TopicosGeraisEmCienciasDaTerra 2012B Aula10 · solar. • As variações seculares do Equador e da...
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Movimentos da Terra: �Formação �Tópicos Gerais de Ciências da Terra�Turma B �
Karín Menéndez-Delmestre�Observatório do Valongo
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.
Interna'onal Meridian Conference em Washington– 1884
25 paises par'ciparam 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.
• Ideia: estabelecer um meridiano referência (longitude 0°)
Meridiano de Greenwich • Estabeleceu o Sistema
Internacional de Fusos
Interna'onal Meridian Conference em Washington– 1884
25 paises par'ciparam incluindo o 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
ver`cal (ou 66.5° da eclíp`ca)
Sol
PN
PS
Sol
Sol
Em la`tudes 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
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
• Rotação • Revolução (Traslação) • Precessão • Nutação • Movimento dos Pólos • ...
Os Movimentos da Terra
Movimento de Revolução
• A inclinação do Eixo de Rotação da Terra em relação ao plano da Eclíp`ca não se altera percep`velmente 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 Eclíp`ca • Excentricidade = 0,001675 • muito baixa; excentricidade zero corresponde a um círculo
Plano da Eclíptica
Periélio
Periélio: ~ 2 de janeiro ; d = 147 100 000 km
Eixo de rotação
23,5º
Órbita da Terra em torno do Sol
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 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
Plano da Eclíptica
Periélio Afélio
Periélio: ~ 2 de janeiro ; d = 147 100 000 km Afélio: ~ 2 de julho ; d = 152 100 000 km
23,5º Eixo de rotação
Órbita da Terra em torno do Sol
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)
Plano da Eclíptica
Periélio
Eixo de rotação
23,5º
Órbita da Terra em torno do Sol
Consequência natural do movimento de rotação + inclinação do eixe de rotação da Terra: • Equinócios • Solsticios: raios do Sol incidem perp. na latitude ±23.5°
Periélio: ~ 2 de janeiro ; d = 147 100 000 km Afélio: ~ 2 de julho ; d = 152 100 000 km
-‐ 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
Pense sozinh@ e fale com seu/sua vizinh@… “Pergunta #1”
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 eclíp`ca.
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 eclíp`ca.
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 Eclíp`ca
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 Eclíp`ca
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 Eclíp`ca
• Isso resulta em que certas la`tudes estão mais expostas que outras em 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 (invernos).
Inverno no Hemisferio Sul
Verão no Hemisferio Sul
Trópico de Cáncer = raios do Sol perp.
Trópico de Capricornio = raios do Sol perp.
(latitude = 23.5° N)
(latitude = 23.5° S)
Solsticio de Junho
Solsticio de Dezembro
Consequência natural da revolução da Terra ao redor do Sol: • Equinócio de Março • Solstício de Junho • Equinócio de Setembro • Solstício de Dezembro
• 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.
A Explicação
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
Sol
Efeitos da Precessão sobre as Estações do Ano
Inverno Austral Verão Austral
Dez Jun
Atualidade
Sol
Inverno Austral Verão Austral
Dez Jun
Daqui a 13.000 anos
Nutação Astronômica
• A Nutação Astronômica foi anunciada pelo astrônomo James Bradley, em 1729, após 3 anos de observação da estrela γ Draconis
• A Nutação é consequência do torque exercido pela Lua e o Sol sobre a Terra – a mesma causa da Precessão Lunis-solar.
• 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.
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 La`tude 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 obje`vas
(múl`pla escolha, certo/falso, etc.) • Vocês são responsáveis pelo material apresentado em
aula. -‐ Dica: estudem as suas mini-‐provas! -‐ Apresentações disponíveis em:
hyp://users.obs.carnegiescience.edu/kmd/Teaching/CMA110_2012B/ • Nota parciais (trabalho de grupo; mini provas; prova)
serão disponibilizadas na secretaria em fevereiro.