Prof.Manoel Jr
Arco-íris
Um
“passo"
de luz
Passo
l
Espectro
visível
l
Vermelho
Alaranjado
Amarelo
Verde
Azul
Anil
Violeta
Luzes
“andando”
no vácuo
No vácuo,
todas as
cores se
deslocam
com a
mesma
velocidade
A "Luzinha" (lMenor)
tem que dar mais...
Propagação de ondas
fRec = fEmis fRec = fEmis
Emissor
em repouso
Efeito Doppler-Fizeau com
movimento do receptor
fRec < fEmis fRec > fEmisEmissor
em repouso
Efeito Doppler-Fizeau com
movimento da fonte
0
0
1
1
2
2
3
3
4fR < fE
Som mais
grave
Luz mais
avermelhada
fR > fE
Som mais...
Decomposição
da Luz
Prisma
Espectro
contínuo
Sólido aquecido
Prisma
Espectro
de linhas
Gás Hidrogênio
Prisma
Espectro
de l...
Catálogo de espectros
H
He
Li
Fe
Contínuo
.
.
Composição química de
um astro
Hidrogênio!Gás Hidrogênio
No Laboratório
Evidências de
um Universo
em expansão
Lâmpada de hidrogêneo
Espectro do hidrogênio obtido
no laboratório
Nebulosa de Orion
Espectro do hidrogênio obtido
de uma nebulosa galáctica
Galáxia UGC 12915
Espectro do hidrogênio obtido
de uma galáxia próxima
Galáxia UGC 12508
Espectro do hidrogênio obtido de
uma galáxia um pouco mais distante
Galáxia KUG 1750
Espectro do hidrogênio obtido
de uma galáxia mais distante
Galáxia KUG 1217
Espectro do hidrogênio obtido
de uma galáxia muito distante
Galáxia IRAS F09159
Espectro do hidrogênio obtido de
uma galáxia muito mais distante
Velocidade
de
recessão
de
algumas
galáxias
Galáxias muito mais vermelhas
do que deveriam ser!
Por
quê?
Universo em Expansão
Passado
Presente
Futuro
Universo em Expansão
Passado
Futuro
Presente
Imaginar universo
bidimensional sobre a
superfície de uma esfera
Provas do "big-bang"?
Existem, até agora, duas
evidências irrefutáveis de que
houve um Big-Bang:
A Radiação de
Fundo de 2,...
Radiação de fundo
13,6 cm
AtualA Radiação de
Fundo de 2,7 K
(4080 MHz) que
permeia todo o
Universo
Da mitologia à cosmologia, da pré-história a 1900
Astrologia e Astronomia
Método Científico
( Galileu ~séc. XVII )
Alguns Astrônomos Famosos
200
400
1000
800
600
400
200
1200
1400
1600
Newton
Kepler
Galileu
Tycho Brahe
Copérnico
0
Ptolom...
Tales
( Grego, séc. VI a.C. )
Terra
A Terra é um disco chato num
Universo infinito de água
Pitágoras
( Samos, Grécia, séc. VI a.C. )
Propôs de que a Terra fosse esférica
Pitágoras
Platão
(Grego,IV a.C.)
Terra
Céu
As estrelas
eram fixas à
esfera
celeste.
Os planetas
vagavam
entre as duas
esferas.
Esfericidade da Terra
Esfericidade da Terra
( Eclipse Lunar )
Lua
Cheia
Lua
Sombra
da
Terra
Egito
Egito
Assuan
Alexandria
Raio da Terra
( Eratóstenes, séc. IV a .C. )
Raios
de Sol
7,2
L
Alexandria
Siena
R
360 ____ 2p R
7,2 ____ L
Terra
Modelo Geo-Heliocêntrico de Heráclides do Ponto (388-315 a.C.). Mercúrio e
Vênus giram em torno do Sol. O Sol e os outros ...
Sistema
de
Tycho Brahe
(séc. XVI)
Esfera das
estrelas fixas
Ter
Lua
Mer Vên
Mar
Júp
Sat
Tycho Brahe – O grande Observador
(1546-1601)
•Não aderiu à proposta de Copérnico
•Foi o maior observador do período
pré-t...
