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GEODÉSIA Aula 2 - Os fusos horários e estações do ano Universidade Paulista – UNIP, Curso de Engenharia Civil Prof. Me. Leomar Jr. - Geodésia - A primeira referência de horário; - Os fusos horários e sua importância no mundo atual; - O primeiro horário oficial (local); - A sugestão do horário oficial (mundial); - A implantação do horário oficial (mundial); - A hora legal ou hora oficial; - Linha Internacional das Datas; - Os fusos horários no Brasil; - Os horários de Verão e de Inverno (Brasil e no mundo); - O movimento de rotação e a passagem das horas solares; - Determinação da hora real ou solar; - As estações do ano e o movimento de Translação; e - A duração dos dias a das noites. Universidade Paulista – UNIP, Curso de Engenharia Civil Prof. Me. Leomar Jr. - Geodésia Roteiro de aula Universidade Paulista – UNIP, Curso de Engenharia Civil Prof. Me. Leomar Jr. - Geodésia Desde os egípcios, a preocupação com a contagem das horas é parte do cotidiano. Até meados do século XIX, não havia um referencial único para a determinação das horas. Cada lugar estabelecia uma hora a ser respeitada pelos seus habitantes. Geralmente a hora de uma localidade era acertada ao meio-dia, momento em que o sol estivesse a pino, ou seja, iluminando perpendicularmente o meridiano que passava naquela localidade. A primeira referência de horário Universidade Paulista – UNIP, Curso de Engenharia Civil Prof. Me. Leomar Jr. - Geodésia A primeira referência de horário Universidade Paulista – UNIP, Curso de Engenharia Civil Prof. Me. Leomar Jr. - Geodésia O movimento de rotação da terra tem relação com os horários, e este movimento determina os dias e as noites. As cidades localizadas no mesmo meridiano tem a mesma hora verdadeira ao longo de todo dia, ou seja, tem todas o meio dia solar ao mesmo tempo. Já as cidades que estão localizadas em meridianos diferentes possuem diferentes horas verdadeiras. O conhecimento da noção de fusos horários nos dias atuais tem uma importância fundamental para a compreensão das múltiplas relações entre os diferentes e distantes lugares de um mundo cada vez menor. Os fusos horários e sua importância no mundo atual Universidade Paulista – UNIP, Curso de Engenharia Civil Prof. Me. Leomar Jr. - Geodésia Imaginemos uma região onde todas as cidades, povoados, distritos e os espaços entre eles tenham horas diferentes. Certamente, nessa região, o funcionamento das atividades comerciais, os horários dos trens, dos ônibus e dos aviões e tudo o que se refere a passagem das horas seria simplesmente um caos. Uma situação como essa só não aconteceu no passado, antes de se estabelecer uma ordem para a determinação geográfica das horas de um dia, porque a população do mundo era muito pequena e também porque as atividades econômicas não eram dinâmicas e a mobilidade da população entre os lugares era precária. Os fusos horários e sua importância no mundo atual Universidade Paulista – UNIP, Curso de Engenharia Civil Prof. Me. Leomar Jr. - Geodésia Esse assunto se tornou importante, em função da influência que exerce sobre a vida das pessoas, especialmente, após o surgimento da ferrovia, do telegrafo e da aviação. Os conhecimentos teóricos e práticos sobre os fusos horários ganham uma enorme importância, em virtude da rapidez extraordinária com que as pessoas circulam no mundo as pessoas, as mercadorias e principalmente as informações, em outras palavras, em virtude das relações mundiais, ou seja, da globalização. Os fusos horários e sua importância no mundo atual Universidade Paulista – UNIP, Curso de Engenharia Civil Prof. Me. Leomar Jr. - Geodésia O descompasso provocado era grande, mas, com o advento da ferrovia essa situação ficou ainda pior. Como meio de transporte, o trem não era tão rápido, mas tinha a possibilidade de percorrer grandes distâncias e a locomoção das pessoas entre lugares com horas bem diferentes tornou-se comum. Nos Estados Unidos, onde as ferrovias atravessavam longos percursos no sentido Oeste-Leste, chegou-se a ter cerca de 300 horas oficiais