Este documento fornece um resumo da história da astronomia desde os gregos antigos até as descobertas de Newton. Aborda os principais modelos cosmológicos propostos por Aristóteles, Ptolomeu, Copérnico e Kepler, assim como as observações de Tycho Brahe e as descobertas de Galileu. Também discute as leis de Newton sobre gravitação universal e como elas explicaram fenômenos como a órbita dos planetas e a precessão do periélio de Mercúrio.

1. Aos Ombros do Gigante
Newton
SEMINÁRIOS
2018/2019
Joana Rebocho l Guilherme Martins l Guilherme Henriques l Gustavo Rebouças l Vicente Chalana l Simão Afonso

3. Astronomia até
Newton

4. Os contributos dos
gregos

5. Esferas celestiais
Eudoxus
► Movimentos de:
- Mercúrio
- Vénus
- Marte
- Júpiter
- Saturno
- Lua
- Sol
Callipus
► Acrescentou dados ao sistema
de Eudoxus

6. Modelo de
Aristóteles
Atribui valor real às
esferas
Material perfeitamente
transparente
Terra esférica
Adota sistema de Eudoxus
modificado por Callipus

7. Ptolomeu
Cientista grego
(90 d. C. – 168 d. C.)

8. Contributo de Ptolomeu
Modelo
Geocêntrico
Tabela de
Ptolomeu

9. A
Astronomia
Islâmica

10. A Astronomia
Islâmica
Ano sideral
da Terra
Período da
Lua
Utilização de
fórmulas
matemáticas

11. Nicolau Copérnico
Astrónomo e matemático polaco
(1473 – 1543)

12. Modelo Heliocêntrico
- Padre Nicolau
Copérnico apresenta
novo modelo do
Universo
- Modelo
Heliocêntrico: Sol
no centro e planetas
giram à sua volta
1514

13. Tycho Brahe
Astrónomo dinamarquês
(1546 – 1601)

14. Tycho Brahe
Registo de dados das
suas observações
durante mais de 20 anos
Instrumentos com
dimensões enormes
•Observatório em Hven
(construído entre 1576 e 1580)

15. Johannes Kepler
Astrónomo, astrólogo e matemático alemão
(1571 – 1630)

16. Leis de Kepler
2ª Lei de
Kepler
Lei das Áreas
1ª Lei de
Kepler
Lei das Órbitas
3ª Lei de
Kepler
Lei Harmónica

17. Galileo Galilei
Físico, matemático, astrónomo e filosofo italiano
(1564 – 1642)

18. Galileo Galilei
Descobriu que Vénus
passa por um ciclo de
fases tal como a lua
Estudo do Céu
Com a sua luneta
Descobriu que Júpiter
tinha quatro satélites
orbitando em torno dele

19. Aristóteles
apresenta o
modelo das
esferas
concêntricas
Ptolomeu cria
o modelo
cosmológico
completo
Idade de Ouro
Islâmica: avanços
significativos na
astronomia
Nicolau
Copérnico
propõe
modelo
heliocêntrico
Tycho Brahe faz
extensivas
observações de
planetas e estrelas
com uma precisão
excelente
Johannes
Kepler cria
as 3 leis de
Kepler
Galileo Galilei usa
o seu
telescópio para
fazer várias
descobertas
importantes
384 a. C. Séc. II d. C.
Séc. VIII
ao
Séc. XVIII
d. C.
1514 1546 1571 1609

20. A Teoria da Gravitação
 Utilidade para a dedução da órbita
dos planetas
 Newton e a constante de gravitação
universal
 Período lunar
 Fenómeno das marés

21. Isaac Newton
Físico e matemático britânico
(1643-1727)
 Afirmou-se com as 3 leis da dinâmica:
lei da inércia, lei fundamental da
dinâmica, lei da ação-reação;
 Desenvolveu a Teoria da Gravitação
Universal.

22. Dedução da órbita dos
planetas

23. Lei da Gravitação Universal
𝐹𝑔 =
G M m
𝑅2

24. Lei Fundamental da Dinâmica
𝐹𝑟 = 𝑚 𝑎

25. 𝐹𝑟 = Fg 𝑚 𝑎 =
G M m
𝑅2

Resultado da Igualdade
R =
a(1−𝑒2)
1+𝑒 cos θ


26. Excentricidade das órbitas
R =
a(1−𝑒2)
1+𝑒 cos θ

27. Elipse
R =
a(1−𝑒2)
1+𝑒 cos θ

28. Excentricidade e Energia
Em =
1
2
m 𝑣2
−
G M m
𝑅
𝑒2
= 1 +
2ℎ2
𝐸𝑚
𝑢2

29. Excentricidade e forma da órbita

30. Constante de Gravitação Universal, G
𝐹𝑔 =
G M m
𝑅2
Valores da constante:
Estimativa de Newton: 6,7x10
Valor aceite atualmente: 6,670x10
-11
-11

