FANTASTICO - 23/08/2015

 

Introdução ao estudo das Ondas

http://www.calameo.com/read/004459319db33ddc80552

A conferência de 2015 sobre o clima

1. Interessante leitura sobre o clima e uma boa reflexão sobre o que está acontecendo em 2015.

http://opiniao.estadao.com.br/noticias/geral,a-conferencia-de-2015-sobre-o-clima-imp-,1156542

2. Não há plano B se a cúpula do clima de Paris terminar em fracasso, diz o diretor climático da UE (The Guardian) (em inglês)
http://www.theguardian.com/environment/2015/jul/06/no-plan-b-if-paris-climate-summit-ends-in-failure-says-eu-climate-chief

3. Vivemos mudanças climáticas sem precedentes desde 1850
 http://exame.abril.com.br/tecnologia/noticias/vivemos-mudancas-climaticas-sem-precedentes-desde-1850

Calor Específico

Calor Latente

Telecurso2000 - Aula 27/50 - Física - Leis da Termodinâmica

Leis de Kepler

A partir das observações e registros de Tycho Brahe acerca da órbita de Marte, o matemático alemão Johannes Kepler deduziu que a órbitas dos planetas não era circular mas sim elípticas. A partir desses estudos Kepler  formulou três leis que mudaria mais uma vez o modelo de Copérnico.
As três leis de Kepler se aplicam a qualquer planeta ou satélite orbitando outro corpo.

      1. Lei de Kepler: Os planetas descrevem órbitas elípticas em torno do Sol, que ocupa um dos focos da elipse.

     Simulação da primeira Lei de Kepler 

     http://astro.if.ufrgs.br/Orbit/orbit1.htm

     2. Lei de Kepler: A linha reta que une o Sol ao planeta varre áreas iguais em intervalos de tempo iguais.

Simulação de segunda Lei de Kepler

http://astro.if.ufrgs.br/Orbit/orbit2.htm

     3. Lei de Kepler: O quadrado do período de revolução T de um planeta em torno do Sol é diretamente proporcional ao cubo do raio médio r da sua órbita.

Simulação de terceira Lei de Kepler

http://astro.if.ufrgs.br/Orbit/orbit3.htm








Fonte:
http://astro.if.ufrgs.br/Orbit/orbits.htm

NASA Observatorium © 1995-1997 BDM Federal, Inc. Todos direitos reservados.

Planetas do Sistema Solar

MERCÚRIO

Mercúrio é o planeta mais interior do Sistema Solar. Está tão próximo do Sol que este, se fosse visto por um astronauta de visita ao planeta, pareceria duas vezes e meia maior e sete vezes mais luminoso do que observado da Terra.

O movimento de Mercúrio caracteriza-se ainda por uma particular relação entre o seu eixo e a revolução orbital à volta do Sol: o período de rotação, igual a 58,65 dias terrestres, dura exactamente dois terços do período orbital (o seu "ano" ) que é igual a 87,95 dias.

Em Mercúrio foram observadas estruturas ausentes na Lua, entre as quais um sistema de grandes fracturas da crosta, geralmente interpretadas como indícios de que o planeta sofreu um processo de contracção, provavelmente pelo efeito do gradual arrefecimento que teve lugar a partir de sua formação. 

VÊNUS

Paisagem de Vénus, fruto da fantasia de um pintor. Sabe-se que no passado Vénus sofreu uma intensa actividade vulcânica e pensa-se que ainda poderá ocorrer a expulsão de gases e de lava.

Vénus, o segundo planeta do sistema solar por ordem de distância ao Sol, é o que pode aproximar-se mais da Terra e o astro mais luminoso do nosso céu, depois do Sol e da Lua. A órbita que o planeta percorre em 225 dias é praticamente circular. A rotação sobre o seu eixo é extremamente lenta, com um "dia" que dura quase 243 dias terrestres, efectuando-se em sentido retrógrado ao contrário dos outros planetas rochosos do Sistema Solar.

A superfície deste planeta é um verdadeiro inferno, com uma pressão atmosférica 90 vezes superior à da Terra e uma temperatura de 500º C, devido ao ?efeito de estufa?. A sua atmosfera compõe-se, quase por inteiro, de dióxido de carbono (CO2), com um pouco de nitrogénio.

TERRA

A Terra é o terceiro planeta do sistema solar, a contar a partir do Sol e o quinto em diâmetro.

Entre os planetas do Sistema Solar, a Terra tem condições únicas: mantém grandes quantidades de água, tem placas tectónicas e um forte campo magnético. A atmosfera interage com os sistemas vivos.

A ciência moderna coloca a Terra como único corpo planetário que possui vida, na forma como a reconhecemos.