Sistema
Heliocêntrico
Esfera das
estrelas fixas
Ter
Lua
Mer Vên
Sol Mar
Júp
Sat
Copérnico
( séc. XVI )
Clérico polonês
Pub...
Modelos: Ptolomeu x Copérnico
1.Senso comum (O modelo de Ptolomeu “funciona” pelo senso comum? Por
que? E o de Copérnico? ...
Critério Modelo
Geocêntrico
Suces
so
Modelo
Heliocêntrico
Suces
so
1.Senso comum Parece óbvio que tudo
gira à volta da Ter...
Fim das
observações a
olho nu !
Observações a olho nu e
com telescópios
1609
Era
pré-telescópio
Galileu
Era
pós-telescópio
1581 - Pisa
No que diz respeito às
questões científicas, a
autoridade de mil pessoas
não tem tanto valor como
o humilde raciocínio de
...
A revista do Renascimento
Os Aristotélicos estão em
polvorosa devido às informações
não confirmadas que chegaram de
Pisa, ...
A revista do Renascimento
Como toda gente que tem olhado para o céu nos últimos tampos não
pode deixar de reparar, surgiu ...
Modificou um invento holandês:
Hans Lippershay apresentou pedido de
patente em 02/10/1608.
Jacob Adriaanzoon e Zacharias J...
Montanhas
na
Lua
Milhões de
estrelas que
nunca haviam
sido vistas
Manchas
solares
Os satélites de
Júpiter
Saturno
Fases de
Vênus
Galileu foi o primeiro astrônomo na história da
humanidade a usar mais do que simplesmente a
visão, abrindo caminho para a...
O mensageiro das estrelas (Sidereus Nuntius, 1610)
Matemático Principal da Universidade de
Pisa e Filósofo e Matemático do...
 Dircurso em torno das Coisas que estão sobre a água
(Discorso interno alle cose che stanno in su l´acqua, 1612);
 Histó...
1615 – Roma
Papa Paulo V
(Pontificado: 1605-1621)
Urbano VIII
(Pontificado: 1623-1644)
(Maffeo Barberini)
Diálogo sobre os dois máximos sistemas do mundo (Dialogo
sopra i due massimi sistemi del mondo, 1632);
Três personagens:
...
Exercício:
Modelos: Copérnico+Galileu
1.Senso comum (O modelo funciona pelo senso comum? Por que?
2.Sensação de movimento ...
Critério Modelo
Geocêntrico
Suces
so
Modelo
Heliocêntrico
Suces
so
1.Senso comum Parece óbvio que tudo
gira à volta da Ter...
Critério Modelo
Geocêntrico
Suces
so
Modelo
Heliocêntrico
Suc
esso
7.Fases de
vênus
Falha na previsão das
fases
Não As fas...
Como a teoria de Einstein apontou para a existência de um
instante inicial
Como a partir das observações do universo se chegou à
ideia de expansão cósmica.
Como a teoria e as observações se juntaram para dar origem
ao modelo do Big Bang.
A batalha entre teorias cosmológicas rivais resolve-se por
fim
Aula(março 28)
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Aula(março 28)

  1. 1. Prof.Manoel Jr
  2. 2. Arco-íris
  3. 3. Um “passo" de luz Passo l
  4. 4. Espectro visível l Vermelho Alaranjado Amarelo Verde Azul Anil Violeta
  5. 5. Luzes “andando” no vácuo No vácuo, todas as cores se deslocam com a mesma velocidade A "Luzinha" (lMenor) tem que dar mais passinhos (freqüência maior) para acompanhar a "Luzona" (lMaior) Luzinha Luzona
  6. 6. Propagação de ondas fRec = fEmis fRec = fEmis Emissor em repouso
  7. 7. Efeito Doppler-Fizeau com movimento do receptor fRec < fEmis fRec > fEmisEmissor em repouso
  8. 8. Efeito Doppler-Fizeau com movimento da fonte 0 0 1 1 2 2 3 3 4fR < fE Som mais grave Luz mais avermelhada fR > fE Som mais agudo Luz mais azulada Desloc.
  9. 9. Decomposição da Luz Prisma Espectro contínuo Sólido aquecido Prisma Espectro de linhas Gás Hidrogênio Prisma Espectro de linhas Gás Hélio
  10. 10. Catálogo de espectros H He Li Fe Contínuo . .