diferentes ao longo das estradas de ferro. Os fusos horários e sua importância no mundo atual Universidade Paulista – UNIP, Curso de Engenharia Civil Prof. Me. Leomar Jr. - Geodésia O primeiro horário oficial (local) Na Grã-Bretanha, a preocupação não era menor e na década de 1830 os ingleses estabeleceram uma única hora legal para o país, medida pelo Observatório Real de Greenwich, que fora construído em 1675 por ordem do Rei Charles II. Em 1840, foi estabelecido o Greenwich Mean Time (GMT) – Tempo Médio de Greenwich e a definição da hora passou a ser baseada na rotação da Terra. Universidade Paulista – UNIP, Curso de Engenharia Civil Prof. Me. Leomar Jr. - Geodésia Somente em 1878, o canadense Sir Sandford Fleming (1827-1915), engenheiro chefe das ferrovias do Canada, após estudar o movimento de rotação da Terra, sugeriu que um sistema de zonas de tempo fosse adotado no mundo inteiro a partir do Meridiano de Greenwich e propôs a divisão do planeta em 24 faixas ou fusos, cada uma correspondendo a uma hora. A sugestão do horário oficial (mundial) Universidade Paulista – UNIP, Curso de Engenharia Civil Prof. Me. Leomar Jr. - Geodésia A implantação do horário oficial (mundial) Em outubro de 1884, 41 delegados de 25 nações se encontraram em Washington – DC, nos Estados Unidos, para a Conferencia Internacional do Primeiro Meridiano e decidiram que: o dia universal seria um Dia Solar Médio e começaria a meia-noite em Greenwich contado no formato de 0 a 24 horas; o primeiro Fuso Horário abrangeria uma faixa que vai de 07° 30’ E (de Leste) a 07° 30’ W (de Oeste), portanto, 15° de longitude. As horas aumentam no sentido Leste e diminuem no sentido oeste ate a longitude de 180° ou antimeridiano. Universidade Paulista – UNIP, Curso de Engenharia Civil Prof. Me. Leomar Jr. - Geodésia Considerando a Terra vista dos polos, representada pela circunferência, dividem-se os 360° pelas 24 horas do dia e cada fuso horário compreende uma faixa de 15° de longitude, na qual, teoricamente, se tem a mesma hora. A instituição do horário oficial (mundial) Universidade Paulista – UNIP, Curso de Engenharia Civil Prof. Me. Leomar Jr. - Geodésia A hora legal ou hora oficial (horas atrasadas) - + (horas adiantadas) A distribuição local das horas, a fim de atender a interesses econômicos, políticos, sociais e culturais, no todo ou em partes desses países. Evitando-se, assim, que dois lugares com fortes relações sócio espaciais tenham horas diferentes. Universidade Paulista – UNIP, Curso de Engenharia Civil Prof. Me. Leomar Jr. - Geodésia Linha Internacional das Datas 1 dia + - 1 dia L O Linha Internacional de Mudança de Datas (LID) A mudança de datas ocorre da seguinte maneira: ao se fazer uma viagem no sentido Oeste-Leste (mesmo sentido da rotação da Terra) se ganha um dia no calendário, ou seja, no momento em que se cruza a linha tem-se uma imediata mudança de data. Universidade Paulista – UNIP, Curso de Engenharia Civil Prof. Me. Leomar Jr. - Geodésia Linha Internacional das Datas As ilhas Diomedes são ilhas rochosas de origem vulcânica localizadas em um dos lugares mais extremos do mundo: entre a Sibéria e o Alasca, próximas da região do círculo polar norte. O conjunto é formado por duas ilhas: A ilha de Diomedes Maior pertencente à Rússia, e a Diomedes Menor, posse dos Estados Unidos, distanciadas apenas 4 kmuma da outra. Universidade Paulista – UNIP, Curso de Engenharia Civil Prof. Me. Leomar Jr. - Geodésia Os fusos horários no Brasil O Congresso Nacional aprovou a Lei n°. 