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as coordenadas horizontais variam com a posição do observador

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Coordenad<strong>as</strong> Horizontais<br />

O sistema horizontal é mais intuitivo porque é b<strong>as</strong>ea<strong>do</strong> no horizonte local.<br />

Por esta razão, raz o, <strong>as</strong> coordenad<strong>as</strong> <strong>horizontais</strong> <strong>variam</strong> <strong>com</strong> a posiçã <strong>posição</strong><br />

o <strong>do</strong> observa<strong>do</strong>r.<br />

observa<strong>do</strong>r.<br />

Azimute (A): ( ): abertura angular entre os meridianos <strong>do</strong> observa<strong>do</strong>r e <strong>do</strong> objeto. Senti<strong>do</strong>: Norte<br />

em direçã direção<br />

o à Leste. A(Norte) (Norte) = 0, A(Leste) (Leste) = 90 o , A(Sul) (Sul) = 180 o e A(Oeste) (Oeste) = 270 o .<br />

Altura (H): ( ): abertura angular entre o horizonte e o objeto, medi<strong>do</strong> sobre o meridiano meridiano<br />

<strong>do</strong><br />

objeto. H (horizonte) = 0 o ; H (zênite) (z nite) = 90 o .<br />

Distância Dist ncia zenital (Z): ):<br />

ângulo ngulo entre o zênite z nite e o<br />

objeto:<br />

Z = (90 o – H), ),<br />

medi<strong>do</strong> a partir <strong>do</strong><br />

zênite nite e sobre o<br />

meridiano <strong>do</strong> objeto.


Coordenad<strong>as</strong> Equatoriais<br />

Ascensão Ascens o reta (α):<br />

: abertura angular entre o equinócio equin cio de outono (ponto gama) e o meridiano<br />

<strong>do</strong> <strong>as</strong>tro. É medi<strong>do</strong> em hora (0h a 24h), em senti<strong>do</strong> oposto ao <strong>do</strong> movimento da esfera celeste.<br />

Declinaçã Declinação<br />

o (δ): ( ): abertura angular entre o equa<strong>do</strong>r e o <strong>as</strong>tro. É medi<strong>do</strong> sobre o meridiano <strong>do</strong><br />

<strong>as</strong>tro, em graus: 0 o à 90 o (hemisfério (hemisf rio norte) ou 0 o a –90 90o (hemisfério (hemisf rio sul).<br />

É um sistema váli<strong>do</strong> v li<strong>do</strong> para qualquer observa<strong>do</strong>r, <strong>as</strong> cooordenad<strong>as</strong> não n o dependem <strong>do</strong> local.<br />

local


TS = AH + αα .<br />

O valor de TS não n o deve<br />

superar 24h; quan<strong>do</strong> isto<br />

acontecer, subtrai-se subtrai se 24h.<br />

Coordenad<strong>as</strong> Horári<strong>as</strong><br />

Sistema híbri<strong>do</strong>, b<strong>as</strong>ea<strong>do</strong> no equa<strong>do</strong>r celeste e no meridiano <strong>do</strong> observa<strong>do</strong>r.<br />

Ângulo ngulo horário hor rio (h): dist<br />

distância ncia angular entre os meridianos local e o <strong>do</strong> <strong>as</strong>tro. Medi<strong>do</strong> em hora, hora,<br />

sobre o equa<strong>do</strong>r celeste e na direçã direção<br />

o <strong>do</strong> Oeste (ou no senti<strong>do</strong> horário, hor rio, olhan<strong>do</strong> <strong>do</strong> PNC). PNC)<br />

Declinaçã Declinação<br />

o (δ): (<br />

Enquanto a <strong>as</strong>censão <strong>as</strong>cens o reta de<br />

um <strong>as</strong>tro é constante, o<br />

ângulo ngulo horário hor rio aumenta <strong>com</strong><br />

o p<strong>as</strong>sar <strong>do</strong> tempo. O ângulo ngulo<br />

horário hor rio <strong>do</strong> ponto γγ é<br />

chama<strong>do</strong> tempo sideral (TS TS):<br />

): mesma <strong>do</strong> sistema equatorial.<br />

α<br />

AH


Sistem<strong>as</strong> Equatorial e Horizontal.


