Constelações, movimentos dos astros, Notas de estudo de Engenharia Aeronáutica
william-lagasse-9
william-lagasse-9

Constelações, movimentos dos astros, Notas de estudo de Engenharia Aeronáutica

54 páginas
50Números de download
1000+Número de visitas
100%de 0 votosNúmero de votos
Descrição
Constelações, movimentos dos astros
50 pontos
Pontos de download necessários para baixar
este documento
Baixar o documento
Pré-visualização3 páginas / 54
Esta é apenas uma pré-visualização
3 mostrados em 54 páginas
Esta é apenas uma pré-visualização
3 mostrados em 54 páginas
Esta é apenas uma pré-visualização
3 mostrados em 54 páginas
Esta é apenas uma pré-visualização
3 mostrados em 54 páginas
Microsoft PowerPoint - MecSSolarI-Bete.ppt

1. Mecânica do Sistema Solar (I)

AGA 215, 2009

Astronomy: A Beginner’s Guide to the Universe, E. Chaisson & S. McMillan (Caps. 0 e 1)

Introductory Astronomy & Astrophysics, M. Zeilek, S. A. Gregory & E. v. P. Smith (Cap.1)

Apostila (www.iag.usp.br/~dalpino/aga215

Nosso Lugar no Universo

Nosso Lugar no Universo

1 a.l. = distancia que a luz viajou durante 1 ano com v= 300.000 km/s

1 a.l. = c Δt = 10 tri km = 10 X 1012 km

Observando o Céu

Dia Claro: estabelecido pelo movimento diurno aparente do Sol:

Sol: nasce no oriente (leste)

poe-se no “ocaso” no ocidente (oeste)

Noite: movimento noturno aparente: do instante em que se poe o Sol até o instante em que volta a nascer novamente

Movimento diário aparente = movimento que os astros “parecem” realizar no céu (abóbada celeste) em ~ 1dia (de L para O)

Constelações

Noite: ~3000 pontos fixos vistos no céu a olho nu (+ 3000 do outro lado)

Antigos viam conexoes entre estrelas projetadas no céu: que definiam com associacoes: CONSTELACOES

Ex. Constelação de Orion

Estrelas de uma constelacao:

Designadas por α, β, etc. de acordo com brilho aparente

Constelação de Orion

Constelações

Hoje 88 constelações catalogadas.

Terminologia usada ainda hoje para especificar largas regioes do céu (como geologos usam continentes para localizar-se na Terra)

Noite: constelacoes movem-se de leste para oeste (= Sol), mas posicao relativa das constelacoes não muda

Estrelas (fusao nuclear que faz com que brilhem) x Planetas (refletem luz solar)

Na antiguidade: distincao entre eles:

Estrelas pareciam “fixas” nas Constelações

Planetas (grego = errante): movem-se entre as constelacoes (5 visiveis a olho nu: Mercurio, Venus, Terra, Marte, Jupiter, Saturno)

Constelações • Hemisfério Sul

Constelações

• Posição relativa das estrelas “fixas”. • Mitologia

Hemisfério Sul

Constelações • Hemisfério Sul

Cosntelação da Ema Tupi-Guarani

Esfera Celeste (EC) Antigos:

notaram que posicao relativa das constelacoes nao mudava noite apos noite:

Estrelas atadas a uma EC em volta da Terra!

Esfera Celeste (EC) Hoje sabemos:

movimento aparente (diurno) das estrelas resultado da rotacao nao da EC, mas sim da TERRA no sentido de OESTE para LESTE

Hoje: usamos EC para vizualizar posicoes da estrelas no ceu

Esfera Celeste

Esfera Celeste (EC) Coordenadas Celestiais: PNC PSC Equador Celeste: interseccao do

equador da Terra com o da EC

Ascencao reta (~ longitude): AR medida em hs, mins. e segs. angulares (origem – posicao do Sol no ceu no equinocio da primavera(outono) no HN(HS) [0h e 24h (ou entre 0 e 360 )]

Declinacao (latitude): medida em graus (entre -90° e +90°)

O Sistema Equatorial Celeste

O Sistema Equatorial Celeste

Esfera Celeste (EC) Coordenadas Celestiais: PNC PSC Equador Celeste: interseccao do

equador da Terra com o da EC

Ascencao reta (~ longitude): AR medida em hs, mins. e segs. angulares (origem – ponto de aries - posicao do Sol no ceu no equinocio da primavera) no HN [0h e 24h (ou entre 0 e 360 )]

Declinacao (latitude): medida em graus (entre -90° e +90°)

Ângulos • Na esfera celeste, medimos distâncias e tamanhos dos

objetos com ângulos • 360 graus corresponde a um círculo completo Em horas, minutos e segundos:

360° = 24h = 2 π rad 15° = 1h = 60m = 3600s 1° = 4m = 240s

Em minutos (‘) e segundos (‘’) de Arco: • 1 grau (1°) se divide em 60 minutos de arco (60’) • 1 minuto (1') de arco se divide em 60 segundos de

arco logo 1° = 60’ = 3600’’

1’ = 60‘’

Ângulos ( em ‘ e ‘ ‘ de arco) • 1 grau (1°) se divide em 60 minutos de arco (60’) • 1 minuto (1') de arco se divide em 60 segundos de arco

logo 1° = 60’ = 3600’’ 1’ = 60‘’

• O olho humano pode distinguir até ~ 1'. • Com o braço extendido, uma mão aberta tem ~ 20°;

o polegar, tem ~ 2°.

distância, D

tamanho físico, d

tamanho angular, θ

Para a moeda de 1 Real, se D = 93 m, então θ = 1'

Medições angulares elementares

Astronomia com as mãos !

Não esquecer: ângulo pequeno NÃO é o mesmo que distância pequena ! -

O que vemos está SEMPRE projetado na esfera celeste. Distância é uma das coisas mais difíceis de se medir em astronomia.

A Esfera Celeste

Constelações: bandeira do Brasil

• Céu visto do Rio de Janeiro em 15/11/1889, as 8h30

(1) o Sol já estava acima do horizonte (2) o céu está invertido.

Constelações: bandeira do Brasil • Céu visto do Rio de Janeiro em 15/11/1889

Movimento do Sol e das Estrelas

Observacoes Geocentricas (feitas da Terra)

Mudancas Diarias Movimento diurno das estrelas é consequencia da rotacao da T durante

1 dia solar = Δt entre 2 nasceres de Sol = 24 h

Movimento do Sol e das Estrelas Outra especie de dia: SIDERAL

Posicao das estrelas nao se repete exatamente noite apos noite. A EC celeste como um todo parece deslocar- se ligeiramente de 1 dia para outro

Devido a essa diferenca: 1 dia medido em relacao às estrelas fixas diferente do dia solar : dia Sideral

Razao disso: T move-se ao redor de seu eixo enquanto gira ao redor do Sol:

Ao redor do Sol 360° em 1 ano (~ 365 dias) ~1° por dia A cada dia T tem que rodar em torno de si pouco mais que 360°: ~361° para o Sol retornar a mesma posicao aparente no meridiano local Dia SOLAR (24h) = 361° > dia SIDERAL (verdadeiro periodo da rotacao) Como T demora 4 minutos para girar de 1° em torno de si mesma: Dia SOLAR (24 hs) = 4 minutos mais longo que o SIDERAL (23 h 56 m 04 s)

Rotação da Terra

• Corresponde ao movimento aparente diário dos astros

Norte

Oeste Leste

Sul

Rotação da Terra

• Corresponde ao movimento aparente diário dos astros

Céline Péroux, ESO (hemisfério Sul) – 4 horas de exposição

sentido da Rotação da T

Rotação da Terra: dia

• Dia solar: 24h • Dia sideral: 23h 56m 4,1s

Translação da Terra

• Imagens feitas para o mesmo horário (18h) em 3 dias consecutivos.

• As estrelas nascem ~4 min mais cedo cada dia (por causa da translacao da T ao redor do Sol de 4 min. por dia).

Translação da Terra

• Movimento aparente do Sol ao longo da eclíptica.

de 01/01/2006 até 04/03/2006

Movimento do Sol e das Estrelas Mudancas Sasonais

Como a T move-se ao redor do Sol: Sol parece mover-se pela EC no

decorrer de 1 ano atraves das estrelas “fixas”: caminho tracado:

ECLIPTICA

23.5° com equador da EC (inclinacao do plano de orbita da T ao

redor do Sol)

12 constelacoes cortadas pela ECLIPTICA: Constelacoes do Zodiaco

Planetas, Lua e Sol: movem-se com relacao as estrelas fixas pela faixa do Zodiaco

Por causa do movimento anual da T ao redor do Sol: T em 6 meses move-se para o lado oposto de sua orbita: céu noturno apresenta diferentes grupos de estrelas e constelacoes noturnas.

Translação da Terra

• Movimento da Terra visto do Sol – Composição de 2 rotações:

• Em torno de si própria => DIA • Ao redor do Sol => ANO

Estacoes do Ano

Estações do ano

No HS

Estações do ano

ponto vernal

equinócio de outono

solstício de inverno

solstício de verão

equinócio de primavera

No hemisfério sul os nomes são trocados: verão <=> inverno; primavera <=> outono

No HS

início do inverno primavera ou outono verão

– Movimento aparente do Sol depende da estação do ano

Movimento da Lua

• A Lua tem um movimento em relação às estrelas de Oeste para Leste.

Movimento da Lua

• A Lua sempre mostra (praticamente) o mesmo lado para a Terra;

• Fases da Lua: Aristarco Séc. III a.c.