                                         http://www.explicatorium.com/images/planetaterra.jpg

MARTE

Marte, ao lado, numa montagem fotográfica, a partir de imagens captadas pela sonda ?Viking Orbiter? da NASA. É o resultado da composição de mais de uma centena de imagens, obtidas quando a sonda girava a 32.000 Km da superfície do planeta.

Conhecido pela sua característica coloração avermelhada, o planeta gira em volta do Sol a uma distância média de 228 milhões de quilómetros. A sua trajectória é marcadamente elíptica, demorando 686,98 dias para dar uma volta completa em redor do Sol e o seu plano orbital tem uma inclinação de apenas 1,86º em relação à órbita terrestre. Acompanham-no no seu movimento de revolução dois pequenos satélites (Deimos e Fobos) descobertos em 1877.

Sendo o mais exterior dos planetas rochosos, é um pequeno e árido globo de atmosfera ténue, cuja estrutura interna ainda não é bem conhecida. No entanto, através da densidade média, do achatamento polar e da velocidade de rotação, é possível deduzir que o planeta tem um núcleo de ferro e de sulfato de ferro com cerca de 1.700 Km de raio, e uma crosta com cerca de 200 Km de espessura. 

A Exploração do planeta Marte

O planeta do sistema solar que mais atraiu a imaginação do homem foi sempre o "planeta vermelho". Palco para inúmeras histórias de ficção-científica, Marte é o planeta do sistema solar que possui a atmosfera mais próxima dos parâmetros da atmosfera terrestre.    Objecto de estudo de vária missões espaciais, como a Viking, Pathfinder, Mars Global Surveyor, Mars Odyssey e Mars Express, muitas descobertas ainda não foram feitas, particularmente a resposta à eterna pergunta: Será que Marte possui vida ?    As missões Viking enviaram duas naves gémeas para Marte, as Viking 1 e Viking 2. A Viking 1 foi lançada em 20 de Agosto de 1975 e chegou em Marte a 19 de Junho de 1976. A Viking 2 foi lançada em 9 de Setembro de 1975 e entrou em órbita de Marte a 7 de Agosto de 1976. Ambas pousaram naves-filhas, os Landers, que tiraram fotos, obtiveram amostras e efectuaram análises ao solo, na tentativa de encontrar indícios de vida marciana.    Foram exactamente as análises ao solo marciano, feitas pelos Landers das missões Viking, que permitiram aos cientistas classificar diversos meteoritos encontrados aqui na Terra como de origem marciana. Um deles em especial, chamado cientificamente de ALH 84001, caído na Terra há dezenas de milhares de anos e encontrado entre 1984 e 1985, causou sensação em 2001 pois apresentava possíveis indícios de vida bacteriana fossilizada, na forma de pequenas estruturas minerais - evidência de vida extraterrestre. A evidência mostrou-se polémica acabou por ser rejeitada.

JUPITER

O planeta gigante é o centro de um sistema composto por 63 satélites e um ténue anel. Embora Vénus o supere em esplendor no céu da aurora ou do crepúsculo, Júpiter é sem dúvida, o planeta mais espectacular, inclusive para quem apenas disponha de um modesto instrumento óptico para a sua observação. Com o nome do rei dos deuses da tradição greco-romana, situado a uma distância média do Sol de 778,33 milhões Km, demora 11,86 anos a descrever uma órbita (ligeiramente elíptica) completa.

O que mais impressiona neste planeta são as suas gigantescas dimensões. Com um raio de 71.492 Km, um volume 1.300 vezes superior ao da Terra e uma massa equivalente a quase 318 massas terrestres, Júpiter supera todos os outros corpos do Sistema Solar, exceptuando o Sol.

A formação mais espectacular da atmosfera de Júpiter é a denominada Grande Mancha Vermelha, uma perturbação atmosférica, com mais de 30.000 Km de extensão, que já dura há 300 anos.

 

 SATURNO

Até 1977, foi mais conhecido pela particularidade de ser o único planeta rodeado por um sistema de anéis. A partir de então, graças às avançadas observações realizadas a partir da Terra e às fascinantes descobertas das sondas ?Voyager?, Saturno tornou-se uma atracção universal.

Depois de Júpiter, Saturno é o maior planeta, com uma massa e um volume 95 e 844 vezes, respectivamente, superiores aos da Terra. Destes dados deduz-se que tenha uma densidade média equivalente a 69% da da água, o que indica que na composição deste corpo celeste predominam os elementos leves, como o hidrogénio e o hélio.

Em Saturno também se observam várias formações semelhantes a ciclones, de cor parda ou clara, embora nenhuma comparável à Grande Mancha Vermelha de Júpiter. Trata-se de óvalos de cerca de 1.200 Km, de duração breve e presentes apenas nas latitudes altas.

