ano
A precessão e os SignosZodiacais
T
Constelações Constelações zodiacaiszodiacais
Eixo derotação
Equador
PN
Eclíptic
a
PS
Equador
PN
Eclíptic
a
PS
Constelações zodiacais
atuais
Constelações zodiacais no
início da Astronomia
Ano Trópico ~ 365365d d 0505h h 4848m m 4646ss
Primavera OutonoVerão Inverno
Terra´
Ano trópico e período de translação da Terra
´
~ 20m 23s
Período de translação da Terra = 365365d d 0606h h 0909m m 0909ss
AstroNemSempre
Um ano é bissexto quando eleé divísível por 4.
Iníc
io d
ap
rim
aver
a
Iníc
io d
ap
rim
aver
a
Iníc
io d
ap
rim
aver
a
Iníc
io d
ap
rim
aver
a
Iníc
io d
ap
rim
aver
a
Calendário Juliano
Calendário Juliano
1 dia
365 dias 365 dias 365 dias Bissexto: 366 dias
365 dias 365 dias 365 dias 365 dias
Ano das Ano das EstaEstaççõesões
Norte Sul
Sol
365
365
365365
1 diaAno das Estações
~ 365,25 dias
InvernoVerão
Primavera
365365365366365365365366
Ptolomeu EuergetesPtolomeu Euergetes~238 a .C.~238 a .C.
Ciclo Metônico___0 1 2 3___1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1010203 em Janeiro0405060708091011121314151617181920
19
19
Lua Nova
6940 dias
Páscoa CristãPáscoa Cristã
PrimaveraPrimavera
Início daPrimavera
Boreal Eclesiástica
21 mar
Início daPrimavera
Boreal Eclesiástica
21 mar
LuaLuaCheiaCheia
EclesiásticaEclesiástica
Páscoa é o primeiro Domingo que ocorre após aprimeira Lua Cheia Eclesiástica que ocorre após (ou no)
Início da Primavera Boreal Eclesiástica
Verão
Inverno
DomingoDomingode de
PáscoaPáscoa
Defasagem entre o Ano Juliano e as Estações
~0,007801 dias ~0,007801 dias 1111mm1414ss
Ano Trópico 365,242199d 365d 05h 48m 46s
Ano Juliano Médio 365,2500d 365d 06h 00m 00s
( 1582 - 325 ) * 0,007801 ~ 10 dias
21 mar
365,25 365,25
Papado deGregório XIII
( 1582 )
365,25 365,25
Concílio deNicéa (325 d.C.)
21 mar
Primavera OutonoVerão Inverno
Reforma Gregoriana( Acerto da Origem )
Início daPrimavera
Boreal
Primavera
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23
Seg Qua Sex Dom Ter Qui Sáb Seg Qua Sex Dom Ter
Retirar 10 dias para coincidir o dia
21 mar com oInício da PrimaveraOutubro de 1582Outubro de 1582
1 2 3 4
Seg Seg TerTer Qua Qua QuiQui Sex Sex Sáb Sáb Dom Dom SegSegTer Ter QuaQua Qui Qui SexSex Sáb Sáb
15 16 17 19 21 23
PapaGregório XIII
Reforma Gregoriana( Ano Gregoriano )
Reforma Gregoriana( Ano Gregoriano )
Ano Trópico 365,2422d 365d 05h 48m 46s
~ 11m 14s
Ano Juliano Médio 365,2500d = 365d 06h 00m 00s
Ano Gregoriano Médio 365,2425d = 365d 05h 49m 12s
~ 26s
O Ano Gregoriano acarretará um desvio deO Ano Gregoriano acarretará um desvio de1 dia a cada cerca de 3300 anos1 dia a cada cerca de 3300 anos
Assessoria: astrônomo LélioAssessoria: astrônomo Lélio
Primavera OutonoVerão Inverno
Correção no ano de: 1582 + 3300 = 4882
Anos Bissextos no Calendário Gregoriano
Decompondo:• 365,2425 dias• 365 + 0,2425• 365 + ( 0,24 ) + 0,0025• 365 + ( 0,25 - 0,01 ) + 0,0025• 365 + ¼ - 1/100 + 1/400
Ano Gregoriano Médio = 365,2425365,2425 diasdias
Ano Bissexto?Ano Bissexto?Ano
O Ano é múltiplo de 400 ?
