A Terra em Movimento R. Boczko IAG - USP 24 04 07
Quantos movimentos tem a Terra? Só UM ...! O movimento que a Terra tem...!
Componentes do movimento da Terra <ul><li>Rotação </li></ul><ul><li>Translação </li></ul><ul><li>Precessão </li></ul><ul><...
Cronologia das descobertas e das provas dos componentes do movimento da Terra 0 2000 ~140 d.C. Geocentrismo (proposta) Pto...
Rotação da  Terra <ul><li>Rotação </li></ul><ul><li>Translação </li></ul><ul><li>Precessão </li></ul><ul><li>Nutação </li>...
Movimento diurno aparente do Sol Zênite PS Horizonte Nascer Ocaso Meio-dia Meia- noite
Movimento noturno aparente olhando ao Sul Sul Oeste Leste Pólo Sul 20 horas 22 horas 24 horas
Movimento noturno aparente de uma estrela circumpolar norte Norte Leste Oeste Pólo Norte
Esfera Celeste Eixo de rotação Equador PNC PSC PN PS N L
Movimento de Rotação da Terra O dia claro e a noite são resultados do movimento de rotação da Terra em torno de seu eixo d...
Possível explicação para o movimento diurno aparente Terra fixa E W Esfera Celeste em Rotação Heráclides, grego, 388 a.C. ...
Nascer do Sol PS PS Horizonte Leste Oeste Translação Horizonte Leste Oeste Translação
Galileu Galilei ( séc. XVII ) Galileu Prova (?) da rotação da Terra A Terra se move!
Invariabilidade do plano de oscilação Força perpendicular ao plano de oscilação Plano de oscilação Na ausência de forças p...
Pêndulo numa mesa giratória
Pêndulo num iglu Iglu Pêndulo Corte vertical  de um iglu Chão Porta Iglu
Pêndulo de Foucault 1852 A experiência foi feita na França
Experiência de Foucault vista de fora da Terra Sentido de rotação da Terra Iglu
Experiência de Foucault vista de dentro do iglu 1852 Chão do iglu Porta
Conclusão da experiência de Foucault A Terra gira em torno de seu eixo ! Galileu 'chutou' certo!
A Terra está “parando” de girar!
Observando o nível do mar Nível do mar Maré baixa Maré alta
A Terra está parando de girar ! Gravidade Marés Rotação da Terra Ciclicidade das marés Atrito Calor Perda de energia cinét...
Translação da Terra daqui a ... muitos anos ! Sol
AstroBobagem A Lua não possui movimento de rotação.
Lua vista da Terra (sempre a mesma face)
Translação atual da Lua Sol Período de rotação sincronizado com o período de revolução
Cirandinha !
Translação da  Terra <ul><li>Rotação </li></ul><ul><li>Translação </li></ul><ul><li>Precessão </li></ul><ul><li>Nutação </...
Órbita da Terra
Órbita da Terra
Movimento de Translação Sol
Representação da Órbita da Terra Movimento da Terra
Translação da Terra em torno do Sol 23,5º   Eixo de rotação Plano da Eclíptica Periélio Afélio Eclíptica Sol Plano da eclí...
Movimento aparente do sol com relação às constelações
Horizonte visto no crepúsculo 1 Vir Lib
Horizonte visto no crepúsculo Vir Lib
Horizonte visto no crepúsculo Vir Lib
Horizonte visto no crepúsculo Vir Lib Esc
Horizonte visto no crepúsculo Vir Lib Esc
Horizonte visto no crepúsculo Vir Lib Esc
Horizonte visto no crepúsculo 2 Lib Esc
Horizonte visto no crepúsculo 3 Esc Sag
Horizonte visto no crepúsculo 11 Leã Cân
Horizonte visto no crepúsculo 12 Vir Leã
Horizonte visto no crepúsculo 1 Lib Vir
Constelações Zodiacais Terra Sol
Mas... é o Sol que gira em torno da Terra? Não!
Movimento anual aparente do Sol pelas Constelações Zodiacais Sol Estrutura heliocêntrica Ari Tou Gêm Cân Leã Vir Lib Esc S...