31. Experiência de Cavendish

32. Valor obtido para a constante:
6,74x10
-11

33. Gravitação Universal, uma teoria explicativa

34. Triunfos da Mecânica
Newtoniana

35. Descoberta do cometa Halley

36. Edmond Halley
Astrónomo e matemático britânico
(1656-1742)
 Ganhou renome por calcular a
órbita do cometa Halley.

37. Encontro entre Newton e Halley
Halley e Newton trabalharam juntos no estudo dos cometas (1684)
Que trajeto seguiria
um corpo que atrai
outro na sua órbita?
Como sabe?
Porquê?
Uma elipse.
Calculei.

38. Órbita do cometa Halley

39. Tapeçaria de Bayeux (Séc.XI)
• Foi produzida no final do século
XI;
• A tapeçaria descreve eventos da
conquista normanda da
Inglaterra;
• Tem 68 metros de comprimento
e 0,5 metros de altura;
• Está exposta no Museu da
Tapeçaria de Bayeux na
Normandia, noroeste de França.

40. Descoberta do planeta Urano
Imagem do planeta Urano
(descoberto a 13 de março de 1781)
William Herschel
Astrónomo e compositor alemão
(1738-1822)

41. Alexis Bouvard
Astrónomo francês
( 1767-1843)
 É conhecido pelas observações
que fez às irregularidades da
órbita de Urano e por ter
sugerido a existência de um
oitavo planeta no sistema solar.

42. Trajetória da órbita do planeta Urano

44. Descoberta de
Neptuno

45. Urbain Le Verrier
Astrónomo e matemático francês
1811 - 1877
 É conhecido por prever a existência e
posição de Neptuno usando cálculos
matemáticos.

46. Órbitas de Úrano e Neptuno

47. Imagem do planeta Neptuno (descoberto a
23 de setembro de 1846)

48. Descoberta de
Plutão

50. Percival Lowell
Matemático, astrónomo, autor e
empresário estadunidense
(1855-1916)
William Henry Pickering
Astrónomo estadunidense
(1858-1938)

51. Observatório de Percival Lowell
 É um observatório astronómico localizado
em Flagstaff, Estados Unidos;
 Fundado em 1894 pelo astrónomo
Percival Lowell;
 Usado para descobrir Plutão em 1930.

52. Clyde Tombaugh
Astrónomo americano
(1906-1997)
 Descobre Plutão em 1930.

53. Imagens de plutão (descoberto em 1930)

54. Insucessos da
Mecânica
Newtoniana

55. A Origem da Força Gravítica
“A força é a pressão ou a aglomeração de um corpo junto de outro.”
-Isaac Newton

56. Como se
propaga a
força
gravítica?
Em que
meio?

57. Éter– Diferentes Teorias
Grécia Antiga
- Céu superior
- 5º elemento
(diferente dos 4
encontrados na
Terra)
Aristóteles
- Meio que
preencheria o
espaço com
propriedades
desconhecidas
Newton
- Fluido
composto de
partículas
minúsculas que
preenchia todo o
espaço

58. Albert Michelson
Físico norte-americano
(1852 – 1931)
Edward Morley
Físico estadunidense
(1838 – 1923)

59. RAPIDEZ DE PROPAGACAO DA FORCA
GRAVÍTICA
►Se o Sol desaparecesse sentiríamos isso instantaneamente ?
HOJE SABEMOS QUE NÃO!
~
, ,

60. - Citação de Newton in A Construção da Ciência Moderna
Mecânica e Mecanismos, de Richard S. Westfall (pág. 160)

63. Precessão do Periélio
de Mercúrio

64. O que é o periélio?

65. Graus, minutos e segundos

66. Discrepância
entre valores
calculados e
observados por
Newton
Dezembro de 1915
Einstein recebe as
soluções das suas
equações enviadas
por Karl
Schwarzschild

67. Karl Schwarzschild
Físico e astrónomo alemão
(1873 – 1916)

68. Precessão do Periélio de Mercúrio
 Avanço de 43’’
por século
“de uma forma tão
simples”

70. A Dimensão do Albert
Einstein

71. Dimensão do Albert Einstein :
• Propaganda da nikon onde há a associação
do Albert Einstein a figura do génio.

72. Albert Einstein
Isaac Newton
Stephen Hawking
Neil Tyson
58 800 000
140 000 000
38 200 000
12 000 000
Resultados de pesquisa no Google:

73. Albert Einstein
Isaac Newton
Stephen Hawking
Neil Tyson
58 800 000
140 000 000
38 200 000
12 000 000
Resultados de pesquisa no Google:

74. Gráfico em que se vê a frequência de pesquisa dos termo, Albert Einstein,
Isaac Newton, Neil Tyson e Stephen Hawking. (2004 - atual)
Buscas pelos nomes no Google:

75. Buscas pelos nomes no Google:

76. Buscas pelos nomes no Google:
•No mesmo período de tempo:
1. Albert Einstein: 12 000
2. Isaac Newton : 6000
3. Stephen Hawking: 5000
4. Neil Tyson: 1000

77. 1. Dos(as) Cientistas referidos(as), qual considera ser o(a) mais importante?
2. Das personalidades referidas qual considera ser a mais emblemática?
3. Relacione corretamente o(a) cientista à(s) sua(s) área(s) de trabalho
4. Qual era a religião de Albert Einstein?
5. Qual a nacionalidade de Albert Einstein?
6. Como avalia a importância dos trabalhos de Albert Einstein, no campo da ciência
(Física)?
7. Como avalia o papel desempenhado por Albert Einstein na História do Séc. XX?
•Perguntas:

78. Os Resultados:

79. Os Resultados:

80. Os Resultados:

81. Os Resultados:

82. Os Resultados:

83. Os Resultados:

84. Os Resultados:

85. Albert Einstein e a sua influência:
Mundo da Ciência Ativista Político Figura Pública

86. “O que eu mais admiro na sua arte é a universalidade. Você não diz uma palavra, mas o
mundo compreende-o.” – Einstein sobre Chaplin.
“a sua glória é ainda maior! O mundo inteiro admira-o, e no entanto ninguém compreende
uma única palavra que você diz.” – Chaplin sobre Einstein.
Albert Einstein figura pública

87. Albert Einstein figura pública
Visual Incomum
inspirando doçura,
um ar de sábio e de
mistério.

88. Albert Einstein figura pública
Yoda, baseado no Albert Einstein visando causar o
mesmo impacto de sábio e misterioso.

89. Albert Einstein figura pública
• O fascínio causado pela figura
do Albert Einstein atinge até as
crianças, o exemplo máximo do
total desconhecimento da vida e
trabalho do Albert ainda assim
precedido de admiração por
elas.

90. Albert Einstein figura pública
querido senhor einstein,
eu e meu pai vamos construir um foguetão para ir a
vénus ou marte.
nós esperamos que vá também. nós queremos que vá
pois precisamos de um bom cientista e alguma
pessoa que conduza o foguetão.
se importa se a mary for também? ela tem dois anos
de idade. ela é uma menina muito fixe!
todos temos de pagar pela própria comida, pois se
não vamos falir se nós próprios pagarmos!
espero que tenha uma boa viagem se for.
com amor, john.

91. Albert Einstein Ativista Político

92. Albert Einstein Ativista Político
“Existe, no entanto, um ponto (um tom) negro no ponto de vista social
dos americanos. O sentido de igualdade e dignidade humana deles
está maioritariamente reservada (limitada) a homens de pele branca,
mesmo fazendo parte desse grupo de pessoas, existem preconceitos
que eu como judeu estou completamente consciente deles; mas eles
são completamente irrelevantes em comparação com a atitude que os
"Brancos" têm perante os outros cidadãos que têm uma cor de pele
mais escura, especialmente os de raça negra. Quanto mais me sinto
americano, mais esta situação me magoa. Eu só consigo escapar do
sentimento de cumplicidade ao falar.” - Albert Einstein
Texto escrito para Pageant Magazine
em 1946:

93. Albert Einstein, Ativista Político
Cantora de opera negra, Marian
Anderson, abrigada pelo Albert
Einstein em sua casa após ser
negada a cantora entrada em
restaurantes e hoteis da região
devido a sua cor.

94. Albert Einstein, Ativista Político
“ Eu sempre fui um pacifista, por
exemplo, eu recuso-me a
reconhecer a força bruta como
um meio para a solução de
conflitos internacionais “- Albert
Einstein

95. Albert Einstein, Ativista Político
Assinou, em 1930, um tratado a
favor do desarmamento mundial
patrocinado pela Women’s
International League of Peace
Incentivou a que os convocados para
guerra se desertassem em uma
declaração pública afirmando que se
2% desistisse não haveria espaço
suficiente nas prisões.

96. Albert Einstein no Mundo da Ciência
Einstein dentro do mundo académico
era visto como um sonhador e como
uma figura que inspirava respeito e
admiração.

97. Albert Einstein no Mundo da Ciência
Físico vencedor do prémio Nobel da
física em 1962
“Albert tinha a cabeça nas nuvens, mas os pés
bem assentes no chão.”
- Feynman sobre Einstein

98. Albert Einstein no Mundo da Ciência
“Eu admirava-o tremendamente, claro, tanto como cientista como figura pública. Todos nós
sabemos que ele era um homem espetacular, mas também o considerávamos um tanto
peculiar.”
- Freeman sobre Einstein