2.784 em 18 de junho de 1913, instituindo o Sistema de Fusos Horários. Como o país possui dimensões continentais e sua distancia longitudinal (sentido Leste-Oeste) é grande, houve a necessidade de dividir o espaço em 4 fusos horários. No entanto, o quarto, que vigorava no Acre e em uma pequena parte do Amazonas, foi extinto em junho de 2008 por uma lei sancionada pelo então presidente Lula. Os fusos não obedecem aos meridianos limítrofes originais. Eles são ajustados de acordo com as conveniências regionais. Universidade Paulista – UNIP, Curso de Engenharia Civil Prof. Me. Leomar Jr. - Geodésia Os fusos horários no Brasil Universidade Paulista – UNIP, Curso de Engenharia Civil Prof. Me. Leomar Jr. - Geodésia Os horários de Verão e de Inverno (Brasil e no mundo) O horário de verão é uma mudança que é feita adiantando-se os relógios de uma determinada localidade em uma hora em relação ao seu fuso horário oficial. O nome "horário de verão" deve-se ao fato dele geralmente ser adotado nessa estação, durante um período determinado. A finalidade do horário de verão é promover o máximo aproveitamento da luz natural, reduzindo assim o consumo de energia elétrica. Universidade Paulista – UNIP, Curso de Engenharia Civil Prof. Me. Leomar Jr. - Geodésia Porém, essa economia é sentida com maior intensidade nas regiões mais distantes da Linha do Equador, pois nelas o verão tem dias mais longos, com o sol nascendo mais cedo e se pondo mais tarde. No caso dos países mais próximos à Linha do Equador, como é o caso do Brasil, a duração dos dias e das noites é a mesma durante todo o ano, o que torna os efeitos do horário de verão menos significativos. No nosso caso, a principal diferença é que, com os relógios adiantados em uma hora, o consumo comercial de energia é encerrado quando ainda há luz do sol, por volta das 18h, e o consumo das residências começa um pouco mais tarde, evitando assim que o sistema de distribuição de energia seja sobrecarregado. Os horários de Verão e de Inverno (Brasil e no mundo) Universidade Paulista – UNIP, Curso de Engenharia Civil Prof. Me. Leomar Jr. - Geodésia Os horários de Verão e de Inverno (Brasil e no mundo) Universidade Paulista – UNIP, Curso de Engenharia Civil Prof. Me. Leomar Jr. - Geodésia Os horários de Verão e de Inverno (Brasil e no mundo) Universidade Paulista – UNIP, Curso de Engenharia Civil Prof. Me. Leomar Jr. - Geodésia O curioso é que a ideia original do horário de verão surgiu quando a luz elétrica ainda nem existia. Em 1784, o político e inventor americano Benjamin Franklin sugeriu que os relógios fossem adiantados em uma hora durante o verão, pois ele acreditava que isso resultaria em economia de cera de vela. Os horários de Verão e de Inverno (Brasil e no mundo) Universidade Paulista – UNIP, Curso de Engenharia Civil Prof. Me. Leomar Jr. - Geodésia Devido ao movimento de rotação da Terra realizado no sentido Oeste-Leste temos a impressão de que o Sol nasce no horizonte a Leste e se põe no Oeste, descrevendo, com o passar das horas, uma trajetória sobre nossas cabeças no sentido Leste-Oeste. Como sabemos, esse movimento e apenas aparente. N O L S 15° 30° 45° 60° 75° 90° 8h 9h 10h 11h 12h 7h 13h 14h 15h 16h 17h 18h 6h 120° 135° 150° 165° 180° 0° 105° Hora real ou solar definida pela passagem do Sol sobre o meridiano de um lugar. O movimento de rotação e a passagem das horas solares Universidade Paulista – UNIP, Curso de Engenharia Civil Prof. Me. Leomar Jr. - Geodésia 15° = 1h 1° = 1h/15 = 4 min 1° = 111,3 km 1’ = 1.855m = 1 milha náutica 1” = 30,9m O L O movimento de rotação e a passagem das horas solares Equador Universidade Paulista – UNIP, Curso de Engenharia Civil Prof. Me. Leomar Jr. - Geodésia Determinação da hora real ou solar Vamos aprender a determinar a hora real ou solar de um lugar em relação a outro, considerando as suas localizações e sabendo a hora de um desses lugares através dos exemplos a seguir. 1) Qual a hora de uma cidade A localizada a 123° 18’ 26” L, quando são 12h 32m 16s numa cidade B situada a 01° 15’ 27” L? Universidade Paulista – UNIP, Curso de Engenharia Civil Prof. Me. Leomar Jr. - Geodésia Determinação da hora real ou solar 123° 18’ 26” L − 1° 15’ 27” L = 122° 02’ 59” Passo 1 – Diferença de longitudes: cidades no mesmo hemisfério, subtraem-se as longitudes. Com a diferença de longitudes obtida anteriormente, calcularemos a diferença de horas. Passo 2 – Diferença de horas: divide-se a diferença de longitudes 122° 02’ 59” por 15 (quantidade de graus de 1 fuso horário) 122° 02’ 59”/15 = 8h 8m 11s Universidade Paulista – UNIP, Curso de Engenharia Civil Prof. Me. Leomar Jr. - Geodésia Determinação