Movimento da Lua

• Fases da Lua: posição relativa da Terra, Sol e Lua • Periodo de rotacao da Lua em torno da T: 29d12h44m3s

(cada fase: aproximadamente 1 semana)

António Cidadão, http://www.astrosurf.com/cidadao/

Movimento da Lua

• Observação de um observador hipotético acima do Sistema Solar a partir de 01/01/2006.

Movimento Planetario Durante 1 noite: estrelas distantes movem-se ligeiramente atraves do ceu descrevendo movimento diurno

Ao curso de 1 ano: o Sol movimenta-se pela ECLIPTICA a taxa praticamente constante

Comportamento das estrelas, Sol e Lua em torno da T: “ORDENADO”

Mas nao os PLANETAS: NAO mantem posicao fixa na EC e parecem “VAGAR” por ela

Nunca se afastam demais do plano da ECLIPTICA

Movem-se de O para L em relacao as estrelas fixas mas parecem acelerar e desacelerar descrevedno loops: indo para frente e para traz (vistos da T)

Variam em brilho: + brilhantes quando + proximos da T

Marte, Jupiter, Saturno: parecem + brilhantes quando em movimento retrogrado (de L para O)

Movimento Planetario

Breve Histórico

Pitágoras (550 a.C.) números; intervalos musicais; geometria.

Platão (350 a.C.) Universo Geocêntrico movimento dos astros em torno da Terra com velocidade uniforme (cte.) - T centro do Universo

Universo Geocentrico: conceito que persistiu ate o sec. XVI (pensamento Aristotelico)

Hiparcos (150 a.C.) planetas se movem em órbitas pequenas (epiciclos) que giravam em torno de órbitas maiores (deferentes).

Ptolomeu (100 d.C.) refinou o sistema de epiciclos Terra deslocada do centro do deferente compromete o esquema anterior de movimento uniforme.

Sistema geocêntrico • Anaximandro (~560 a.c.)

– Terra (plana) imóvel, no centro do universo – O Sol, a Lua e os astros se movem em círculos ao

redor da Terra

Sistema geocêntrico • Aristóteles (~320 a.c.)

– Terra imóvel, no centro do universo – O Sol e os astros se movem em círculos ao redor da Terra – Inspirou Universo de Dante

Sistema geocêntrico • Apolônio (~230 a.c.); Hiparco (~140 a.c.); Ptolomeu

(~130 d.c.)

– Terra imóvel, no centro do universo – O Sol e os astros se movem em vários círculos ao redor da Terra: – complexidade do movimento aparente dos planetas: Mercurio e Venus

« oscilam em torno do Sol com distancias angulares maximas de 41° (Venus) e 25° (Mercurio)

Teoria dos epicíclos

Epiciclos - Modelo Ptolomaico: dezenas de ciclos (perdurou 13 secs.)

Modelo Heliocentrico

• Nicolau Copérnico (1543) - Órbitas circulares em torno do Sol

• Aristarco (~260 a.c.) – Universo heliocêntrico – A Terra se move em torno do Sol

Modelo Heliocentrico • Sol no centro; T gira em torno do proprio eixo e

do Sol • Explica movimentos diurnos e sasonais, e

mudancas sasonais no ceu • Explica movimento dos planetas: circular e

uniforme (como convinha aos dogmas da epoca)

• Ordem dos planetas ao redor do Sol: quanto > periodo da orbita: > distancia do planeta

• Explica os loops dos planetas

Modelo Heliocentrico: explica loops dos planetas

Modelo Heliocentrico: era moderna

Galileu Galilei (1564–1642) – “Epur si muove”: – Prova irrefutavel do modelo

heliocentrico: construiu 1ª luneta: detectou 4 luas de Jupiter que orbitavam indiscutivelmente em torno de Jupiter e não da T !

Modelo Heliocentrico: era moderna

Johannes Kepler (1609) – Utiliza dados de Tycho Brahe. – Inicialmente acredita no universo

geocêntrico, mas adota a visão heliocêntrica devido à sua própria análise

– Observando dados: abandona movimento circular do SS: adota elipses

Tycho Brahe (~ 1590) – observações detalhadas do movimento

dos planetas, em particular de Marte. (mas acreditava no universo geocêntrico)

Movimento Heliocentrico • Johannes Kepler

– Órbitas elípticas em torno do Sol – 3 leis empíricas dos movimentos

planetários (entre 1609–1619): • Os planetas se movem em

elipses, com o Sol em um dos focos;

• A linha que liga o Sol a um dado planeta varre áreas iguais em tempos iguais;

• O quadrado da razão dos períodos de translação de 2 planetas é igual ao cubo da razão entre as distâncias dos planetas ao Sol

Explicadas pela teoria da gravitação de Newton (1687)

Até o momento nenhum comentário
Esta é apenas uma pré-visualização
3 mostrados em 54 páginas