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CENTRO UNIVERSITÁRIO DE CARATINGA GRADUAÇÃO UNEC / EAD DISCIPLINA: TOPOGRAFIA E GEODÉSIA I NÚCLEO DE ENSINO A DISTÂNCIA - NEAD Página | 90 Professor: D.Sc. Marcos Alves de Magalhães – professormarcosmagalhaes@gmail.com 4.5 Sistema de Coordenadas Astronômicas Um requisito básico para estudar o universo é determinar onde estão as coisas no céu. Para especificar posições, os astrônomos desenvolveram diversos sistemas de coordenadas (OLIVEIRA FILHO; SARAIVA, 2019). Cada um deles usa uma grade de coordenadas projetada na esfera celestial, análoga ao sistema de coordenadas geográficas usado na superfície da Terra. Os sistemas de coordenadas diferem somente na escolha do plano fundamental, que divide o céu em dois hemisférios iguais ao longo de um grande círculo (o plano fundamental do sistema geográfico é o equador da Terra). Cada sistema de coordenadas é nomeado por sua escolha do plano fundamental. 4.5.1 Sistema Horizontal O Sistema Horizontal utiliza como plano fundamental o Horizonte celeste. As coordenadas horizontais são azimute e altura (OLIVEIRA FILHO; SARAIVA, 2019). Azimute (A): é o ângulo medido sobre o horizonte, no sentido horário, com origem no Norte geográfico e extremidade no círculo vertical do astro. O azimute varia entre 0° e 360° (OLIVEIRA FILHO; SARAIVA, 2019). 0º ≤ A ≤ 360º Altura (h): é o ângulo medido sobre o círculo vertical do astro, com origem no horizonte e extremidade no astro. A altura varia entre -90° e +90°. O complemento da altura se chama distância zenital (z) (OLIVEIRA FILHO; SARAIVA, 2019)..Assim, a distância zenital é o ângulo medido sobre o círculo vertical do astro, com origem no zênite e extremidade no astro. A distância zenital varia entre 0° e 180°: (h + z = 90°) -90º ≤ h ≤ +90º 0º ≤ z ≤ 180º mailto:rofessormarcosmagalhaes@gmail.com mailto:kepler@if.ufrgs.br mailto:kepler@if.ufrgs.br mailto:kepler@if.ufrgs.br mailto:kepler@if.ufrgs.br CENTRO UNIVERSITÁRIO DE CARATINGA GRADUAÇÃO UNEC / EAD DISCIPLINA: TOPOGRAFIA E GEODÉSIA I NÚCLEO DE ENSINO A DISTÂNCIA - NEAD Página | 91 Professor: D.Sc. Marcos Alves de Magalhães – professormarcosmagalhaes@gmail.com 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. 4.5.2 Sistema Equatorial Celeste O Sistema Equatorial Celeste utiliza como plano fundamental o Equador celeste. Suas coordenadas são a ascensão reta e a declinação (OLIVEIRA FILHO; SARAIVA, 2019). Ascensão reta (α ou AR): ângulo medido sobre o equador, com origem no meridiano que passa pelo ponto Áries, e extremidade no meridiano do astro. A ascensão reta varia entre 0h e 24h (ou entre 0° e 360°) aumentando para leste (OLIVEIRA FILHO; SARAIVA, 2019). 0h ≤ α ≤ +24h O Ponto Áries, também chamado Ponto Gama (ᵞ), ou Ponto Vernal, é um ponto do equador, ocupado pelo Sol no equinócio de primavera do hemisfério norte, isto é quando o Sol cruza o equador vindo do hemisfério sul (geralmente em 22 de março de cada ano) (OLIVEIRA FILHO; SARAIVA, 2019). Declinação (δ): ângulo medido sobre o meridiano do astro (perpendicular ao equador), com origem no equador e extremidade no astro. A declinação varia entre - 90° e +90°. O complemento da declinação se chama distância polar (∆). (δ + ∆ = 90º) (OLIVEIRA FILHO; SARAIVA, 2019). -90º ≤ δ ≤ +90º 0º ≤ ∆ ≤ 180º 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. mailto:rofessormarcosmagalhaes@gmail.com mailto:kepler@if.ufrgs.br mailto:kepler@if.ufrgs.br mailto:kepler@if.ufrgs.br mailto:kepler@if.ufrgs.br CENTRO UNIVERSITÁRIO DE CARATINGA GRADUAÇÃO UNEC / EAD DISCIPLINA: TOPOGRAFIA E GEODÉSIA I NÚCLEO