Astronomia UFAL

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Trabalho par recuperação de aprendizagem 
 
Aluno: Flavio Henrique dos Santos Silva 
 
1. Comente as seguintes definições: “Superfície Física da terra “, “Geóide” e 
“Elipsóide”. 
 
A superfície física terrestre, é a superfície real da terra, extremamente difícil de se modelar 
matematicamente, pois ela possui uma quantidade infinita de concavidade, e saliências. 
Um modelo matemático para modelar está superfície é atualmente inconcebível. 
No geóide o valor da aceleração da gravidade é igual em todos os pontos (o que não 
acontece na superfície física). Porém o geóide é tão difícil de modelar geometricamente 
quanto a superfície física terrestre, pois também possui uma quantidade infinita de 
reentrâncias e saliências. É uma superfície equipotencial que coincide com o nível médio 
dos mares em repouso, prolongado através dos continentes. Corresponde à altitude "zero" 
definida pelo marégrafo. 
O elipsóide, foi a única maneira de se representar geometricamente a Terra. Ele é uma 
figura geométrica tridimensional, gerada pela rotação de um semi-elipse (geratriz) em torno 
de um de seus eixos (elipsóide de revolução ou biaxial), se este eixo for o menor tem-se 
um elipsoide achatado. Hoje são usados mais de 70 diferentes elipsoides de revolução em 
trabalhos geodésicos no mundo, as observações geodésicas são reduzidas ao elipsóide 
adotado. Um elipsóide de revolução é definido por um semi-eixo maior (a) e um semi-eixo 
menor (b), os geodesistas definem o elipsóide pelo semi-eixo maior (a) e o achatamento f. 
 
2. Analise e comente a inter-relação entre os seguintes sistemas de 
posicionamento:” Sistema de Ascensão Reta” (e seus estágios), “Sistema do 
Tempo Sideral Astronômico de Greewich”, “Sistema Instantâneo e Convencional 
Terrestre” e Sistemas Astronômico e Geodésico Local”. 
 
Levando em consideração que qualquer sistema de posicionamento tem o objetivo 
de materializar a posição a algum objeto, esteja este objeto a superfície terrestre ou 
em qualquer outro local. O Sistema Horizontal utiliza como plano fundamental o 
Horizonte celeste. As coordenadas horizontais são azimute e altura. Já o 
sistema horizontal é um sistema local, no sentido de que é fixo na Terra. As 
coordenadas azimute e altura (ou azimute e distância zenital) dependem do lugar e 
do instante da observação, e não são características do astro. Assim como o Sistema 
Equatorial Celeste (ascensão reta) utiliza como plano fundamental o Equador celeste. 
Suas coordenadas são a ascensão reta e a declinação. Já o sistema equatorial celeste 
é fixo na esfera celeste e, portanto, suas coordenadas não dependem do lugar e 
instante de observação. A ascensão reta e a declinação de um astro permanecem 
praticamente constantes por longos períodos de tempo. Bem como o sistema 
equatorial celeste e o sistema equatorial horário, juntos, definem o conceito 
de tempo sideral. O tempo sideral, assim como o tempo solar, é uma medida do 
tempo, e aumenta ao longo do dia. 
 
 
3. Defina: “Vertical de um lugar terrestre “e comente suas consequências, sob o 
ponto de vista da sua aplicabilidade nas operações topográfica. 
Vertical do Lugar é a linha que passa por um ponto da superfície terrestre (em direção ao 
centro do planeta) e que é normal à superfície representada pelo Geóide naquele ponto. 
Esta linha é materializada pelo “fio de prumo” dos equipamentos de medição (teodolito, 
estação, nível, etc.), ou seja, é a direção na qual atua a força da gravidade. 
Desta forma a vertical e um conceito fundamental para operações topográfica, pois a partir 
dela podemos chegar a vários conceitos fundamental a topografia, com por exemplo o 
conceito de ângulo zenital (ângulo formado entre a vertical do lugar (zênite) e a linha de 
visada). 
4. Explique a diferença entre “Vertical “e “Normal “e correlacione essa diferença 
com os tipos de azimute. 
 
A normal é uma reta ortogonal ao elipsóide que passa pelo ponto P qualquer, na superfície 
física. Já vertical são linhas de força ou linhas verticais, perpendiculares a superfícies 
equipotenciais (geóide) e materializadas, por exemplo, pelo fio de prumo de um teodolito 
nivelado, no ponto considerado. A reta tangente à linha de força em um ponto simboliza a 
direção do vetor gravidade neste ponto, e também é chamada de vertical. 
Considerando os três tipos de azimute (magnético, geográfico e cartográfico) , e suas 
repetitivas definição podemos chegar a conclusão de que a Normal ,bem com a vertical do 
lugar estar relacionado diretamente com os azimute. Com por exemplo a Vertical do lugar 
(Zênite) e perpendicular ao horizonte, desta o Zênite e muitas vezes considerada como 
sendo o polo norte, que e fundamental para as definições de Azimute. 
 
5. Explique o que vem a ser uma “Superfície Geo-potencial”, correlacionado sua 
explicação com a questão abordada no item 1. 
 
