geocentrismo e heliocentrismo prof. xavier. primeiras observaÇÕes do cÉu as observações do céu...
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GEOCENTRISMO E HELIOCENTRISMO
Prof. Xavier
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PRIMEIRAS OBSERVAÇÕES DO CÉU
As observações do céu originaram os calendários:
Movimento do Sol = dia
Espaço de tempo entre as fases principais da Lua = semana
Duração do ciclo da Lua = mês
A civilização Maia (de 2000 anos antes de Cristo até a chegada dos espanhóis) já observava o céu e possuía um calendário (à esquerda).
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A Terra é redonda!
Uma das primeiras evoluções para a compreensão da Terra e do Universo foi a descoberta de que a terra é um corpo esférico e não plano como o nosso referencial pode sugerir.
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Eratóstenes (276 a. C. a 195 a. C.) foi um estudioso Egito helenístico
Descobriu um relato de que um bastão, na vertical, ao meio-dia do solstício de verão em Assuã (no sul do Egito) e quando o sol estava no ponto mais alto do céu (zênite), não apresentava sombra.
Realizou o mesmo experimento, nas mesmas condições em Alexandria, ao norte do Egito, e observou que a sombra do bastão permanecia visível.
Concluiu então que a terra era uma esfera.
A Terra é redonda!
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A Terra é redonda!
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A Terra é redonda!
Assuã(Sul)
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A Terra é redonda!
Alexandria(Norte)
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A Terra é redonda!
Se a terra fosse chata e o ar perfeitamente limpo você poderia enxergar uma distância ilimitada.
A existência do horizonte e fenômenos dele derivados como fato de que o topo de uma vela sempre surge primeiro quando o barco se aproxima são evidências de que a terra é redonda.
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Qual a distância aproximada até o horizonte?
Para calcular a distância aproximada até o horizonte podemos usar o teorema de Pitágoras e derivá-lo:
Como o raio da Terra (r) é aprox. 6.378 km e usando a altura média dos olhos de uma pessoa (1.5m) ou 0,0015 km, então podemos calcular L (a distância até o horizonte) como aproximadamente 4.4km
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Qual a distância aproximada até o horizonte?
Mesmo quando olhamos o horizonte a partir de uma janela de avião a 10km de altura a distância até o horizonte é de 360km aprox.
O que nos faz perceber que não podemos enxergar muito longe mesmo estando a uma altura elevada.
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Qual o tamanho da Terra?
Com o mesmo método Erastóstenes tentou medir o tamanho da Terra:
Medindo a extensão da sombra do bastão em Alexandria calculou que ao mesmo tempo e no mesmo dia os raios chegavam de uma direção deslocada na vertical por 7,2º
Determinou por passos a distância até Assuã, aproximadamente 925km em medidas convertidas.
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Qual o tamanho da Terra?
Então ele usou a forma a seguir para determinar a circunferência da terra:
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LUA OBSERVADA DA TERRASOL OBSERVADO DA TERRA
Sol nascendo no primeiro dia de primavera e de outono, no Rio de Janeiro.
NorteSul
Oeste
Leste
Equador Celeste
Horizonte
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LUA OBSERVADA DA TERRASOL OBSERVADO DA TERRA
Sol culminando no primeiro dia de primavera e de outono, no Rio de Janeiro.
NorteSul
Oeste
Leste
Equador Celeste
Horizonte
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LUA OBSERVADA DA TERRASOL OBSERVADO DA TERRA
Sol se pondo no primeiro dia de primavera e de outono, no Rio de Janeiro.
NorteSul
Oeste
Leste
Equador Celeste
Horizonte
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LUA OBSERVADA DA TERRASOL OBSERVADO DA TERRA
Leste
Norte Sul
Primeiro dia de Primavera / Outono
Primeiro dia de Inverno
Primeiro dia de Verão
O local onde o Sol nasce depende do dia do ano.
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LUA OBSERVADA DA TERRASOL OBSERVADO DA TERRA
Sol se pondo no primeiro dia de primavera e de outono, no Rio de Janeiro.
NorteSul
Oeste
Leste
Equador Celeste
Horizonte
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LUA OBSERVADA DA TERRA
Fotos da Lua tiradas durante uma noite.
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LUA OBSERVADA DA TERRA
Fotos da Lua tiradas ao longo de duas semanas, no mesmo horário.
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ESTRELAS OBSERVADAS DA TERRA
Fotos de estrelas tiradas durante uma noite inteira.
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PLANETAS OBSERVADOS DA TERRA
Os planetas observados sem telescópios são confundidos com estrelas.
O planeta Venus é conhecido com “Estrela Dalva”.
Nas fotos, os planetas Vênus e Júpter observados em várias partes do mundo, em dezembro de 2008.
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PLANETAS OBSERVADOS DA TERRA
Os antigos diferenciavam os planetas das estrelas pelo movimento “errante” dos planetas no céu.
PLANETA = ERRANTE
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MODELOS PARA EXPLICAR O UNIVERSO
Como explicar todos os movimentos que vemos nos céus???
Grécia antiga (por volta do ano de 600 antes de Cristo): nascimento da FILOSOFIA.
O homem começa a buscar formas racionais de explicar a NATUREZA.
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Geocentrismo
Apesar da dificuldade de compreender e explicar o movimento observado dos planetas do ponto de vista geocêntrico (a Terra no centro do Universo), o geocentrismo foi uma idéia dominante na Astronomia durante toda a Antiguidade e Idade Média. O sistema geocêntrico também é conhecido como sistema ptolomaico, pois foi Cláudio Ptolomeu, o último dos grandes astrônomos gregos (150 d.C.), quem construiu o modelo geocêntrico mais completo e eficiente.