Simulação <strong>com</strong> Starry Night, Inc.<br />

Céu de março em São Paulo, por volta da meia noite


Simulação <strong>com</strong> Starry Night, Inc.<br />

Céu de março em São Paulo, por volta da meia noite<br />

Pólo Sul Celeste e Grade Celeste<br />

Gemini


Simulação <strong>com</strong> Starry Night, Inc.<br />

Céu de março em São Paulo, por volta da meia noite<br />

As constelações


Senti<strong>do</strong> de rotação<br />

real: O → L<br />

virtual: L → O<br />

Pôr <strong>do</strong> Sol<br />

SOL<br />

Meio dia<br />

A Rotação da Terra:<br />

Movimento Diário<br />

Meia noite<br />

Rotação da Terra<br />

estrel<strong>as</strong> movem-se 15°/hora,<br />

de leste para oeste<br />

N<strong>as</strong>cer <strong>do</strong> Sol<br />

360 o<br />

24h


A Rotação da Terra:<br />

Movimento Diário<br />

TRANSLAÇÃO<br />

Mesmo ângulo<br />

Valor médio:<br />

360 o /365,25d = 0,98 o /d<br />

ROTAÇÃO<br />

360 o → 24h<br />

0,98 o → 3,92 min<br />

“na média”, o Sol demora<br />

a cada dia 3,92 minutos<br />

mais para cruzar o<br />

meridiano que <strong>as</strong> estrel<strong>as</strong><br />

longínqu<strong>as</strong>.<br />

Sol → dia solar<br />

Estrel<strong>as</strong> → dia sideral


A relação entre os di<strong>as</strong> solares é<br />

dada pela Equação <strong>do</strong> Tempo:<br />

ΕΤ = Tm - To;<br />

Tm e To são, respectivamente,<br />

tempos solares médio e verdadeiro<br />

A Rotação da Terra:<br />

Movimento Diário<br />

• Dia sideral: tempo decorri<strong>do</strong> entre du<strong>as</strong> p<strong>as</strong>sagens sucessiv<strong>as</strong> de uma estrela<br />

pelo meridiano local. Vale 23h 56m 04,09s. Este é o perío<strong>do</strong> de rotação da Terra.<br />

• Dia solar verdadeiro: intervalo de tempo entre du<strong>as</strong> p<strong>as</strong>sagens sucessiv<strong>as</strong> <strong>do</strong><br />

Sol pelo meridiano local. Como a órbita da Terra é elíptica, sua velocidade orbital<br />

não é constante: mínima no periélio e máxima no afélio.<br />

• Dia solar médio: média anual <strong>do</strong>s di<strong>as</strong> solares verdadeiros. Vale 24 h. É <strong>com</strong>o<br />

se a órbita da Terra fosse circular (velocidade constante).


Hora Local, Fuso Horário e Linha Internacional de Data<br />

Há 24 fusos de 1 hora, <strong>com</strong> 15 o cada. A referência é o meridiano que p<strong>as</strong>sa pelo Observatório Real de<br />

Greenwich. A hora de Greenwich é chamada Hora Universal, e sua relação <strong>com</strong> a hora legal é:<br />

hora universal (UT)= hora legal + hora de fuso a oeste de Greenwich<br />

A maior parte <strong>do</strong> território br<strong>as</strong>ileiro tem hora de fuso de “+3 hor<strong>as</strong>.<br />

Extremo leste: Fernan<strong>do</strong> de Noronha (+2 hor<strong>as</strong>); Extremo oeste: Acre (+5 hor<strong>as</strong>).<br />

Linha Internacional da Data (ou Linha de Mudança de Data).


Elongações máxim<strong>as</strong>. Nem sempre os<br />

planet<strong>as</strong> estão <strong>do</strong> mesmo la<strong>do</strong>.<br />

Em relação ao Sol, se estiverem:<br />

• à leste – vespertin<strong>as</strong> (Sol se põe primeiro)<br />

• à oeste – matutin<strong>as</strong> (planet<strong>as</strong> n<strong>as</strong>cem primeiro)<br />

“Estrel<strong>as</strong>”<br />

matutin<strong>as</strong> ou<br />

vespertin<strong>as</strong>


O Sol não n<strong>as</strong>ce sempre no Leste<br />

eclíptica<br />

equinócio de primavera (23/9/06) às 6h 05m equinócio de outono: <strong>as</strong> constelações são diferentes<br />

solstício de inverno (21/6/06) às 6h 55m<br />

solstício de verão (21/12/06) às 5h 20m<br />

23,5 o 23,5 o<br />

Sol<br />

Simulação <strong>com</strong> Starry Night, Inc.