URANO

O primeiro dos planetas descobertos na época moderna, só é visível à vista desarmada em condições especialmente favoráveis. Situado a uma distância média do Sol de 2.871 milhões Km, demora 84,01 anos a descrever uma volta completa à volta do astro.

   É um planeta singular, cujo eixo de rotação coincide praticamente com o plano orbital. Com o raio equatorial de 25.559 Km e a massa equivalente a 14,5 massas terrestres, o planeta Úrano pode considerar-se irmão gémeo do longínquo Neptuno. A coloração verde-azulada da atmosfera deve-se à abundância de metano gasoso (2% das moléculas) que absorve a luz do Sol. Além disso, o composto condensa-se a altitudes bastante elevadas e forma uma camada de nuvens.

NETUNO

A órbita de Neptuno situa-se a uma distância de 4.497 milhões de Quilómetros do Sol e para completar uma volta necessita de 165 anos. Assim, desde que foi descoberto (em Setembro de 1846) ainda não descreveu uma volta completa em redor do Sol. O planeta possui uma massa 17 vezes superior à da Terra, e uma densidade média igual a 1,64 vezes a da água. Como todos os gigantes gasosos, não apresenta uma separação nítida entre uma atmosfera gasosa e uma superfície sólida, pelo que se define convencionalmente como nível zero, o correspondente à pressão de 1 bar.

A sua atmosfera é constituída, basicamente, por hidrogénio e hélio, com uma pequena percentagem de metano. Este último composto, que absorve a luz vermelha procedente do Sol, confere-lhe a coloração característica e influencia a meteorologia e a química do planeta.

Fonte:

http://www.explicatorium.com/CFQ7-Os-planetas.php

Revolução Copernicana e a evolução das descobertas sobre o Sistema Solar

Google homenageia um dos Físicos mais conhecidos e importantes da História.
Nicolau Copernico, astrônomo e matemático, completaria hoje 540 anos.
A Astronomia sempre inspirou os cientistas a buscarem respostas para as curiosidades sobre o universo, em busca de novos asteróides e cometas, ela, ganha destaque nos noticiários de todo mundo.
Sua descoberta não foi tão simples, pelo contrário, foi uma teoria bastante estudada e reformulada algumas vezes.
Os primeiros registros de atividades astronômicas, datam de 30.000anos a.C, quando pesquisadores encontraram inscrições de pedra e ossos dos desenhos de fases da Lua.Os gregos criaram uma das primeiras teorias científicas so sistema solar. Anaximadro, por volta de 600 a.C, descreveu um modelo do Sol, Terra, Lua e estrelas.
 Observando o céu, alguns astronomos entenderam um pouco dos misterios do Universo.Astrônomos como Pitágoras, também matemático, desenvolveu o modelo de Anaximadro para um modelo que considerava todos os corpos celestes pequenas esfera que percorriam caminhos circulares, inclusive o Sol. Já Aristóteles argumentos sobre a Terra ser uma esfera devido a suas observações durante um eclipse lunar representar a Terra de forma circular.

Aristárco concluiu que a Terra tinha o tamanho muito menor que as distâncias entre os planetas. Erastóstenes calculou o tamanho da Terra e Hiparco concluiu que direção que os pólos norte e sul da Terra percorre um circulo imaginário no céu no decorrer dos séculos( fenômeno da precessão).

