TopicosGeraisEmCienciasDaTerra 2012B Aula10 · solar. • As variações seculares do Equador e da Eclíptica são chamadas de Precessão, enquanto que as variações de curto período

Movimentos da Terra: �Formação �Tópicos Gerais de Ciências da Terra�Turma 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.

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

Divisão do Dia Sistema de Fusos Horários

Conveniências políticas e econômicas alteram os limites...

Divisão do Dia Fusos Horarios no Brasil

Rotação da Terra




•  Rotação em direção ao leste  o Sol, a Lua, as estrelas saem do leste e se põem no oeste

Olhando dacima...

Rotação da Terra




•  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 •  ...


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 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


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





Plano da Eclíptica

Periélio


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


Consequência natural do movimento de rotação + inclinação do eixe de rotação da Terra: •  Equinócios •  Solsticios: raios do Sol incidem perp. na latitude ±23.5°


-‐  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.



•  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



•  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!



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!



•  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

Equinócio de Março

Solstício de Junho

Equinócio de

Setembro

Solstício de

Dezembro

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

Regiões Climá`cas



•  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

PN

PN

Hoje PN

PN

Daqui a 13 mil anos

Deslocamento dos Pólos Celestes

Estrelas Polares

Atualmente N Na época

dos egípcios

N

Variação da Duração das Estações

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.

Nutação

PN

PN Eclíptica



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.

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