O movimento <strong>do</strong> Sol durante o ano<br />

Analema: movimento aparente <strong>do</strong> Sol durante o ano,<br />

registran<strong>do</strong> sua posiçãp sempre no mesmo horário.<br />

É consequência da geometria orbital.<br />

No c<strong>as</strong>o da Terra tem o conheci<strong>do</strong> formato de “oito”.<br />

M<strong>as</strong> para Marte é diferente (formato de pêra).


As Estação Sazonais<br />

• Equinócio de outono<br />

• Noite e dia iguais<br />

• Inverno no hemisfério sul<br />

• Noite mais longa que dia<br />

• Noite longa na calota polar<br />

• Terra próxima <strong>do</strong> Afélio<br />

• Solstício de inverno<br />

Junho<br />

Março<br />

Setembro<br />

Dezembro<br />

• Verão no hemisfério sul<br />

• Dia mais longo que noite<br />

• Dia longo na calota polar<br />

• Terra próxima <strong>do</strong> Periélio<br />

• Solstício de verão<br />

• Equinócio de primavera<br />

• Noite e dia iguais


~23,5 o<br />

90 o - 23,5 o = 66,5 o<br />

~23,5 o<br />

~23,5 o<br />

Latitudes:<br />

Círculo Polar Ártico: 66,5 o<br />

Trópico Câncer: 23,5 o<br />

Trópico de Capricórnio: - 23,5 o<br />

Círculo Polar Antártico: - 66,5 o


Esfer<strong>as</strong> Armilares<br />

Século 17<br />

Rio Tejo, Lisboa


γ = Equinócio <strong>do</strong> Outono Austral<br />

Trópico de<br />

Capricórnio<br />

Trópico<br />

de Câncer<br />

22<br />

jun<br />

PCN<br />

ϕ<br />

Sol<br />

ε<br />

Esfera Armilar<br />

PN<br />

γ<br />

21<br />

mar<br />

23<br />

set<br />

PS<br />

B<strong>as</strong>e horizontal<br />

Eclíptica<br />

Equa<strong>do</strong>r<br />

Eixo de<br />

rotação<br />

PCS<br />

22<br />

dez<br />

Roberto Boczko<br />

IAGUSP<br />

Obliqüidade da eclíptica<br />

ε = 23 0 26´21,448"<br />

Latitude geográfica (<strong>do</strong> Marco)<br />

ϕ = -23 0 35´02,48923"<br />

(PLANETÁRIO IBIRAPUERA)


Zon<strong>as</strong> climátic<strong>as</strong>


Movimento aparente anual <strong>do</strong> Sol<br />

• Entre os trópicos, o Sol<br />

p<strong>as</strong>sa du<strong>as</strong> vezes pelo zênite.<br />

• Nos trópicos, apen<strong>as</strong> uma<br />

vez.<br />

• Fora <strong>do</strong>s trópicos, jamais.


Março – equinócio outono<br />

Setembro – equinócio primavera<br />

Zon<strong>as</strong> climátic<strong>as</strong><br />

Junho – solstício de inverno<br />

JUNHO<br />

MARÇO / SETEMBRO<br />

DEZEMBRO<br />

Dezembro - solstício de verão<br />

Movimento aparente <strong>do</strong><br />

Sol entre os trópicos<br />

Trópico de Câncer<br />

Equa<strong>do</strong>r<br />

Trópico de Capricórnio<br />

Insolação<br />

A mesma energia é espalhada em área maior<br />

→ calor por unidade de área é menor


Ártico<br />

Antártico<br />

Círculos polares


Ártico<br />

Antártico<br />

24 h<br />

12 h<br />

Círculos polares<br />

12 h 24 h<br />

Sol-da-meia-noite na Noruega


Precessão e Nutação<br />

Precessão Precess o <strong>do</strong> eixo: movimento <strong>do</strong> eixo em torno da normal<br />

movimento <strong>do</strong> eixo em torno da normal à eclíptica, ecl ptica, decorrente da atraçã atração<br />

o<br />

gravitacional <strong>do</strong> Sol e da Lua.<br />

Perío<strong>do</strong> Per o<strong>do</strong>: : ~ 26.000 anos. Consequência<br />