 150 d.C, Ptolomeu cria um modelo complicado do Sistema Solar onde os planetas se movem em orbitas circulares, que por sua vez se movem em outros circulos.Neste modelo a Terra estava no centro do Sistema Solar e o Sol circulava ao redor da Terra junto aos outros planetas. Foi um modelo bastante aceito na época e muito adotado na Europa.
No inicio do século XVI, por volta de 1510, o astronomo polonês Nicolau Copernico leu sobre a hipótese heliocêntrica proposta(e não aceita) por Aristarco (300 a.C), e achou que o Sol no centro do Universo era muito mais razoável do que a Terra. Em sua publicação "Sobre a revolução do orbe celeste",Copernico não explicou em detalhes os motivos de um modelo de Sistema Solar onde o Sol ocupa o centro do Sistema, pelo contrário, sua punlicação era confusa, extremamente técnica, com muitas tabelas e de difícil compreensão. Encontrando muita dificuldade em sustentar a posição de que a Terra se move, e acabou tendo de recorrer a argumentos aristotelicos para sustentar sua posição.Copernico se utilizou de algumas colocações que ele chamou de "exigências" para tentar comprovar sua colocação.
Em seu manuscrito Comentariulus encontra-se 7 exigências sobre a posição dos planetas.
Primeira exigência : Não existe um centro de todos os orbes ou esferas celestes.
Segunda exigência : O centro da Terra não é o centro do mundo, mas apenas o da gravidade e do orbe lunar.
Terceira exigência: Todos os orbes giram em torno do Sol, como se ele estivesse no meio de todos; portanto, o centro do mundo está perto do Sol.
Quarta exigência: A razão entre a distância do Sol à Terra e a altura do firmamento é menor do que a razão entre o raio da Terra e a sua distância ao Sol; e com muito mais razão esta é insensível confrontada com a altura do firmamento.
Quinta exigência: Qualquer movimento aparente no firmamento, não pertence a ele, mas à Terra. Assim a Terra, com os elementos adjacentes, gira em torno dos seus pólos invariáveis em um movimento diário, ficando permanentemente imóveis o firmamento e o último céu.
Sexta exigência: Qualquer movimento aparente do Sol não é causado por ele mas pela Terra e pelo nosso orbe, com o qual giramos em torno do Sol como qualquer outro planeta. Assim, a Terra é transportada por vários movimentos.
Sétima exigência: Os movimentos aparentes de retrogressão e progressão dos errantes não pertencem a eles mas à Terra. Apenas o movimento desta é suficiente para explicar muitas irregularidades aparentes no céu.
Três anos após a morte de Copérnico nasce Tycho Brahe, astronômo dinamarquês (1546-1601) que utilizava instrumentos fabricados por ele para observar os astros.Suas observações das posições de planetas e estrelas lhe propiciaram o investimento do rei da Dinamarca na construção de um observatório na ilha báltica de Hveen. Tycho não acreditava na hipótese heliocêntrica de Copérnico, mas suas oservações de 20 anos de trabalho foram de grande valia para que em 1600 (1 ano antes da morte dele) Johannes Kepler , um jovem estudante e hábil matemático analisá-se os dados das observações de copérnico e herda-se seu posto e os dados e foi com esses dados que formulou as "Leis de Kepler".

Segundo os documentos, Galileu Galilei foi o primeiro astrônomo a utilizar um telescópio (1610) para observar o céu, porém não cabe a ele o crédito pela invenção do telescópio. Foi considerado o pai da moderna física experimental e da astronomia telescópica. Seus experimentos em mecânica estabeleceram parte dos conceitos de inércia, e da queda dos corpos.
Galileu fez descobertas importantes, entre elas estão:

• a Via Láctea era constituída por uma infinidade de estrelas.
• Jupiter tinha quatro satélites, ou luas, orbitando em torno dele, com períodos entre 2 e 17 dias.Desde então, mais doze satélites foram descobertos em Júpiter.
• Vênus passa por um ciclo de fases semelhantes a s fases da Lua.
• a superfície em relevo da Lua, e as manchas de Sol. Ao ver que a Lua tem cavidades e elevações assim como a Terra, e que o Sol também tem superfície em relevo apresentando marcas, provou que os corpos celestes não são esferas perfeitas, mas sim têm irregularidades, assim como a Terra. Portanto a Terra não é diferente dos outros corpos, e pode ser também um corpo celeste.

As descobertas de Galileu proporcionaram muitas evidencias em favor ao sistema heliocêntrico. Por causa disso, ele foi chamado a depor ante a inquisição Romana, sob acusação de heresia, e obrigado a se retratar. Foi somente por volta de 1980, que o Papa João Paulo II ordenou um re-exame do processo contra Galileu, o que acabou por eleiminar os últimos vestigios de resistência, por parte da igreja Católica, à revolução Copernicana.
Kepler publica livros que descrevem o formato das órbitas as relações entre as velocidade e posições dos planetas, chamadas de Leis de Kepler.

O modelo de Copernico foi reformulados posterioemente por Johannes Kepller, astrônomo, matemático, que se utilizou da Lei  da Gravitação Universal formulada por Isaac Newton, tornando-se um modelo aceito até hoje.

Evolução dos modelos

Modelo de Ptolomeu

 A Terra fica numa posição um pouco afastada do centro do deferente (portanto o deferente é um círculo excêntrico em relação à Terra). Para dar conta do movimento não uniforme dos planetas, Ptolomeu introduziu ainda o equante, que é um ponto ao lado do centro do deferente oposto à posição da Terra, em relação ao qual o centro do epiciclo se move a uma taxa uniforme.

Modelo de Copernico

  Simulação do movimento retrógrado no sistema heliocêntrico.

       Web Syllabus, Dept. Physics & Astronomy, University of Tennessee

Copérnico manteve a idéia de que as órbitas dos planetas eram circulares, e embora o movimento dos planetas ficasse simples de entender no seu sistema, as posições previstas para os planetas não eram em nada melhores do que as posições previstas no sistema de Ptolomeu.

Bom, espero ter acrescentado um pouco mais sobre a contribuição que Nicolau Copernico nos trouxe.
Até mais e bons estudos!
 
 

Fonte utilizada:
www.astro.if.ufrgs.br
www.wikpedia.com.br

A terra como um grão de pimenta

A terra como um grão de pimenta