Superfície geo-potencial refere-se ao real potencial da Terra (superfície física 
terrestre), decorrente das massas terrestre e da rotação do planeta. 
O potencial produzido pela Terra Verdadeira é denominado de Geo-potencial, e o 
potencial produzido pela Terra Normal é denominado de Esferopotencial. A 
diferença do Geo-potencial e do Esferopotencial, em um mesmo ponto, é 
denominado de Potencial Anômalo. 
 
6. Explique a diferença entre “Precessão” e “Nutação “. 
A precessão é o movimento cíclico em que o eixo de rotação terrestre descreve um cone, 
completado a cada 25.800 anos. O movimento de precessão é realizado em torno de um 
eixo perpendicular. Já a nutação é a oscilação do eixo terrestre em torno da posição média 
de sua órbita, causada por alterações cíclicas da órbita lunar (alterações gravitacionais da 
lua e do sol). Movimento em torno da normal ao plano da órbita, a duração desse movimento 
é de 18,6 anos. 
 
7. Esclareça a correlação entre: “Deflexão da vertical “,” Astronomia”,” Geodesia “e 
os “Azimutes” 
 
 Nos levantamentos astronômicos, executados sobre a superfície da Terra, a 
vertical passante neste ponto é influenciada por elementos tais como: a não 
homogeneidade da Terra (distribuição de massas topográficas), geologia, reologia, 
movimentos da Terra e outros. Desta forma em um dado ponto não serão 
necessariamente coincidentes a vertical e a normal, a então separação destas 
grandezas é conhecida por desvio da vertical ou deflexão da vertical. Esse pode ser 
calculado pela comparação das coordenadas astronômicas e as geodésicas. 
Ressalta-se, porém, que neste método de determinação da ondulação geoidal tem 
o caráter relativo, pois o desvio da vertical “mede” a inclinação do geópe passante 
pelo ponto e o elipsóide. Desta forma a deflexão da vertical deve ser corrigida pois 
altera os valores angular do Azimute (levando em considerando a questão 4) . 
 Desta considere-se um ponto P sobre o geóide. A reta que passa por P 
perpendicular ao mesmo define a direção de uma linha de força chamada vertical 
(v). A reta que passa por P perpendicular ao elipsóide define a direção de uma linha 
de força chamada normal (n). A primeira é associada ao campo de gravidade da 
Terra real e a segunda da Terra normal. O ângulo que a vertical forma com o normal 
é chamada “deflexão da vertical” ou “ângulo de desvio da vertical” (i). 
 
8. O que você entende por fator de redução ao Nível do Mar e porque ele deve ser 
aplicado? 
 
Esse fator correção parte da suposição de que a Terra é um elipsóide e que não 
existem irregularidades nas superfícies equipotenciais. Já que a força da gravidade 
é menor no equador do que nos polos, deduzimos que uma superfície equipotencial 
(superfície de nível) é mais afastada do nível do mar no equador do que nos polos. 
As superfícies equipotenciaissão paralelas entre si nos polos e no equador. Portanto 
as normais a cada superfície, no mesmo meridiano, não são paralelas. Para maior 
precisão ao se trabalhar com transformações de coordenadas entre outros ,a 
redução ao nível médio do mar decorre da convergência das superfícies de nível, 
seu valor teórico para o elipsóide internacional é dado por uma determinada fórmula. 
 
9. Esclareça e demonstra a diferença física entre os termas “Altura Geométrica”, 
“Altitude Ortometrica ” e “Ondulação Gooidal”. 
Altura Geométrica (h) e Distância entre a superfície do elipsoidal e o ponto espacial P, 
considerado, sobre a normal. Já altitude ortométrica (H) e Distância entre a superfície 
geoidal e a superfície física medida sobre a vertical. Altura geoidal ou ondulação do 
geóide (N) distância contada sobre a normal, entre as superfícies geoidal e elipsoidal. 
Veja a imagem a baixo: 
 
 
10. Defina Meridianos e Paralelos esclareça a diferença física do ponto de vista da 
aplicabilidade nos estudos da Astronomia e da Geodesia. 
 
 Para a Astronomia os meridianos celeste são circunferências máximas, cujo planos 
contém o eixo do mundo. Já paralelos celeste são círculos menores, cujos planos 
“cortam” perpendicularmente o eixo do mundo (são paralelos ao equador celeste). 
 Já para a Geodesia, os paralelos são as linhas imaginárias que passam 
paralelamente à Linha do Equador (que é outra linha imaginária que divide a Terra no 
meio, dando origem aos hemisférios norte e sul). Eles são linhas horizontais e a partir 
deles são medidas em graus as latitudes, que podem variar de -90° a 0° para o sul e de 
0° a 90° para o norte. E os Os meridianos são as linhas imaginárias que são traçadas 
verticalmente com relação à Linha do Equador. Dessa forma, ao contrário do que 
acontece com a Linha do Equador, não existe nenhuma zona de iluminação que seja 
mais forte, não havendo dessa forma um “centro” da Terra. Essas linhas verticais são 
responsáveis por medir as longitudes, que podem variar entre -180° a 0° a oeste e de 
0° a 180° a leste.