  11. 11. Composição química de um astro Hidrogênio!Gás Hidrogênio No Laboratório
  12. 12. Evidências de um Universo em expansão
  13. 13. Lâmpada de hidrogêneo Espectro do hidrogênio obtido no laboratório
  14. 14. Nebulosa de Orion Espectro do hidrogênio obtido de uma nebulosa galáctica
  15. 15. Galáxia UGC 12915 Espectro do hidrogênio obtido de uma galáxia próxima
  16. 16. Galáxia UGC 12508 Espectro do hidrogênio obtido de uma galáxia um pouco mais distante
  17. 17. Galáxia KUG 1750 Espectro do hidrogênio obtido de uma galáxia mais distante
  18. 18. Galáxia KUG 1217 Espectro do hidrogênio obtido de uma galáxia muito distante
  19. 19. Galáxia IRAS F09159 Espectro do hidrogênio obtido de uma galáxia muito mais distante
  20. 20. Velocidade de recessão de algumas galáxias
  21. 21. Galáxias muito mais vermelhas do que deveriam ser! Por quê?
  22. 22. Universo em Expansão Passado Presente Futuro
  23. 23. Universo em Expansão Passado Futuro Presente Imaginar universo bidimensional sobre a superfície de uma esfera
  24. 24. Provas do "big-bang"? Existem, até agora, duas evidências irrefutáveis de que houve um Big-Bang: A Radiação de Fundo de 2,7 K (4080 MHz) que permeia todo o Universo O Movimento de Recessão das galáxias, indicando sua expansão.
  25. 25. Radiação de fundo 13,6 cm AtualA Radiação de Fundo de 2,7 K (4080 MHz) que permeia todo o Universo
  26. 26. Da mitologia à cosmologia, da pré-história a 1900
  27. 27. Astrologia e Astronomia Método Científico ( Galileu ~séc. XVII )
  28. 28. Alguns Astrônomos Famosos 200 400 1000 800 600 400 200 1200 1400 1600 Newton Kepler Galileu Tycho Brahe Copérnico 0 Ptolomeu Hiparcos Eratóstenes Aristarco Aristóteles Heráclides Pitágoras 1800 2000 600 Terra esférica Sistema híbrido Geocentrismo filosófico Processo p/ obter a distância até o Sol Raio da terra Distância Terra-Lua Sistema Geocêntrico Mecânica Clássica Raios orbitais Órbitas elípticas Uso do telescópio Excelente observador Sistema Heliocêntrico Filolau Helioocentrismo religioso
  29. 29. Tales ( Grego, séc. VI a.C. ) Terra A Terra é um disco chato num Universo infinito de água
  30. 30. Pitágoras ( Samos, Grécia, séc. VI a.C. ) Propôs de que a Terra fosse esférica Pitágoras
  31. 31. Platão (Grego,IV a.C.) Terra Céu As estrelas eram fixas à esfera celeste. Os planetas vagavam entre as duas esferas.
  32. 32. Esfericidade da Terra
  33. 33. Esfericidade da Terra ( Eclipse Lunar ) Lua Cheia Lua Sombra da Terra
  34. 34. Egito Egito Assuan Alexandria
  35. 35. Raio da Terra ( Eratóstenes, séc. IV a .C. ) Raios de Sol 7,2 L Alexandria Siena R 360 ____ 2p R 7,2 ____ L Terra
  36. 36. Modelo Geo-Heliocêntrico de Heráclides do Ponto (388-315 a.C.). Mercúrio e Vênus giram em torno do Sol. O Sol e os outros planetas revolvem em torno da Terra.
  37. 37. Sistema de Tycho Brahe (séc. XVI) Esfera das estrelas fixas Ter Lua Mer Vên Mar Júp Sat
  38. 38. Tycho Brahe – O grande Observador (1546-1601) •Não aderiu à proposta de Copérnico •Foi o maior observador do período pré-telescópio. •Novembro 1572 – Constelação de Cassiopéia: “nova stella”. •1577: cometa •Dobrou a precisão das medidas Johannes Kepler 1571-1630 Colaborador
  39. 39. Sistema Heliocêntrico Esfera das estrelas fixas Ter Lua Mer Vên Sol Mar Júp Sat Copérnico ( séc. XVI ) Clérico polonês Publicado no livro Revolução dos corpos celestes (publicado no ano de sua morte!)
