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A Física do Sol Lucas Vinhote Ribeiro – N1136D-1 Manaus/2017 A Física do Sol Lucas Vinhote Ribeiro – N1136D-1 Artigo escrito com o tema “A Física do Sol” para obtenção da nota da disciplina de APS (Atividades Práticas Supervisionadas) em modalidade de dependência do Curso de Engenharia 4º Semestre da Universidade Paulista. Manaus/2017 DEDICATÓRIA A Deus que nos criou e foi criativo nesta tarefa. seu fôlego de vida em mim, me foi sustento e me deu coragem para questionar realidades e propor sempre um novo mundo de possibilidades. AGRADECIMENTOS Ao meu professor orientador, pelo suporte no pouco tempo que lhe coube, pelas suas correções e incentivos. E a todos que direta ou indiretamente fizeram parte do nosso projeto. "É no problema da educação que assenta o grande segredo do aperfeiçoamento da humanidade." (Immanuel Kant) Física do Sol Introdução ...................................................................................... Revisão Bibliográfica ...................................................................... Aplicações na ciência e tecnologia ................................................. Impactos produzidos na sociedade ................................................ Efeito do trabalho na formação do aluno ........................................ Conclusão ....................................................................................... I - Introdução A estrela mais próxima da terra é o Sol. Todos os planetas do sistema solar giram em volta dela, cada um com um período diferente. Para a maioria dos planetas em nosso sistema solar, o sol é responsável pelo suprimento de energia. Frequentemente são feitas varias perguntas a respeito do sol, as mais comuns são: Como o sol funciona? Do que ele é feito? Antes de responder, veremos alguns conhecimentos a respeito do sol. A quantidade de massa que o sol tem é 332,959 vezes a massa da terra, onde em seu interior poderiam caber para cima de 1,3 milhões de terras, é constituído principalmente dos gases hidrogênio e hélio, dois gases mais leves que conhecemos. Quando se diz que o sol tem quase 98% de gases a pergunta que aparece é: É possível o sol ter tanta massa e ser tão grande sendo formado por gases? É uma história muito longa que nem mesmo os cientistas que estudam o sol e outras estrelas sabem explicar exatamente como acontece, mas sabem que antes de existir o sol e outros planetas, o que existia era uma enorme nuvem de gases e poeira muito maior que o sistema solar. Esses são gases que conhecemos como: oxigênio, nitrogênio e principalmente hidrogênio e hélio. A poeira são elementos químicos como ferro, ouro, uranio e etc. Mas a maior parte dessa nuvem era composta por hidrogênio e hélio. Há uma explicação que ainda não é bem explicada que essa nuvem encontrou condições para se aglomerar, se juntar em pequenos blocos, esses blocos começaram a se juntar em blocos cada vez maiores. Um desses blocos, o que se formou primeiro, no centro da nuvem, ficou tão grande e pesado que sua força gravitacional tornou-se suficiente para reter os gases com muita facilidade. Esse bloco aumentou tanto de tamanho e massa que acabou por se transforma numa estrela: O Sol. Os Blocos menores que se formaram ao redor do bloco central deu origem aos planetas. Essa teoria da nuvem de gás e poeira é a mais aceita entre cientistas atuais. Outro conhecimento muito interessante é sua localização. O sol está há 33,000 anos luz do centro galáctico, o que corresponde a 2/3 do raio galáctico. O sol também esta orbitando em relação ao centro gravitacional da nossa galáxia. O ano do sol é de aproximadamente 230 milhões de anos terrestres e sua velocidade orbital é de 250 km/s, sendo que todos os demais corpos do sistema solar o acompanham nessa viagem. Sabe-se que o sol realizou cerca de 250 revoluções completas até hoje e sua idade é de cerca de 4,5 bilhões de anos. E sua Temperatura? A camada exterior visível do sol é chamada fotosfera e tem uma temperatura de 6000 º C (11000 º F). Esta camada tem um aspecto manchado devido ás erupções turbulentas de energia á superfície. A energia solar é criada na zona profunda do núcleo do sol, onde a temperatura de (15 000 000 º C; 27 000 000 º F) e pressão de (340 bilhões de vezes a do ar na terra ao nível do mar) é tão intensa que ocorrem reações nucleares. II - Revisão Bibliográfica Com a lei da gravitação de Isaac Newton (1642 – 1727), foi possível obter a massa da nossa estrela que é estimada em 332.959 vezes a massa da terra, com um raio de 695.500 km. Sua densidade média é de 1,4g/cm³, e seu eixo de rotação tem uma inclinação em relação ao plano da eclíptica (plano orbital da terra ao redor do sol) de 7º 15’’. Sua gravidade na superfície é apenas 28 vezes maior que a gravidade da terrestre. Mesmo sua massa sendo milhares de vezes maiores que a da terra. Sua superfície não é sólida, está em estado de plasma e gás. 99,867% de toda massa do nosso sistema solar representa o sol e a massa restante está dividida entre planetas, asteroides, satélites e cometas do nosso sistema solar. A massa do sol representa a seguinte distribuição. Características Químicas. Amadas Externas (fotosfera e pouco abaixo) 0,2% de elementos pesados 7,8% de hélio 92% de hidrogênio Características físicas do Sol Raio 695.500 km 109 raios terrestres Superfície 6,161. 013 km 11.881 vezes a terrestre Volume 1,441. 018 km³ 13.106 vezes o terrestre Massa 191.030 kg 332.959 vezes a terrestre Densidade 1,4 g/cm³ 0,26 vezes a terrestre Luminosidade 391.027 KW --------------------------------- Temperatura Superficial 5770 K --------------------------------- Temperatura no Centro 15107 K --------------------------------- Gravidade Superficial 276 m/s² 28 vezes a terrestre O funcionamento do sol e sua estrutura interna. Os cientistas só conheciam as reações químicas (combustão) para produzir fogo e calor e pensavam que o sol funcionava da mesma maneira, mas com esse funcionamento, o sol não duraria 100 anos, como o sol tem mais de 100 anos, a natureza criou uma maneira mais eficiente de produzir energia. Só na metade desse século é que se descobriu a existência da energia nuclear. A energia do sol é a energia nuclear, que é produzida com o hidrogênio fazendo papel de combustível. Sabendo como elevar a temperatura de um gás podemos entender como ocorrem às reações nucleares do sol. Quando comprimimos determinado gás ele aquece, ou seja, podemos tomar como exemplo um pneu de bicicleta que quando enchido manualmente o bico do pneu e o bico da bomba ficam aquecidos. Isso acontece, pois o ar(gás) que está dentro da bomba é comprimido pela força que você faz, e quanto mais compressão tiver, mais quente o bico do pneu e da bomba ficaram. Agora imagine o sol