Consequ ncia: a linha de intersecçã intersecção<br />

o <strong>do</strong> plano <strong>do</strong> equa<strong>do</strong>r terrestre <strong>com</strong><br />

o plano da eclíptica ecl ptica também tamb m precessiona ⇒ equinócio equin cio vernal precessiona ⇒ <strong>as</strong>censão <strong>as</strong>cens o reta muda!<br />

Quan<strong>do</strong> oficialmente defini<strong>do</strong>, o ponto gama estava na constelaçã constelação<br />

o de Áries, ries, daí da ser chama<strong>do</strong><br />

primeiro ponto de Áries ries; ; hoje ele está est em Peixes.<br />

Polaris (alfa da Ursa Menor): α = 02 h 37m 37 06,32s 06,32 ; δ = 89 o 17’ 47,3” ; (1950)


Nutaçã Nutação:<br />

uma esp<br />

Precessão e Nutação<br />

uma espécie cie de precessão precess o sobre a precessão, precess o, provocada pela Lua.<br />

Perío<strong>do</strong> Per o<strong>do</strong> = 18,6 anos.


Movimento anual e Zodíaco<br />

Zodíaco Zod aco, em grego significa<br />

“círculo <strong>do</strong>s animais”.<br />

É a faixa <strong>do</strong> céu onde estão<br />

localizad<strong>as</strong> <strong>as</strong> 12<br />

constelações mais populares:<br />

• Carneiro (Áries),<br />

• Touro,<br />

• Gêmeos,<br />

• Caranguejo (Câncer),<br />

• Leão,<br />

• Virgem,<br />

• Balança (Libra),<br />

• Escorpião,<br />

• Sagitário,<br />

• Capricórnio,<br />

• Aquário e<br />

• Peixes.


O movimento anual e <strong>as</strong> constelações <strong>do</strong> zodíaco<br />

13 a : não é<br />

considerada<br />

<strong>do</strong> Zodíaco


Equa<strong>do</strong>r Celeste<br />

Plano da Eclíptica<br />

Sistem<strong>as</strong> Eclíptico<br />

Sistema Eclíptico: conveniente para definir posições e movimentos no Sistema Solar<br />

porque toma <strong>com</strong>o referência o plano da eclíptica.<br />

'HFOLQDomR<br />

$VFHQomR 5HWD<br />

Latitude Eclíptica (β): (análoga à declinação): distância angular entre objeto e eclíptica.<br />

Negativa ao sul e positiva ao norte.<br />

Longitude Eclíptica (λ): (análoga à <strong>as</strong>censão reta): distância angular entre o Ponto Gama<br />

e o meridiano <strong>do</strong> objeto. Medi<strong>do</strong> no mesmo senti<strong>do</strong> da <strong>as</strong>c, reta, porém sobre a eclíptica.


Movimento Retrógra<strong>do</strong> <strong>do</strong>s planet<strong>as</strong><br />

Conseqüência da geometria e <strong>do</strong> perío<strong>do</strong> de translação:<br />

quanto maior maior é a órbita menor é o perío<strong>do</strong> de translação.<br />

Quanto<br />

mais<br />

distante o<br />

planeta<br />

estiver da<br />

Terra, mais<br />

“laçad<strong>as</strong>”<br />

ele deverá<br />

apresentar.


Simulação <strong>com</strong> Starry Night, Inc.<br />

Estrel<strong>as</strong> Circumpolares<br />

O que há de peculiar <strong>com</strong> <strong>as</strong> estrel<strong>as</strong> situad<strong>as</strong> dentro deste círculo?<br />

El<strong>as</strong> estão sempre acima <strong>do</strong> horizonte!<br />

Quantos graus tem esta Calota Polar?<br />

O <strong>do</strong>bro da latitude

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