da hora real ou solar Hora conhecida 12h 32m 16s Diferença de horas + 8h 8m 11s Hora que se quer conhecer 20h 40m 27s Passo 3 – Determinação da hora: como o lugar cuja hora que se quer conhecer esta mais a Leste, soma-se a diferença de horas a hora conhecida. Resposta: Na cidade A são 20h 40m 27s. Universidade Paulista – UNIP, Curso de Engenharia Civil Prof. Me. Leomar Jr. - Geodésia Determinação da hora real ou solar 2) Qual a hora de uma cidade europeia situada a 35º 45’ 26”L, quando são 16h 44m numa cidade situada no sul do Brasil a 51º 22’ 27” O? Passo 1 – Diferença de longitudes: as cidades estão em hemisférios opostos. Portanto, somam-se as longitudes. 35° 45’ 26” L + 51° 22’ 27” O = 87° 07’ 53” Passo 2 – Diferença de horas: divide-se a diferença de longitudes 87º 07’ 53” por 15 (quantidade de graus de 1 fuso horário). 87° 07’ 53”/15 = 5h 48m 31s Universidade Paulista – UNIP, Curso de Engenharia Civil Prof. Me. Leomar Jr. - Geodésia Determinação da hora real ou solar Hora conhecida 16h 44m 00s Diferença de horas + 5h 48m 31s Hora que se quer conhecer 22h 32m 31s Passo 3 – Determinação da hora: como o lugar cuja hora que se quer conhecer esta mais a Leste, soma-se a diferença de horas a hora conhecida. Resposta: Na cidade europeia são 22h 32m 31s. Universidade Paulista – UNIP, Curso de Engenharia Civil Prof. Me. Leomar Jr. - Geodésia A rotação da Terra em torno do próprio eixo se combina com o movimento de translação em torno do Sol, descrevendo uma elipse no período de um ano. Em 24h a Terra completa o movimento de rotação em torno do próprio eixo que é inclinado em relação ao plano da elipse, formando em qualquer dia do ano um ângulo de aproximadamente 23°27’ com a direção perpendicular ao plano. As estações do ano e o movimento de Translação Universidade Paulista – UNIP, Curso de Engenharia Civil Prof. Me. Leomar Jr. - Geodésia As estações do ano e o movimento de Translação Universidade Paulista – UNIP, Curso de Engenharia Civil Prof. Me. Leomar Jr. - Geodésia Essa inclinação tem consequências que diferenciam ainda mais os diversos lugares da superfície da Terra. As estação do ano ocorrem em épocas diferentes no hemisfério norte e no hemisfério sul. A inclinação do eixo de rotação da Terra, juntamente com o movimento realizado em volta do Sol faz com que em cadalocalidade a incidência dos raios solares varia ao longo do ano. As estações do ano e o movimento de Translação Universidade Paulista – UNIP, Curso de Engenharia Civil Prof. Me. Leomar Jr. - Geodésia As estações do ano e o movimento de Translação Universidade Paulista – UNIP, Curso de Engenharia Civil Prof. Me. Leomar Jr. - Geodésia O hemisfério sul recebe a maior quantidade de luz solar quando a terra está nesta posição Isto ocorre em torno de 21 de dezembro e marca o início do verão. Em oposição neste mesmo momento, no hemisfério norte, temos a menor quantidade de luz solar e o início do inverno As estações do ano e o movimento de Translação Universidade Paulista – UNIP, Curso de Engenharia Civil Prof. Me. Leomar Jr. - Geodésia Quando a Terra está na posição oposta, o hemisfério norte que recebe a maior quantidade de luz. Temos, então, o inicio do verão no hemisfério norte e o início do inverno no hemisfério sul. Isto acontece aproximadamente no dia 21 de junho. As estações do ano e o movimento de Translação Universidade Paulista – UNIP, Curso de Engenharia Civil Prof. Me. Leomar Jr. - Geodésia O início do outono e o início da primavera correspondem aos outros dois momentos do movimento de translação. Cada uma dessas duas posições entre o hemisfério sul e o hemisfério norte ficam igualmente iluminadas. O outono e a primavera também ocorrem de forma alternada no hemisfério norte e sul nos meses de março e setembro. As estações do ano e o movimento de Translação Universidade Paulista – UNIP, Curso de Engenharia Civil Prof. Me. Leomar Jr. - Geodésia As estações do ano e o movimento de Translação Universidade Paulista – UNIP, Curso de Engenharia Civil Prof. Me. Leomar Jr. - Geodésia As estações do ano e o movimento de Translação 21 de Março 21 