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Geocentrismo
PitágorasA Terra é esférica e encontra-se no meio do Universo, os planetas movem-se, em diferentes velocidades, nas várias órbitas ao redor da Terra.
Imagem: Detalhes da obra “Escola de Atenas” / Raffaello Sanzio da Urbino / United States Public Domain.
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Geocentrismo
ÉterEsfera das estrelas fixas
Aristóteles
Imagem: Detalhes da obra “Escola de Atenas” / Raffaello Sanzio da Urbino / United States Public Domain.
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Claudius Ptolomeu (83-
161)
Livro "Almagesto"
Þ Artefatos matemáticos X Dados obtidos
Consolidou o geocentrismo criando os EPICICLOS
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Geocentrismo
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O modelo geocêntrico tornou-se muito popular. Foi adotado pela religião cristã e publicitado por teólogos, filósofos, escritores e muitas foram as fantasias criadas a partir dele.
Apoiado pela Igreja durante toda a Idade Média, o modelo de Ptolomeu impediu o progresso da astronomia durante mais de um milênio.
Geocentrismo
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Segundo Ptolomeu, os planetas, o Sol e a Lua giravam em torno da Terra na seguinte ordem: Lua, Mercúrio, Vênus, Sol, Marte, Júpiter e Saturno.
Os planetas estariam fixados sobre esferas concêntricas de cristal, presididas pela esfera das estrelas. Todas essas esferas girariam com velocidades diferentes, o que, julgava Ptolomeu, explicava as diferentes velocidades médias com que se moviam os diversos planetas.
Geocentrismo
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Geocentrismo – Modelo Ptolomaico
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Modelo Ticônico
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Modelo Heliocêntrico
Heliocentrismo é uma teoria astronômica que demonstra cientificamente que o Sol é o centro do Sistema Solar. Foi o astrônomo grego Aristarco de Samos que apresentou pela primeira vez, no século III a.C, esta teoria.
Porém, foi o astrônomo Nicolau Copérnico (no século XVI) e, posteriormente, Galileu Galilei (no século XVII) que desenvolveram e deram sustentação científica para a teoria heliocêntrica. Este último astrônomo conseguiu provar a teoria graças as observações feitas com o uso do telescópio.
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Modelo Heliocêntrico
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Johannes Kepler (1571-1630)
Astrônomo alemão, publicou sua primeira obra, "Mysterium Cosmographicum", em 1596, na qual se manifesta pela primeira vez a favor da teoria heliocêntrica de Copérnico.
Durante 17 anos analisou e pesquisou os dados deixados pelo grande astrônomo dinamarquês Tycho Brahe, tendo conseguido descobrir as três leis do movimento dos planetas, que deram origem à mecânica celeste.
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As Leis de Kepler
1a Lei de Kepler: Qualquer planeta gira em torno do Sol, descrevendo uma forma elíptica da qual o Sol ocupa um dos focos
1a Lei de Kepler - O Sol ocupa um dos focos da elipse e a órbita do planeta é elíptica.
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2a Lei de Kepler: A reta que une um planeta ao Sol "varre" áreas iguais em tempos iguais
2a Lei de Kepler - As áreas A1 e A2 são iguais
As áreas A1 e A2 são iguais considerando que os tempos para o planeta ir de A a B e de C a D são iguais •O planeta se move com maior velocidade perto do Sol (arco AB) do que quando está mais afastado do Sol (arco CD). Isto acontece porque o planeta, estando mais próximo do Sol, sofre uma força de atração maior (comprovado mais tarde por Newton).
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3a Lei de Kepler: Os quadrados dos períodos de revolução dos planetas são proporcionais aos cubos dos raios de suas órbitas.
Expressão: T2 / R3 = K (constante)
Onde: T: período de revolução do planeta
R: raio da órbita do planeta
A terceira lei de Kepler nos diz que quanto mais afastado estiver o planeta do Sol, maior o tempo que leva para dar uma volta completa (maior o período), e vice-versa.
Só para você ter uma idéia: "A Terra leva um ano para dar uma volta ao redor do Sol e o raio de sua órbita é igual á 1,000 u.a. (uma unidade astronômica), enquanto Plutão, que é o planeta mais afastado do Sol, leva 248 anos para dar uma volta completa e o raio da sua órbita é igual à 39,4 u.a."
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Qual a distância da Terra à Lua?
Triangulação
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Qual a distância da Terra à Lua?
Espelho/prisma de canto de cubo Os espelhos são, na verdade, espelhos prismáticos,
como os "olhos de gato" que são usados na sinalização de trânsito e de bicicletas. A luz é refletida na mesma direção que ela veio, mas mesmo assim os espelhos são posicionados apontando para a Terra, para obter eficiência máxima.
Um laser é emitido daqui da Terra e atinge o espelho na Lua (na verdade ilumina uma área de 1,5km de diâmetro), e é refletido de volta. Um detector de fótons então acusa o recebimento da luz refletida pelo espelho. Medindo a diferença de tempo, pode-se calcular a distância a que está a Lua. Quanto melhor a medição do intervalo de tempo, mais precisa a medida da distância.
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Qual a distância da Terra à Lua?
Espelho/prisma de canto de cubo
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Qual a distância da Terra à Lua?
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