Eclíptica: Trajetória anual aparente do Sol Eixo de rotação Equador   PN Eclíptica
AstroTolice As estações do ano dependem da distância da Terra ao Sol
Esquema da Órbita da Terra em torno do Sol Eclíptica Sol
Órbita da Terra em torno do Sol 23,5º   Eixo de rotação Plano da Eclíptica Periélio Afélio Eclíptica Sol Plano da eclíptica
Motivo das Estações Verão Sol Inverno Verão Inverno Sol Primavera ou Outono Outono ou Primavera
Prova da translação  da Terra ?
Efeito de Paralaxe
Paralaxe de estrelas Estrela próxima p máx.  = 0,76” Primeira medida: Bessel 1838 61 Cyg 2p
Velocidade da luz e movimento da Terra em torno do Sol
Satélites de Júpiter ( Galileu, séc. XVII ) Os satélites giram em torno de  Júpiter , e  não da Terra! Noite 1 Júpiter Noi...
Ocultações dos satélites de Júpiter Júpiter <ul><li>Previsão de ocultações: </li></ul><ul><li>t 1 </li></ul><ul><li>t 2 </...
Velocidade da luz, segundo Röemer (Dinamarca, 1675) 1 Júpiter 1 3 3 2 2 Terra Sol r = 150.000.000 km Valores dos   t 0 + ...
Prova do movimento da Terra em torno do Sol
Correndo da chuva !
Composição de velocidades Direção real da chuva Direção do movimento do observador Direção aparente da chuva
Aberração anual ( Bradley 1728 ) Posição real da estrela Posição “ observada” da estrela Movimento da Terra Velocidade rel...
Aberração (Bradley, 1728) T principal = 1 ano PN PNE   Equador   Ascensão Reta Declinação 1900 1901 1902 1903 1904 190...
Efeito da Aberração da Luz na posição de uma estrela Eclíptica 1 1 v 2 2 3 3 4 4
Conclusão <ul><li>A aberração anual das estrelas prova que a Terra está em movimento em torno do Sol. </li></ul>Copérnico ...
Precessão <ul><li>Rotação </li></ul><ul><li>Translação </li></ul><ul><li>Precessão </li></ul><ul><li>Nutação </li></ul><ul...
Sol no início da primavera Boreal T
Longitude eclíptica de Spica segundo Timocharis (273 a .C.)  Terra Spica L L =  L sol  +  A A  +  B  = 180  o   L = 172  ...
Longitude eclíptica de Spica segundo Hiparcos (129 a .C.) Lua eclipsada  Sol Terra Spica L L sol A B L =  L sol  +  A 1 A...
Retrogradação do Equinócio segundo Hiparcos (129 a .C.) Hipóteses Timocharis errou. Spica se deslocou de 2º em 144 anos.  ...
Equinócio da primavera boreal (  ) Equador Eclíptica PN PNE  Movimento anual aparente do Sol
Precessão dos equinócios Equador Eclíptica PN PNE   ' PN' Movimento anual aparente do Sol
Giroscópio
Defasagem entre Constelações e Signos Zodiacais T Ari Tou Gêm Cân Leã Vir Lib Esc Sag Cap Aqu Pei
Precessão PN Hoje Período da precessão    26.000 anos PN PN PN Daqui a 13 mil anos
Constelações  Polares  2000 Dragão Ursa Menor PNE  - 2000 - 4000 4000 6000 8000 Cefeidas   10000 12000 14000 Cisne Lira...
Estrelas Polares  Atualmente N Na época dos egípcios N  UMi  Dra  UMi  Dra
Efeitos da precessão sobre as estações do ano Sol Inverno Austral Verão Austral Dez Jun Atualidade Sol Inverno Austral Ver...
Ano trópico e período de translação da Terra Terra   ´   ´ Ano Trópico ~ 365,242 199 00 dias Primavera Outono Verão In...
Nutação <ul><li>Rotação </li></ul><ul><li>Translação </li></ul><ul><li>Precessão </li></ul><ul><li>Nutação </li></ul><ul><...
