Lista_IntroAstro_T01

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE
CENTRO  DE  CIÊNCIAS  EXATAS  E  TECNOLOGIA  
D E P A R T A M E N T O   D E   F Í S I C A  
 
Disciplina:  FISI0230  INTRODUÇÃO À ASTRONOMIA  Professor:  Sergio Scarano Jr 
Período:   2015/1  Data: 19 de abril de 2015  Turma  1 
Aluno(a):  
 
Lista de Exercícios 01 
 
Questão 1‐) Esboce um desenho da esfera celeste como ela seria vista por um observador que viva numa  latitude de 
+45°, representando: (a) o horizonte, o zênite,  o nadir e os pontos cardeais, (b) os pólos celestes, (c) o equador celeste 
(d) a eclíptica  com  sua obliquidade aproximada e as diferentes  trajetórias possíveis para o Sol devido ao movimento 
diurno  da  esfera  celeste  quando  ele  se  encontrar  no  Solstício  de  Inverno  e  de Verão.  (e)  defina  o  que  é  a  eclíptica 
fornecendo pelo menos três  informações sobre ela?   Bonus: se o desenho  for  feito simulando uma esfera, então será 
acrescido 0.2 pontos extras nessa questão. 
 
Questão 2‐)   No  início do curso foi falado a respeito de diversos mitos e/ou  idéias errôneas envolvendo a Astronomia. 
Escolha cinco  itens que  foram apresentados na primeira unidade,  indique o erro comumente cometido a  respeito do 
assunto e detalhe em sua resposta o conceito correto. 
 
Questão 3‐)  Um professor sergipano publicou no Caderno Brasileiro de Ensino 
de  Física  (Santos  et  al.  2012,  v.  29,  n.  3:  p.  1137‐1174)  um    conjunto  de 
observações  reproduzindo o procedimento de Erastótenes para medir o  raio 
da Terra. Ao  invés de usar um dia específico do ano os autores propuseram 
que  fossem  feitas  medidas  do  ângulo    da  sombra  de  um  gnomon  (haste 
vertical)  durante  a  passagem  meridiana  do  Sol  em  cada  escola  que  se 
encontrasse aproximadamente a uma mesma longitude, conforme a figura ao 
lado. Conhecendo  a distância D = 5839    km entre duas escolas   e  sendo os 
ângulos  medidos  A  =    medido  em  São  Cristovão  e  B  =  42,3o  em  uma 
escola  na  Argentina.  (a)  determine  o  ângulo  entre  essas  duas  escolas  em 
relação ao centro da Terra. (b) determine o raio da Terra usando as medidas feitas para as duas escolas (c) compare o 
resultado com o valor conhecido do  raio  terrestre de 6371 km usando a expressão do erro  relativo.  (d)  sabendo que 
Erastótenes obteve um resultado 15% maior que o real, o resultado obtido é melhor, igual ou pior que o de Erastótenes? 
(e) Mencione pelo menos uma evidência que na época de Erastótenes contribuía com a idéia da Terra seria esférica. Item 
extra:  (f)  explique  o  que  é  a  precessão  dos  equinócios  e  porque  esse  fenômeno  relaciona‐se  com  a  Terra  não  ser 
perfeitamente esférica. 
 
Questão 4‐) Desenhe a Terra no sistema heliocêntrico e um planeta interno e externo e (a) apresente as configurações 
planetárias de máxima elongação, oposição, conjunção, quatraturas para cada caso quando possível. (b) Sabendo que a 
distância angular máxima entre Mercúrio e o Sol é 23o quando visto da Terra, determine a distância de Mercúrio em km, 
sabendo que 1 UA é 150 milhões de quilômetros. Como  isso pode  ser medido na prática?  (c) Quais  fenômenos  são 
observados no movimento de planetas  interiores e exteriores que são explicados de maneira mais simples no modelo 
heliocêntrico do que no geocêntrico com epiciclos? (d) Por vezes alguns planetas passam na frente do disco do Sol, como 
a Lua em um eclipse. Explique porque isso não acontece em todo período sinódico e nem com todo planeta. (e) No caso 
da Lua explique as condições para ocorrência de um eclipse e quais tipos de eclipses são possíveis. Item extra: que fase 
seria vista para um planeta interno na configuração planetária que permite medir sua distância por trigonometria? 
 
Questão 5‐)   O planeta anão Eris  foi observado entre 2003 e 2005 e visto se deslocar 1,3o. Assumindo como primeira 
aproximação  que  a  órbita  seja  circular:  (a)  determine  seu  período  sideral  em  anos,  (b)  utilizando  as  leis  de  Kepler 
determine o  seu  raio orbital médio em UA.  (c)  Sabendo que muitos outros objetos  como Eris  foram encontrados no 
mesmo raio orbital explique por que segundo a convenção de 2006 da IAU (União Astronômica Internacional) Eris não é 
considerado um planeta. Item extra: (d) Combinando observações do Keck com o Hubble, foi possível detectar uma lua 
em torno de Eris, que recebeu o nome de Disnomia. Essa lua tem um período orbital de 15,8 dias e uma órbita circular 
com um raio de 37350 km. Desprezando a massa de Disnomia em relação à de Eris, estime a massa de Eris. 
 
