Movimentos da Terra: Formação Tópicos Gerais de Ciências da Terra Turma B

Movimentos da Terra: FormaçãoTópicos Gerais de Ciências da TerraTurma B Karín Menéndez-Delmestre Observatório do Valongo

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)

Sol Sol 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 PN Sol PS

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

Plano da Eclíptica Periélio Órbita da Terra em torno do Sol 23,5º Eixo de rotação 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 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)

Plano da Eclíptica Periélio Órbita da Terra em torno do Sol 23,5º Eixo de rotação 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 encontradiretamenteacima do equador? (a) umavezpordia (b) umavezpormês (c) cada 6 mêses (d) umavezporano

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. Observador em uma latitude afastada do equador • 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.

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!

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 da Eclíptica • Isso resulta em que certas latitudes 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 Trópico de Cáncer = raios do Sol perp. (latitude = 23.5° N) Solsticio de Dezembro Verão no Hemisferio Sul Trópico de Capricornio = raios do Sol perp. (latitude = 23.5° S)

Solstício de Junho Equinócio de Março Solstício de Dezembro Equinócio de Setembro

Consequência natural da revolução da Terra ao redor do Sol: • Equinócio de Março • Solstício de Junho • Equinócio de Setembro • Solstício de Dezembro

Regiões Climáticas

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 Daqui a 13 mil anos PN Hoje Deslocamento dos Pólos Celestes

Estrelas Polares N Na época dos egípcios N Atualmente

Variação da Duração das Estações

Dez Jun Sol Daqui a 13.000 anos Verão Austral Inverno Austral Dez Efeitos da Precessão sobre as Estações do Ano Jun Atualidade Sol Inverno Austral Verão Austral

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 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.

Nutação PN Eclíptica PN

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.

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