DE ENSINO A DISTÂNCIA - NEAD Página | 92 Professor: D.Sc. Marcos Alves de Magalhães – professormarcosmagalhaes@gmail.com 4.5.3 Sistema Equatorial Horário Nesse sistema o plano fundamental continua sendo o Equador, mas a coordenada medida ao longo do equador não é mais a ascensão reta, e sim uma coordenada não constante chamada ângulo horário. A outra coordenada continua sendo a declinação (OLIVEIRA FILHO; SARAIVA, 2019). Ângulo horário (H): ângulo medido sobre o equador, com origem no meridiano local e extremidade no meridiano do astro. Varia entre -12h e +12h. O sinal negativo indica que o astro está a leste do meridiano, e o sinal positivo indica que ele está a oeste do meridiano (OLIVEIRA FILHO; SARAIVA, 2019). -12h ≤ H ≤ +12h 4.5.4 Sistema de Coordenadas Elípticas O sistema de coordenadas elípticas usa a elíptica para seu plano fundamental. A elíptica é o caminho que o Sol parece seguir pelo céu no curso de um ano. Ele é também a projeção do plano orbital da Terra na esfera celestial. O ângulo latitudinal é chamado de latitude elíptica, e o ângulo longitudinal é chamado longitude elíptica. Como a Ascensão Reta no sistema equatorial, o ponto zero da longitude elíptica é o equinócio vernal (HARRIS, s.d.). Como você acha que este sistema de coordenadas seria usado? Se você pensou que seria para mapear objetos do sistema solar, você está certo! Cada um dos planetas orbita o Sol aproximadamente no mesmo plano, de modo que eles sempre parecem estar em algum lugar próximo da elíptica (isto é, eles sempre possuem pequenas latitudes elípticas). 4.5.5 Sistema de Coordenadas Galácticas O sistema de coordenadas galácticas usa a Via Láctea como seu plano fundamental. O ângulo latitudinal é chamado de latitude galáctica, e o ângulo longitudinal é chamado de longitude galáctica. Este sistema de coordenadas é útil para estudar a galáxia propriamente dita. Por exemplo, você pode querer conhecer mailto:rofessormarcosmagalhaes@gmail.com mailto:kepler@if.ufrgs.br mailto:kepler@if.ufrgs.br CENTRO UNIVERSITÁRIO DE CARATINGA GRADUAÇÃO UNEC / EAD DISCIPLINA: TOPOGRAFIA E GEODÉSIA I NÚCLEO DE ENSINO A DISTÂNCIA - NEAD Página | 93 Professor: D.Sc. Marcos Alves de Magalhães – professormarcosmagalhaes@gmail.com como a densidade das estrelas mudam em função da latitude galáctica, para ver o quão achatado o disco da Via Láctea é (HARRIS, s.d.). 4.6 A Geodésia e a Topografia A geodésia e a topografia são muitas vezes confundidas entre si, pelo fato de utilizarem os mesmos equipamentos e métodos para mapear a superfície terrestre. No entanto, a principal diferença é que a topografia se limita em estudar pequenas porções de uma superfície (até 30 km) e a geodésia mapeia grandes porções de terra (BRANDALIZE, s.d.). A Topografia está inserida na Geodésia, utilizam métodos e instrumentos semelhantes, porém, a Geodésia se preocupa com a forma e dimensões da Terra, enquanto a Topografia se limita à descrição de área restritas da superfície terrestre (BRANDALIZE, s.d.). A Geodésia (do grego daiein, dividir) é uma ciência que tem por finalidade a determinação da forma da Terra e o levantamento de áreas tão grandes que não permitem o desprezo da curvatura da Terra. A aplicação da Geodésia nos levantamento topográficos é justificada quando há necessidadede controle sobre a locação de pontos básicos no terreno, de modo a evitar o acúmulo de erros na operação do levantamento. Levando em consideração a forma da Terra, a Geodésia desenvolve as soluções para transformar a superfície do elipsóide em uma superfície plana como a das cartas. Apesar da superfície