Nutação (Bradley, 1748) Ascensão Reta Declinação 1900 1918 1937 1955 1974 1991 PN PNE   Equador       Dragão T pri...
Nutação PN PNE Número de componentes conhecidos da nutação: 106 PN
Movimento  dos Pólos <ul><li>Rotação </li></ul><ul><li>Translação </li></ul><ul><li>Precessão </li></ul><ul><li>Nutação </...
Movimento dos pólos X  (m ) Y  (m) X Y 5 10 15 20 5 10 15 -5 1991 1992 1993
Movimento dos Pólos Eixo de rotação fixo no espaço Eixo de rotação fixo no espaço Eixo de rotação fixo no espaço
Efeitos do movimento dos Pólos <ul><li>Mudança na Latitude de um local </li></ul><ul><li>Mudança na Longitude de um local ...
Rotação Galáctica <ul><li>Rotação </li></ul><ul><li>Translação </li></ul><ul><li>Precessão </li></ul><ul><li>Nutação </li>...
Movimento Galáctico Nossa Galáxia Cerca de 100 bilhões de estrelas Sol Período: 250 milhões de anos 0 50 k a.l. Periferia ...
Outros componentes do movimento ? <ul><li>Rotação </li></ul><ul><li>Translação </li></ul><ul><li>Precessão </li></ul><ul><...
Outros componentes do movimento da Terra ? ? ? ? ? ? Sol Rotação Sol Plano da eclíptica Translação PN PN PS Daqui a 13 mil...
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6ano movi terramento

  1. 1. A Terra em Movimento R. Boczko IAG - USP 24 04 07
  2. 2. Quantos movimentos tem a Terra? Só UM ...! O movimento que a Terra tem...!
  3. 3. Componentes do movimento da Terra <ul><li>Rotação </li></ul><ul><li>Translação </li></ul><ul><li>Precessão </li></ul><ul><li>Nutação </li></ul><ul><li>Movimento dos pólos </li></ul><ul><li>Movimento de rotação galáctica </li></ul><ul><li>... </li></ul>(106 subcomponentes!)
  4. 4. Cronologia das descobertas e das provas dos componentes do movimento da Terra 0 2000 ~140 d.C. Geocentrismo (proposta) Ptolomeu Copérnico Heliocentrismo (proposta) 1543 1609 Movimentos(?) Galileu Bradley Aberração 1728 Prova da translação da Terra 1838 Paralaxe Bessel Foucault Pêndulo 1852 Prova da rotação da Terra 1928 Rotação galáctica Oort Hiparcos Precessão 129 a.C. 1748 Nutação Bradley
  5. 5. Rotação da Terra <ul><li>Rotação </li></ul><ul><li>Translação </li></ul><ul><li>Precessão </li></ul><ul><li>Nutação </li></ul><ul><li>Movimento dos pólos </li></ul><ul><li>Movimento de rotação galáctica </li></ul><ul><li>... </li></ul>
  6. 6. Movimento diurno aparente do Sol Zênite PS Horizonte Nascer Ocaso Meio-dia Meia- noite
  7. 7. Movimento noturno aparente olhando ao Sul Sul Oeste Leste Pólo Sul 20 horas 22 horas 24 horas
  8. 8. Movimento noturno aparente de uma estrela circumpolar norte Norte Leste Oeste Pólo Norte
  9. 9. Esfera Celeste Eixo de rotação Equador PNC PSC PN PS N L
  10. 10. Movimento de Rotação da Terra O dia claro e a noite são resultados do movimento de rotação da Terra em torno de seu eixo de rotação. Sol Sol PN PS Sol
  11. 11. Possível explicação para o movimento diurno aparente Terra fixa E W Esfera Celeste em Rotação Heráclides, grego, 388 a.C. – 315 a.C. Aristarco, grego, 320 a.C. – 250 a.C. Terra em rotação E W Esfera Celeste Fixa
  12. 12. Nascer do Sol PS PS Horizonte Leste Oeste Translação Horizonte Leste Oeste Translação
  13. 13. Galileu Galilei ( séc. XVII ) Galileu Prova (?) da rotação da Terra A Terra se move!