  40. 40. Modelos: Ptolomeu x Copérnico 1.Senso comum (O modelo de Ptolomeu “funciona” pelo senso comum? Por que? E o de Copérnico? Por que?) 2.Sensação de movimento (Percebe-se algum movimento da Terra?) 3.Queda no chão (O modelos explicam porque os objetos caem no chão?) 4.Previsão das órbitas planetárias (O modelo prevêe as órbitas planetárias?) 5. Trajetórias retrogradas dos planetas (O movimento retrógrado dos planetas é explicado?) 6. Simplicidade (O modelo é simples de se entender?)
  41. 41. Critério Modelo Geocêntrico Suces so Modelo Heliocêntrico Suces so 1.Senso comum Parece óbvio que tudo gira à volta da Terra Sim Requer um salto de imaginação e de lógica ver que a Terra pode girar em torno do Sol Não 2.Sensação de movimento Não se detecta nenhum movimento, logo a Terra não se move. Sim Não se detecta nenhum movimento, o que não é fácil explicar se a Terra se move Não 3.Queda no chão A centralidade da Terra explica porque os objetos parecem cair: são atraídos para o centro do Universo. Sim Não há nenhuma explicação óbvia para a queda dos objetos ao chão Não 4.Previsão das órbitas planetárias Muito perto do observável Sim Bom acordo, mas não tão bom como no modelo geocêntrico. ? 5. Trajetórias retrogradas dos planetas Explicado com epiciclos e deferentes Sim Consequência natural do movimento da Terra e de um ponto de observação em mudança. Sim 6. Simplicidade Muito complicado Não Muito simples, tudo se move segundo círculos Sim Ptolomeu x Copérnico
  42. 42. Fim das observações a olho nu !
  43. 43. Observações a olho nu e com telescópios 1609 Era pré-telescópio Galileu Era pós-telescópio
  44. 44. 1581 - Pisa
  45. 45. No que diz respeito às questões científicas, a autoridade de mil pessoas não tem tanto valor como o humilde raciocínio de um único indivíduo OBSERVAR MEDIR EXPERIMENTAR RACIOCINAR CALCULAR
  46. 46. A revista do Renascimento Os Aristotélicos estão em polvorosa devido às informações não confirmadas que chegaram de Pisa, de que o bem conhecido menino rebelde da física, Galileu Galilei, teria ontem protagonizado um gigantesco golpe publicitário, lançando duas esferas de chumbo da famosa torre Inclinada. Uma das esferas era 20 vezes mais pesada do que a outra, portanto, segundo Aristóteles, deveria ter caído 20 vezes mais rápido. Contudo, as duas esferas atingiram o solo praticamente ao mesmo tempo, juntamente com os queixos de uma pequena multidão de discípulos de Aristóteles ali presentes.
  47. 47. A revista do Renascimento Como toda gente que tem olhado para o céu nos últimos tampos não pode deixar de reparar, surgiu uma nova estrela, e tem estado a causar muita perturbação na Terra e no espaço. As alegações dos aristotélicos afirmam que a estrela deve estar situada dentro da órbita da Lua foram já contrariadas por Galileu, cujos cálculos mostraram que isso é impossível. Os aristotélicos não ficaram nada impressionados. Um porta-voz afirmou hoje:<<Não se percebe porque é que esse senhor se dá o trabalho de fazer observações de algo que está claramente explicado nos livros de Aristóteles!>> GRANDE EXPLOSÃO ESTRELAR 10 de outubro de 1604
  48. 48. Modificou um invento holandês: Hans Lippershay apresentou pedido de patente em 02/10/1608. Jacob Adriaanzoon e Zacharias Jansen, separadamente, também alegaram direitos pela invenção. Em 1609, Galileu apontou o telescópio artesanal para o céu noturno e descobriu...
  49. 49. Montanhas na Lua
  50. 50. Milhões de estrelas que nunca haviam sido vistas
  51. 51. Manchas solares
  52. 52. Os satélites de Júpiter
  53. 53. Saturno
  54. 54. Fases de Vênus
  55. 55. Galileu foi o primeiro astrônomo na história da humanidade a usar mais do que simplesmente a visão, abrindo caminho para a observação de objetos no espaço que, de outro modo, permaneceriam desconhecidos para sempre – ou, pelo menos, até que alguém se lembrasse de dar uma espiadela.
