IntFisA-2013_ Texto 1 - Movimentos no Sistema Solar
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IntFisA-2013_ Texto 1 - Movimentos no Sistema Solar


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INTRODUÇÃO À FÍSICA A \u2013 CMT 
UNIDADE 2 - 1 
UNIDADE 2 \u2013 MOVIMENTOS NO SISTEMA SOLAR 
Texto 1 \u2013 Notas de aula (M. F. Barroso) 
 
O Sistema Solar 
A observação do mundo ao nosso redor constitui uma das atividades mais antigas da 
humanidade. Os movimentos do Sol e da Lua, os dois astros mais importantes para o ser 
humano, são acompanhados desde sempre, pois eles trazem efeitos importantes sobre a vida 
na Terra. O dia e a noite, as estações, os aspectos diferentes da Lua durante um mês, as 
marés, a posição das estrelas, os eclipses, todos estes fenômenos desempenharam papéis 
muito importantes \u2013 para plantar, para se orientar nos mares, para viver de uma maneira 
geral. 
No céu não se vê apenas o Sol e a Lua. Há infinitos pontos luminosos, com diferentes 
características, agrupando-se de forma diferenciada (e, usando a imaginação, assumindo 
formas de diferentes animais e figuras mitológicas). 
Há objetos nos céus que são \u201cerrantes\u201d \u2013 cujo movimento aparente é diferente, muito 
\u201cmaior\u201d do que o de outros, que estão se movendo de uma forma mais lenta, ao longo dos 
dias, dos meses e dos anos. Esses objetos foram denominados \u201cplanetas\u201d \u2013 há cinco planetas 
visíveis a olho nu, e que são registrados desde a mais remota antiguidade: Mercúrio, Vênus, 
Marte, Júpiter e Saturno. 
Os desenvolvimentos dos estudos permitiram a compreensão de que nos céus há 
estrelas e planetas. As estrelas agrupam-se formando galáxias, que se agrupam formando 
conglomerados, que se agrupam... E em torno de nossa estrela, o Sol, uma estrela menor da 
Via Láctea, há (pela nova definição dos astrônomos) oito planetas, observados com auxílio de 
lunetas, telescópios, sondas e satélites espaciais. 
O Sistema Solar, então, é composto pela estrela (Sol, uma estrela normal, uma 
enorme bola de gás incandescente com 1,4 milhões de quilômetros de diâmetro e 
temperatura superficial de cerca de 6000 K) e muitos outros objetos menores: os planetas, 
seus satélites e anéis, e outros corpúsculos, como os asteróides, os cometas e a poeira 
interplanetária. 
O Sol1. 
Na Tabela 1, indicamos a parcela da massa do Sistema Solar que corresponde a cada 
um dos principais corpos2. 
Tabela 1 
Objeto % da massa total do Sistema Solar 
Sol 99,80 
Júpiter 0,10 
Cometas 0,05 
Todos os demais planetas 0,04 
Satélites e anéis 0,00005 
Asteróides 0,000002 
Poeira cósmica 0,0000001 
 
1 Todas as imagens aqui apresentadas foram obtidas do site da Nasa. 
2 Fonte básica: Daniela Lazzaro e Marta F. Barroso, Introdução às Ciências Físicas, Módulo 2 \u2013 A 
evolução das idéias sobre o Sistema Solar, Fundação CECIERJ, 2003. 
INTRODUÇÃO À FÍSICA A \u2013 CMT 
UNIDADE 2 - 2 
Os planetas do Sistema Solar são: Mercúrio, Vênus, Terra, Marte, Júpiter, Saturno, 
Urano e Netuno (Plutão teve seu status de planeta questionado: foi \u201crebaixado\u201d para a 
categoria de \u201cplaneta anão\u201d). Eles giram em torno do Sol numa única direção, em órbitas 
quase circulares (elípticas) e aproximadamente coplanares (exceções: Mercúrio e Plutão, 
com órbitas um pouco excêntricas e inclinadas). Cada planeta também gira em torno de um 
eixo que o atravessa e a direção desta rotação é a mesma de seu movimento de translação 
em torno do Sol (exceto Vênus, que faz uma rotação retrógrada). 
Os quatro planetas mais próximos do Sol (Mercúrio, Vênus, Terra e Marte) são 
denominados planetas internos ou planetas terrestres \u2013 são pequenos, aquecidos por sua 
proximidade com o Sol, e compostos basicamente por rochas e metais. (As imagens não 
estão em escala.) 
Mercúrio Vênus Terra Marte
 