  14. 14. Invariabilidade do plano de oscilação Força perpendicular ao plano de oscilação Plano de oscilação Na ausência de forças perpendiculares ao plano de oscilação, esse plano se mantém com direção fixa no espaço.
  15. 15. Pêndulo numa mesa giratória
  16. 16. Pêndulo num iglu Iglu Pêndulo Corte vertical de um iglu Chão Porta Iglu
  17. 17. Pêndulo de Foucault 1852 A experiência foi feita na França
  18. 18. Experiência de Foucault vista de fora da Terra Sentido de rotação da Terra Iglu
  19. 19. Experiência de Foucault vista de dentro do iglu 1852 Chão do iglu Porta
  20. 20. Conclusão da experiência de Foucault A Terra gira em torno de seu eixo ! Galileu 'chutou' certo!
  21. 21. A Terra está “parando” de girar!
  22. 22. Observando o nível do mar Nível do mar Maré baixa Maré alta
  23. 23. A Terra está parando de girar ! Gravidade Marés Rotação da Terra Ciclicidade das marés Atrito Calor Perda de energia cinética de rotação
  24. 24. Translação da Terra daqui a ... muitos anos ! Sol
  25. 25. AstroBobagem A Lua não possui movimento de rotação.
  26. 26. Lua vista da Terra (sempre a mesma face)
  27. 27. Translação atual da Lua Sol Período de rotação sincronizado com o período de revolução
  28. 28. Cirandinha !
  29. 29. Translação da Terra <ul><li>Rotação </li></ul><ul><li>Translação </li></ul><ul><li>Precessão </li></ul><ul><li>Nutação </li></ul><ul><li>Movimento dos pólos </li></ul><ul><li>Movimento de rotação galáctica </li></ul><ul><li>... </li></ul>
  30. 30. Órbita da Terra
  31. 31. Órbita da Terra
  32. 32. Movimento de Translação Sol
  33. 33. Representação da Órbita da Terra Movimento da Terra
  34. 34. Translação da Terra em torno do Sol 23,5º Eixo de rotação Plano da Eclíptica Periélio Afélio Eclíptica Sol Plano da eclíptica
  35. 35. Movimento aparente do sol com relação às constelações
  36. 36. Horizonte visto no crepúsculo 1 Vir Lib
  37. 37. Horizonte visto no crepúsculo Vir Lib
  38. 38. Horizonte visto no crepúsculo Vir Lib
  39. 39. Horizonte visto no crepúsculo Vir Lib Esc
  40. 40. Horizonte visto no crepúsculo Vir Lib Esc
  41. 41. Horizonte visto no crepúsculo Vir Lib Esc
  42. 42. Horizonte visto no crepúsculo 2 Lib Esc
  43. 43. Horizonte visto no crepúsculo 3 Esc Sag
  44. 44. Horizonte visto no crepúsculo 11 Leã Cân
  45. 45. Horizonte visto no crepúsculo 12 Vir Leã
  46. 46. Horizonte visto no crepúsculo 1 Lib Vir
  47. 47. Constelações Zodiacais Terra Sol
  48. 48. Mas... é o Sol que gira em torno da Terra? Não!
  49. 49. Movimento anual aparente do Sol pelas Constelações Zodiacais Sol Estrutura heliocêntrica Ari Tou Gêm Cân Leã Vir Lib Esc Sag Cap Aqu Pei Terra Terra Terra Terra Terra Terra Terra Terra Terra Terra Terra
  50. 50. Eclíptica: Trajetória anual aparente do Sol Eixo de rotação Equador   PN Eclíptica
  51. 51. AstroTolice As estações do ano dependem da distância da Terra ao Sol
  52. 52. Esquema da Órbita da Terra em torno do Sol Eclíptica Sol
  53. 53. Órbita da Terra em torno do Sol 23,5º Eixo de rotação Plano da Eclíptica Periélio Afélio Eclíptica Sol Plano da eclíptica
  54. 54. Motivo das Estações Verão Sol Inverno Verão Inverno Sol Primavera ou Outono Outono ou Primavera
  55. 55. Prova da translação da Terra ?