terrestre ser bastante irregular, formada de depressões e elevações, é possível considerá-la regular em face da reduzida dimensão destes acidentes em relação ao raio da Terra, uma vez que a máxima depressão ou elevação é inferior a 10 km, desprezível ante a extensão do raio médio da Terra, aproximadamente igual a 6.371 km. Nestas condições, a superfície terrestre pode ser considerada como a superfície de nível médio dos mares, supostamente prolongada por sob os continentes e normal em todos os seus pontos à direção da gravidade, superfície esta denominada de GEÓIDE (JELINEK, s.d.). mailto:rofessormarcosmagalhaes@gmail.com CENTRO UNIVERSITÁRIO DE CARATINGA GRADUAÇÃO UNEC / EAD DISCIPLINA: TOPOGRAFIA E GEODÉSIA I NÚCLEO DE ENSINO A DISTÂNCIA - NEAD Página | 94 Professor: D.Sc. Marcos Alves de Magalhães – professormarcosmagalhaes@gmail.com 1) Um requisito básico para estudar o universo é determinar onde estão as coisas no céu. Para especificar posições, os astrônomos desenvolveram diversos sistemas de coordenadas. São sistemas de coordenadas astronômicas, exceto: a) Sistema Horizontal. b) Sistemas Equatoriais. c) Sistema Vertical. d) Sistemas de Coordenadas Elípticas e Galácticas. 2) O Sistema Horizontal utiliza como plano fundamental o Horizonte celeste. São coordenadas horizontais: a) Azimute e altura. b) Ascensão reta e declinação. c) Distância polar e ângulo horário. d) Declinação e azimute. 3) Sobre Topografia e Geodésia, analise as afirmativas: I) A geodésia e a topografia são muitas vezes confundidas entre si, pelo fato de utilizarem os mesmos equipamentos e métodos para mapear a superfície terrestre. II) A topografia está inserida na geodésia. III) A principal diferença é que a topografia se limita em estudar pequenas porções de uma superfície (até 30 km) e a geodésia mapeia grandes porções de terra. IV) A Geodésia é uma ciência que tem por finalidade a determinação da forma da Terra e o levantamento de áreas tão grandes que permitem o desprezo da curvatura da Terra. V) A Geodésia se preocupa com a forma e dimensões da Terra, enquanto a Topografia se limita à descrição de área restritas da superfície terrestre. mailto:rofessormarcosmagalhaes@gmail.com CENTRO UNIVERSITÁRIO DE CARATINGA GRADUAÇÃO UNEC / EAD DISCIPLINA: TOPOGRAFIA E GEODÉSIA I NÚCLEO DE ENSINO A DISTÂNCIA - NEAD Página | 95 Professor: D.Sc. Marcos Alves de Magalhães – professormarcosmagalhaes@gmail.com São corretas as afirmativas: a) I, II e III, apenas. b) I, II, III, IV e V. c) III, IV e V, apenas. d) I, II, III e V. Referências Bibliográficas BRANDALIZE, M.C.B. Apostila (01) – Topografia. Pontifícia Universidade Católica (PUC) - PR. Curitiba, [s.d.]. Disponível em: <http://www2.uefs.br/geotec/topografia/ apostilas/topografia(1).htm> Acesso em: 20 dez. 2019. HARRIS, J. Sistema de coordenadas celestiais. O Projeto AstroInfo. [s.d.]. 1p. Disponível em: <https://docs.kde.org/trunk5/pt_BR/extragear-edu/kstars/ai-skycoords .html#:~:text=O%20sistema%20de%20coordenadas%20el%C3%ADpticas&text=Ele %20%C3%A9%20tamb%C3%A9m%20a%20proje%C3%A7%C3%A3o,el%C3%ADp tica%20%C3%A9%20o%20equin%C3%B3cio%20vernal> Acesso em: 22 fev. 2020 JELINEK, A.R. Topografia I. Capitulo I. [s.d.], 7p. Disponível em: <https://silo.tips/download/capitulo-i-generalidades-9> Acesso em: 20 dez. 2019. OLIVEIRA FILHO, K.S.; SARAIVA, M.F.O. Sistemas de Coordenadas. Universida- de Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS). Porto Alegre, 2019. Disponível em: <http://astro.if.ufrgs.br/coord.htm> Acesso em: 22 fev. 2020. mailto:rofessormarcosmagalhaes@gmail.com mailto:kepler@if.ufrgs.br