Movimentos da Terra:
Formação
Tópicos Gerais de Ciências da Terra
Turma B
Karín Menéndez-Delmestre
Observatório do Valongo
Os Movimentos da Terra
•
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•
•
Rotação
Revolução
Precessão
Nutação
Movimento dos Pólos
...
Os Movimentos da Terra
•
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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)
PN
Sol
PS
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
Sol
Sol
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
•
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•
•
•
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
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
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
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)
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
•Solsticios: raios do Sol incidem perp. na latitude ±23.5°
Pense sozinh@ e fale com seu/sua [email protected]
“Pergunta #1”
- 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
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.
• 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 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 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!
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
Inverno no Hemisferio Sul
da Eclíptica
Trópico de Cáncer = raios do Sol perp.
(latitude = 23.5° N)
• Isso resulta em que certas latitudes
estão mais expostas que outras em Solsticio de Dezembro
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
Verão no Hemisferio Sul
Trópico de Capricornio = raios do Sol perp.
(invernos).
(latitude = 23.5° S)
Equinócio
de Março
Equinócio
de
Setembro
Solstício
de Junho
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 Climáticas
Os Movimentos da Terra
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Rotação
Revolução
Precessão
Nutação
Movimento dos Pólos
...
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
Hoje
PN
Deslocamento dos
Pólos Celestes
Daqui a
13 mil anos
Estrelas Polares
Na época
dos
egípcios
N
N
Atualmente
Variação da Duração das Estações
Dez
Jun
Atualidade
Sol
Inverno Austral
Verão Austral
Efeitos da Precessão sobre as
Estações do Ano
Dez
Jun
Daqui a 13.000 anos
Verão Austral
Sol
Inverno Austral
Os Movimentos da Terra
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Rotação
Revolução
Precessão
Nutação
Movimento dos Pólos
...
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 Lunissolar.
• 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
Os Movimentos da Terra
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Rotação
Revolução
Precessão
Nutação
Movimento dos Pólos
...
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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Sol