Os quatro planetas seguintes (Júpiter, Saturno, Urano e Netuno) são bem maiores, 
compostos de materiais mais leves (gás, gelo e líquido) \u2013 são chamados de planetas gigantes 
(gasosos). Cada um deles possui um sistema de anéis, compostos de um enorme número de 
pequenos corpos de tamanhos diversos. O sistema de anéis mais brilhante (e mais famoso) é 
o de Saturno, que também foi o primeiro a ser descoberto. 
Iosatéliteseue
Júpiter
Saturno Urano Netuno
 
 
Plutão foi classificado como planeta de 1930 (quando foi descoberto) a 2006, quando 
passou a ser considerado um planeta anão, talvez o maior membro de uma população de 
corpos. Ele não é nem terrestre nem gigante \u2013 parece mais com os maiores satélites dos 
gigantes. 
Carontee
Plutão
 
No Sistema Solar, há outros corpos além do Sol e dos planetas. Cada planeta possui 
(só Mercúrio e Vênus são exceção) um ou mais satélites \u2013 e alguns desses satélites são 
grandes! A Lua, os satélites galileanos de Júpiter, Titã (de Saturno) e Tritão (de Urano) são 
consideravelmente grandes. Há muito mais de 100 satélites catalogados, e cada vez mais são 
descobertos, com as sondas e telescópios espaciais. 
Existem também os chamados asteróides e cometas. Na parte interna do Sistema 
Solar, em sua maioria entre Marte e Júpiter, Saturno, há um grande número de asteróides, 
um \u201ccinturão\u201d, às vezes chamado de cinturão de asteróides. Após Netuno, nos confins do 
Sistema Solar, imagina-se haver uma região de onde se considera que originem-se os cometas 
INTRODUÇÃO À FÍSICA A \u2013 CMT 
UNIDADE 2 - 3 
que de tempos em tempos se aproximam da Terra \u2013 a nuvem de Oort. Os cometas são 
compostos de gelo e água, de dióxido e monóxido de carbono (a cauda é formada quando, ao 
passar próximo do Sol, o gelo é volatizado). 
.Dactylsatéliteseu
eIdaasteróideO
 BoppHalecometaO \u2212 
 
Um pouco sobre a história da descrição dos movimentos dos planetas do Sistema Solar 
Os movimentos dos corpos no céu são observados desde a antiguidade. Observações 
do céu a olho nu nos mostram que o Sol, a Lua e as estrelas seguem movimentos 
aparentemente circulares em torno da Terra. O círculo, para os antigos, era considerada \u201ca 
forma perfeita\u201d \u2013 nada mais razoável, então, que imaginar que os planetas também tinham 
órbitas similares, todos girando em torno da Terra. O sistema planetário geocêntrico \u2013 uma 
descrição do movimento dos planetas com órbitas circulares em torno da Terra \u2013 foi 
formulado detalhadamente pelo grego Claudius Ptolomeu em 200 aC, e seu modelo 
permaneceu aceito por mais de 1000 anos. 
Pense: estamos na Terra. É difícil a princípio raciocinar que o centro das órbitas dos 
planetas não é a Terra. Para fazer esta mudança, há necessidade de trocar de sistema de 
referência, fazer uma abstração e mudar de ponto de vista, o que muitas vezes não é simples 
(em termos dos processos matemáticos envolvidos). 
Em 1543, o astrônomo polonês Nicholas Copérnico (1473-1543) propôs um modelo 
heliocêntrico, deslocando o Sol para o centro dos do modelo \u2013 isso simplificava o número de 
círculos necessários para descrever as observações existentes na época. No entanto, o 
trabalho não era conclusivo, pois os dados e os fundamentos ainda não permitiam a 
comprovação de que este modelo seria mais correto do que o geocêntrico. 
Tycho Brahe (1546-1601, um dinamarquês), conseguiu montar um grande observatório. 
Fez durante muitos anos (toda a sua vida) observações (a olho nu) incrivelmente precisas a 
respeito dos movimentos dos planetas. Estas observações foram usadas por Kepler para 
formular as primeiras leis relativas aos movimentos dos planetas no Sistema Solar. 
As leis de Kepler 
Johanes Kepler (1571-1630) foi assistente de Tycho Brahe, e o sucedeu no trabalho do 
laboratório, herdando todas as suas observações. Após alguns anos de trabalho, conseguiu 
elaborar três leis que descreviam todas as observações disponíveis. 
Primeira lei de Kepler \u2013 Lei das Órbitas 
As órbitas descritas pelos planetas em redor do Sol são elipses, com o Sol em um dos 
focos. 
Segunda lei de Kepler \u2013 Lei das Áreas 
O raio vetor que liga um planeta ao Sol descreve áreas iguais em tempos iguais. 
Terceira lei de