  56. 56. O mensageiro das estrelas (Sidereus Nuntius, 1610) Matemático Principal da Universidade de Pisa e Filósofo e Matemático do Grão-duque Precisa-se de empregado Cargo: matemático principal da Universidade de Pisa e Filósofo e Matemático do Grão-duque Salário: elevado Início de funções: 1610 Principais obrigações: praticamente nenhumas Pretende-se: candidatos nascidos em Pisa, com 46 anos de idade e de nome Galileu. Sua Alteza o Grão-duque Cosimo II é um empregador que acredita na igualdade de oportunidades
  57. 57.  Dircurso em torno das Coisas que estão sobre a água (Discorso interno alle cose che stanno in su l´acqua, 1612);  História e Demonstração em torno das manchas solares (Istoria e dimostrazione intorno alle macchie solari, 1613);  Discurso sobre os cometas (Discorso sulle comete, 1618);  O Ensaiador (Saggiatore, 1623);
  58. 58. 1615 – Roma Papa Paulo V (Pontificado: 1605-1621) Urbano VIII (Pontificado: 1623-1644) (Maffeo Barberini)
  59. 59. Diálogo sobre os dois máximos sistemas do mundo (Dialogo sopra i due massimi sistemi del mondo, 1632); Três personagens: Terra gira em torno do Sol; Sol gira em torno da Terra; Neutro. Marés
  60. 60. Exercício: Modelos: Copérnico+Galileu 1.Senso comum (O modelo funciona pelo senso comum? Por que? 2.Sensação de movimento (Percebe-se algum movimento da Terra?) 3.Queda no chão (O modelos explicam porque os objetos caem no chão?) 4.Previsão das órbitas planetárias (O modelo prevêe as órbitas planetárias?) 5. Trajetórias retrogradas dos planetas (O movimento retrógrado dos planetas é explicado?) 6. Simplicidade (O modelo é simples de se entender?)
  61. 61. Critério Modelo Geocêntrico Suces so Modelo Heliocêntrico Suces so 1.Senso comum Parece óbvio que tudo gira à volta da Terra Sim Requer um salto de imaginação e de lógica ver que a Terra pode girar em torno do Sol Não 2.Sensação de movimento Não se detecta nenhum movimento, logo a Terra não se move. Sim Não se detecta nenhum movimento, o que não é fácil explicar se a Terra se move ? 3.Queda no chão A centralidade da Terra explica porque os objetos parecem cair: são atraídos para o centro do Universo. Sim Não há nenhuma explicação óbvia para a queda dos objetos ao chão Não 4.Previsão das órbitas planetárias Muito perto do observável Sim Bom acordo, mas não tão bom como no modelo geocêntrico. Sim 5.Trajetórias retrogradas dos planetas Explicado com epiciclos e deferentes Sim Consequência natural do movimento da Terra e de um ponto de observação em mudança. Sim 6.Simplicidade Muito complicado Não Muito simples, tudo se move segundo círculos Sim Ptolomeu x Copérnico+Galileu
  62. 62. Critério Modelo Geocêntrico Suces so Modelo Heliocêntrico Suc esso 7.Fases de vênus Falha na previsão das fases Não As fases de Vênus por este modelo funcionam perfeitamente Sim 8.Manchas no Sol e na Lua Problemáticas – este modelo tinha como base a visão Aristotélica segundo a qual os corpos celestes são perfeitos. Não São corpos celeste com imperfeições. SIm 9.Luas de Júpiter Problemáticas, supostamente tudo gira na órbita da Terra Não Satélites girando em torno do planeta assim como a Lua em torno da Terra. SIm Ptolomeu x Copérnico+Galileu
  63. 63. Como a teoria de Einstein apontou para a existência de um instante inicial
  64. 64. Como a partir das observações do universo se chegou à ideia de expansão cósmica.
  65. 65. Como a teoria e as observações se juntaram para dar origem ao modelo do Big Bang.
  66. 66. A batalha entre teorias cosmológicas rivais resolve-se por fim

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