de Junho 23 de Setembro 21 de Dezembro Universidade Paulista – UNIP, Curso de Engenharia Civil Prof. Me. Leomar Jr. - Geodésia No dia em se inicia o nosso verão o hemisfério sul fica mais voltado para o Sol e mais da metade da circunferência que uma localidade descreve é iluminada. É isso que faz com que o dia seja mais longo que a noite. Essa diferença é tão maior quanto maior for a latitude sul dessa localidade. No caso , por exemplo, de Porto Alegre que está a 30° de latitude sul, quando começa o verão o dia tem 4h a mais que a noite. A duração dos dias a das noites Universidade Paulista – UNIP, Curso de Engenharia Civil Prof. Me. Leomar Jr. - Geodésia Por outro lado esse mesmo dia, na medida em que latitude sul diminui, vão diminuindo as horas de sol até que no Equador os dias e as noites tem o mesmo tamanho. A duração dos dias a das noites Universidade Paulista – UNIP, Curso de Engenharia Civil Prof. Me. Leomar Jr. - Geodésia Já no hemisfério norte, nesse dia, o número de horas com sol é sempre menor do que 12h e tão menor quanto maior for a latitude. A duração dos dias a das noites Universidade Paulista – UNIP, Curso de Engenharia Civil Prof. Me. Leomar Jr. - Geodésia A duração dos dias a das noites S e q u ê n c ia n o h e m is fé ri o s u l! N o h e m is fé rio n o rte é in v e rtid o . Universidade Paulista – UNIP, Curso de Engenharia Civil Prof. Me. Leomar Jr. - Geodésia Essas duas circunferências imaginárias, junto com as dos Trópicos de Câncer e Trópico de Capricórnio são paralelos muito especiais. Pois possuem latitudes determinadas pelo ângulo de inclinação do eixo de rotação da Terra. A duração dos dias a das noites Tomando o começo do verão no hemisfério sul como referência o Círculo Polar Ático é justamente a linha que delimita a região do globo que não receberá a luz do sol, enquanto o Círculo Polar Antártico, delimita a região que não terá noite. Universidade Paulista – UNIP, Curso de Engenharia Civil Prof. Me. Leomar Jr. - Geodésia A duração dos dias a das noites O sol a pino (posicionamento do sol sobre o zênite) em algum dia do ano só acontece entre o Trópico de Câncer e o Trópico de Capricórnio. Portanto, é a função dos trópicos é marcar as zonas da Terra que recebem a máxima radiação solar durante o ano. Universidade Paulista – UNIP, Curso de Engenharia Civil Prof. Me. Leomar Jr. - Geodésia Vamos considerar uma localidade no paralelo 72° de latitude norte (Ilha de Vitória, Canadá). Neste local não se vê a luz do sol no dia 21 de dezembro e também em outros dias. Há lugares em que as noites e os dias são muito longos e podem durar várias voltas completas da terra em torno dela mesma, ou seja, muitos dias no calendário. O caso extremo são os polos , onde durante 6 meses do ano é dia e durante 6 meses é noite. Isso acontece nas regiões que possuem latitude norte maior do que a do Círculo Polar Ártico, ou latitude sul maior que a do Círculo Polar Antártico. A duração dos dias a das noites Universidade Paulista – UNIP, Curso de Engenharia Civil Prof. Me. Leomar Jr. - Geodésia A duração dos dias a das noites Universidade Paulista – UNIP, Curso de Engenharia Civil Prof. Me. Leomar Jr. - Geodésia O movimento de Translação Universidade Paulista – UNIP, Curso de Engenharia Civil Prof. Me. Leomar Jr. - Geodésia TRABALHO 1) Quando são 18h 48m 44s numa cidade A situada a 15° 10’ 37” L, que horas serão em uma cidade B situada a 12° 26’ 47” L? 2) Quando são 15h 39m 24s numa cidade C situada a 152° 43’ 37” O, que horas serão em uma cidade D situada a 42° 06’ 17” L? 3) Numa cidade europeia localizada a 54° 16’ 26” L são 8h 15m 26s. Que horas são numa cidade americana situada a 85° 46’ 38” O? 4) Quando são 13h 15m 17s numa cidade localizada a 18° 25’ 32” L, que horas teremos em outra cidade localizada a 156° 15’ 17” O? 5) Quando estivermos as 21h 37m 28s numa cidade situada a 67° 38’ 47” O em Natal, que horas são em Greenwich? 6) que horas são em um ponto localizado a 124° 16’ 37” O, quando são 18h 37m 24s num ponto localizado a 123° 16’ 37” O?
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