  56. 56. Efeito de Paralaxe
  57. 57. Paralaxe de estrelas Estrela próxima p máx. = 0,76” Primeira medida: Bessel 1838 61 Cyg 2p
  58. 58. Velocidade da luz e movimento da Terra em torno do Sol
  59. 59. Satélites de Júpiter ( Galileu, séc. XVII ) Os satélites giram em torno de Júpiter , e não da Terra! Noite 1 Júpiter Noite 2 Noite 3 Noite 4 Noite 5
  60. 60. Ocultações dos satélites de Júpiter Júpiter <ul><li>Previsão de ocultações: </li></ul><ul><li>t 1 </li></ul><ul><li>t 2 </li></ul><ul><li>t 3 </li></ul><ul><li>... </li></ul><ul><li>t n </li></ul><ul><li>Ocultações efetivas: </li></ul><ul><li>t 1 +  t 1 </li></ul><ul><li>t 2 +  t 2 </li></ul><ul><li>t 3 +  t 3 </li></ul><ul><li>... </li></ul><ul><li>t n +  t n </li></ul>Valores dos  t 0 + 8 m - 8 m Seqüência cronológica das ocultações
  61. 61. Velocidade da luz, segundo Röemer (Dinamarca, 1675) 1 Júpiter 1 3 3 2 2 Terra Sol r = 150.000.000 km Valores dos  t 0 + 8 m - 8 m Seqüência cronológica das ocultações ~16 min c = d / (  t + +  t - ) d = 2r c = 300.000 km/s
  62. 62. Prova do movimento da Terra em torno do Sol
  63. 63. Correndo da chuva !
  64. 64. Composição de velocidades Direção real da chuva Direção do movimento do observador Direção aparente da chuva
  65. 65. Aberração anual ( Bradley 1728 ) Posição real da estrela Posição “ observada” da estrela Movimento da Terra Velocidade relativa
  66. 66. Aberração (Bradley, 1728) T principal = 1 ano PN PNE   Equador   Ascensão Reta Declinação 1900 1901 1902 1903 1904 1905     Dragão
  67. 67. Efeito da Aberração da Luz na posição de uma estrela Eclíptica 1 1 v 2 2 3 3 4 4
  68. 68. Conclusão <ul><li>A aberração anual das estrelas prova que a Terra está em movimento em torno do Sol. </li></ul>Copérnico (séc. XVI) &quot;chutou&quot; certo!
  69. 69. Precessão <ul><li>Rotação </li></ul><ul><li>Translação </li></ul><ul><li>Precessão </li></ul><ul><li>Nutação </li></ul><ul><li>Movimento dos pólos </li></ul><ul><li>Movimento de rotação galáctica </li></ul><ul><li>... </li></ul>
  70. 70. Sol no início da primavera Boreal T
  71. 71. Longitude eclíptica de Spica segundo Timocharis (273 a .C.)  Terra Spica L L = L sol + A A + B = 180 o L = 172 o Sol L sol A 1 Ano --> 360 o t - t IP --> L sol t t IP Lua eclipsada B
  72. 72. Longitude eclíptica de Spica segundo Hiparcos (129 a .C.) Lua eclipsada  Sol Terra Spica L L sol A B L = L sol + A 1 Ano --> 360 o t - t IP --> L sol A + B = 180 o L = 174 o
  73. 73. Retrogradação do Equinócio segundo Hiparcos (129 a .C.) Hipóteses Timocharis errou. Spica se deslocou de 2º em 144 anos.  Terra Spica 172º Timocharis: 172º (273 a .C.) Hiparcos : 174º (129 a .C.) O ponto Vernal retrocedeu 2 º em 144 anos.  ’ 174º
  74. 74. Equinócio da primavera boreal (  ) Equador Eclíptica PN PNE  Movimento anual aparente do Sol
  75. 75. Precessão dos equinócios Equador Eclíptica PN PNE   ' PN' Movimento anual aparente do Sol
  76. 76. Giroscópio