365 dias
SIM
NÃONÃO
Resto de Ano / 4 ? 365 diasResto 1, 2, 3
O ano acaba em 00 ?
Resto = 0
NÃONÃO BissextoBissexto366 dias
SIM
BissextoBissexto366 dias
200520062007
200820122016
210022002300
200024002800
AstroQuantos?
A Terra possui 2 (3, 4, 14, ...)movimentos.
Quantos movimentos tem a Terra?
Só UM ...!
O movimento que a Terra tem...!
Componentes do Componentes do movimento da Terramovimento da Terra
????????????
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"
AstroFogueira
O Sol é uma bola de fogo.
Fogo: reação químicaFogo: reação química
Combustível + Comburente Fogo
Gás Oxigênio do arO2
Gás e Plasma
Gás Plasma
Fusão do hidrogênio
p p
D
Neutrino
Pósitron
p
He3
p p
pD
He3
Neutrino
Pósitron
p pHe4
Não é reação
química!
Estrela:Estrela:corpo plasmáticocorpo plasmático
• Temperatura muito alta• Átomos ionizados• Matéria na forma de plasma
Plasma
Reações de
Fusão Nuclear
-+
+
+
+
+
O Sol é uma O Sol é uma bola de gás bola de gás
incandescente.incandescente.
AstroConfusão
O Sistema Solar nasceu deuma grande explosão
(big-bang) no Universo.
Formação do Universoe formação da Terra
Big-Bang Formaçãoda Terra
10 bilhões de anos
TerraAtual
4,6 bi
Cosmogonia
Cosmologia
Instantes iniciais do Universo
Instantes iniciais do UniversoUnverso
primordial
Big-bangUniverso(H2 e He)
Formação de galáxias por fragmentaçãoUniverso
Galáxias
Contração gravitacionalde uma nebulosa
Contração gravitacionalde uma nebulosa
GásHidrogênio
A forma geométricade menor energia é a
esfera.
A forma geométricade menor energia é a
esfera.
Nascimento de umaestrela
Início dasreações de
Fusão Nuclear
Nasceu a estrela !
Nebulosainicial
Formação do Sistema Solar
Planeta é um sub-produto da formação
estelar.
Formação do Universoe formação da Terra
Big-Bang Formaçãoda Terra
10 bilhões de anos
TerraAtual
4,6 bi
Cosmogonia
Cosmologia
AstroDistraído
Ao meio-dia a sombra de umposte é um ponto.
PN PS
Equinócios Solstícioaustral
Solstícioboreal
Sombras em diferentes locais e em diferentes datas
Eq
uad
or
Eq
uad
or
Tró
pic
o d
e T
róp
ico
de
Cân
cer
Cân
cer
Tró
pic
o d
e T
róp
ico
de
Cap
ricó
rnio
Cap
ricó
rnio
TerraTerra
PN
PS
N S
23 dez
jun 22
W
L
23 set21 mar
Trajetória diurna
aparente do Sol em diferentes
dias do ano no equador
Sombras no equador nos inícios das
estações
21/mar
22/jun 22/dez
PN PS
23/set
PN
PS
N S
23 dezjun 22
W
L
23 set21 mar
Definição dos trópicos
Outono21/mar
Verão Boreal22/jun
Verão Austral22/dez
PN PS
Primavera23/set
Trópico de Câncer Trópico de Capricórnio
PN
PS
Locais da Terra onde, uma única vez por ano, a sombra de um poste vertical é um ponto ao
meio-dia.
Sombras nos verões dos trópicos
Outono21/mar
Verão Boreal22/jun
Verão Austral22/dez
PN PS
Primavera23/set
Trópico de Câncer Trópico de Capricórnio
PN
PS
6
7
9
10
8
1112
13
14
15
16
17
18
Trajetóriasdiurnasdo Sol
Leste
Oeste
NS
Inverno
17
7
Verão
19
5
Pri/Out
Sombra nos trópicos nos inícios das diferentes estações
Inverno22/jun
Outono21/mar
Primavera23/set
PN
PS
PS
Verão22/dez
PN
L
W
NS
Verão
Inverno
Prim.Out.
Sombras além dos trópicos
Inverno22/jun
PN
PS
Verão22/dez
Outono21/mar
Primavera23/set
PN
PS
L
W
NS
Verão
Inverno
Prim.Out.
IAG USP
R. BoczkoFimFim