 
g = 10 m/s2; ࢒ ൌ ࡾ ∗ ࢻሾ࢘ࢇࢊ࢏ࢇ࢔࢕࢙ሿ; ࢒ ൌ ࡾࢻሾࢇ࢘ࢉ࢙ࢋࢉሿ૛૙૞૛૟૞  ࢋ ൌ
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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE
CENTRO  DE  CIÊNCIAS  EXATAS  E  TECNOLOGIA  
D E P A R T A M E N T O   D E   F Í S I C A  
 
Disciplina:  FISI0230  INTRODUÇÃO À ASTRONOMIA  Professor:  Sergio Scarano Jr 
Período:   2014/1  Data: 26 de maio de 2014  Turma  1 
Aluno(a):  
 
Avaliação 01 
 
Questão 1‐) Esboce um desenho da esfera celeste como ela seria vista por um observador que viva numa  latitude de 
+45°, representando: (a) o horizonte, o zênite,  o nadir e os pontos cardeais, (b) os pólos celestes, (c) o equador celeste 
(d) a eclíptica  com  sua obliquidade aproximada e as diferentes  trajetórias possíveis para o Sol devido ao movimento 
diurno  da  esfera  celeste  quando  ele  se  encontrar  no  Solstício  de  Inverno  e  de Verão.  (e)  defina  o  que  é  a  eclíptica 
fornecendo pelo menos três  informações sobre ela?   Bonus: se o desenho  for  feito simulando uma esfera, então será 
acrescido 0.2 pontos extras nessa questão. 
 
Questão 2‐)   No  início do curso foi falado a respeito de diversos mitos e/ou  idéias errôneas envolvendo a Astronomia. 
Escolha cinco  itens que  foram apresentados na primeira unidade,  indique o erro comumente cometido a  respeito do 
assunto e detalhe em sua resposta o conceito correto. 
 
Questão 3‐)  Um professor sergipano publicou no Caderno Brasileiro de Ensino 
de  Física  (Santos  et  al.  2012,  v.  29,  n.  3:  p.  1137‐1174)  um    conjunto  de 
observações  reproduzindo o procedimento de Erastótenes para medir o  raio 
da Terra. Ao  invés de usar um dia específico do ano os autores propuseram 
que  fossem  feitas  medidas  do  ângulo    da  sombra  de  um  gnomon  (haste 
vertical)  durante  a  passagem  meridiana  do  Sol  em  cada  escola  que  se 
encontrasse aproximadamente a uma mesma longitude, conforme a figura ao 
lado. Conhecendo  a distância D = 5839    km entre duas escolas   e  sendo os 
ângulos  medidos  A  =    medido  em  São  Cristovão  e  B  =  42,3o  em  uma 
escola  na  Argentina.  (a)  determine  o  ângulo  entre  essas  duas  escolas  em 
relação ao centro da Terra. (b) determine o raio da Terra usando as medidas feitas para as duas escolas (c) compare o 
resultado com o valor conhecido do  raio  terrestre de 6371 km usando a expressão do erro  relativo.  (d)  sabendo que 
Erastótenes obteve um resultado 15% maior que o real, o resultado obtido é melhor, igual ou pior que o de Erastótenes? 
(e) Mencione pelo menos uma evidência que na época de Erastótenes contribuía com a idéia da Terra seria esférica. Item 
extra:  (f)  explique  o  que  é  a  precessão  dos  equinócios  e  porque  esse  fenômeno  relaciona‐se  com  a  Terra  não  ser 
perfeitamente esférica. 
 
Questão 4‐) Desenhe a Terra no sistema heliocêntrico e um planeta interno e externo e (a) apresente as configurações 
planetárias de máxima elongação, oposição, conjunção, quatraturas para cada caso quando possível. (b) Sabendo que a 
distância angular máxima entre Mercúrio e o Sol é 23o quando visto da Terra, determine a distância de Mercúrio em km, 
sabendo que 1 UA é 150 milhões de quilômetros. Como  isso pode  ser medido na prática?  (c) Quais  fenômenossão 
observados no movimento de planetas  interiores e exteriores que são explicados de maneira mais simples no modelo 
heliocêntrico do que no geocêntrico com epiciclos? (d) Por vezes alguns planetas passam na frente do disco do Sol, como 
a Lua em um eclipse. Explique porque isso não acontece em todo período sinódico e nem com todo planeta. (e) No caso 
da Lua explique as condições para ocorrência de um eclipse e quais tipos de eclipses são possíveis. Item extra: que fase 
seria vista para um planeta interno na configuração planetária que permite medir sua distância por trigonometria? 
 
Questão 5‐)   O planeta anão Eris  foi observado entre 2003 e 2005 e visto se deslocar 1,3o. Assumindo como primeira 
aproximação  que  a  órbita  seja  circular:  (a)  determine  seu  período  sideral  em  anos,  (b)  utilizando  as  leis  de  Kepler 
determine o  seu  raio orbital médio em UA.  (c)  Sabendo que muitos outros objetos  como Eris  foram encontrados no 
mesmo raio orbital explique por que segundo a convenção de 2006 da IAU (União Astronômica Internacional) Eris não é 
considerado um planeta. Item extra: (d) Combinando observações do Keck com o Hubble, foi possível detectar uma lua 
em torno de Eris, que recebeu o nome de Disnomia. Essa lua tem um período orbital de 15,8 dias e uma órbita circular 
com um raio de 37350 km. Desprezando a massa de Disnomia em relação à de Eris, estime a massa de Eris. 
 
 
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