  77. 77. Defasagem entre Constelações e Signos Zodiacais T Ari Tou Gêm Cân Leã Vir Lib Esc Sag Cap Aqu Pei
  78. 78. Precessão PN Hoje Período da precessão  26.000 anos PN PN PN Daqui a 13 mil anos
  79. 79. Constelações Polares 2000 Dragão Ursa Menor PNE  - 2000 - 4000 4000 6000 8000 Cefeidas   10000 12000 14000 Cisne Lira  16000 18000 20000 Hércules  
  80. 80. Estrelas Polares Atualmente N Na época dos egípcios N  UMi  Dra  UMi  Dra
  81. 81. Efeitos da precessão sobre as estações do ano Sol Inverno Austral Verão Austral Dez Jun Atualidade Sol Inverno Austral Verão Austral Dez Jun Daqui a 13.000 anos
  82. 82. Ano trópico e período de translação da Terra Terra   ´   ´ Ano Trópico ~ 365,242 199 00 dias Primavera Outono Verão Inverno ~0,01416142 dias Período de translação da Terra = 365,256 360 42 dias 
  83. 83. Nutação <ul><li>Rotação </li></ul><ul><li>Translação </li></ul><ul><li>Precessão </li></ul><ul><li>Nutação </li></ul><ul><li>Movimento dos pólos </li></ul><ul><li>Movimento de rotação galáctica </li></ul><ul><li>... </li></ul>
  84. 84. Nutação (Bradley, 1748) Ascensão Reta Declinação 1900 1918 1937 1955 1974 1991 PN PNE   Equador       Dragão T principal = 18,6 anos
  85. 85. Nutação PN PNE Número de componentes conhecidos da nutação: 106 PN
  86. 86. Movimento dos Pólos <ul><li>Rotação </li></ul><ul><li>Translação </li></ul><ul><li>Precessão </li></ul><ul><li>Nutação </li></ul><ul><li>Movimento dos pólos </li></ul><ul><li>Movimento de rotação galáctica </li></ul><ul><li>... </li></ul>
  87. 87. Movimento dos pólos X (m ) Y (m) X Y 5 10 15 20 5 10 15 -5 1991 1992 1993
  88. 88. Movimento dos Pólos Eixo de rotação fixo no espaço Eixo de rotação fixo no espaço Eixo de rotação fixo no espaço
  89. 89. Efeitos do movimento dos Pólos <ul><li>Mudança na Latitude de um local </li></ul><ul><li>Mudança na Longitude de um local </li></ul><ul><li>Efeitos na hora baseada na passagem meridiana </li></ul>Equador Equador
  90. 90. Rotação Galáctica <ul><li>Rotação </li></ul><ul><li>Translação </li></ul><ul><li>Precessão </li></ul><ul><li>Nutação </li></ul><ul><li>Movimento dos pólos </li></ul><ul><li>Movimento de rotação galáctica </li></ul><ul><li>... </li></ul>
  91. 91. Movimento Galáctico Nossa Galáxia Cerca de 100 bilhões de estrelas Sol Período: 250 milhões de anos 0 50 k a.l. Periferia 30 40 20 10 150 250 km/s 200 V rotação Sol 220 km/s Centro Distância ao centro
  92. 92. Outros componentes do movimento ? <ul><li>Rotação </li></ul><ul><li>Translação </li></ul><ul><li>Precessão </li></ul><ul><li>Nutação </li></ul><ul><li>Movimento dos pólos </li></ul><ul><li>Movimento de rotação galáctica </li></ul><ul><li>?... </li></ul>
  93. 93. Outros componentes do movimento da Terra ? ? ? ? ? ? Sol Rotação Sol Plano da eclíptica Translação PN PN PS Daqui a 13 mil anos PN PN PS Hoje Precessão Nutação Sol Rotação galáctica Movimento dos pólos Equador &quot;Ex-eixo&quot;
  94. 94. Fim

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