apostila física - mecânica4

8/14/2019 Apostila Fsica - Mecnica4

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verso

prelim

inar

27. O "mapa"do Universo28. Quem falor que a Terra redonda?29. Construa seu relgio de Sol

30. A Lua e a Terra

31. O sistema solar32. A gravidade da gravidade33. Evoluo estelar34. O Universo no tudo?

leituras de

fsicaGREF

para ler, fazer e pensarMECNICA

27 a 34


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Leituras de Fsica uma publicao do

GREF - Grupo de Reelaborao do Ensino de FsicaInstituto de Fsica da USP

EQUIPE DE ELABORAO DAS LEITURAS DE FSICAAnna Ceclia CopelliCarlos ToscanoDorival Rodrigues TeixeiraIsilda Sampaio Silva

Jairo Alves PereiraJoo MartinsLus Carlos de Menezes (coordenador)Lus Paulo de Carvalho PiassiSuely Baldin PelaesWilton da Silva Dias

Yassuko Hosoume (coordenadora)

ILUSTRAES:Fernando Chu de MenezesMrio Kano

GREF - Instituto de Fsica da USP

rua do Mato, travessa R, 187Edifcio Principal, Ala 2, sala 30505508-900 So Paulo - SPfone: (011) 818-7011 fax:(011) 818-7057

financiamento e apoio:

Convnio USP/MEC-FNDE

Sub-programa de educao para as Cincias (CAPES-MEC)

FAPESP / MEC - Programa Pr-Cincia

Secretaria da Educao do Estado de So Paulo - CENP

A reproduo deste material permitida, desde que observadas as seguintes condies:1. Esta pgina deve estar presente em todas as cpias impressas ou eletrnicas.2. Nenhuma alterao, excluso ou acrscimo de qualquer espcie podem ser efetuados no material.3. As cpias impressas ou eletrnicas no podem ser utilizadas com fins comerciais de qualquer espcie.

junho de 1998


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27O mapa do

UniversoOlhe para o cu e tente

imaginar como so todas

aquelas coisas que voc

v e tambm as que no

v.

Escptico, o Peregrino na borda da Terra

O que essa gravura do sculo XVI representa para voc?Em que a sua idia a respeito da estrutura do Universo

diferente desse artista?


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O mapa do Universo27Observe bem a gravura da pgina anterior. Ela representao cu como uma grande superfcie esfrica dentro da qualest a Terra. Passa a idia de que os astros (a Lua, o Sol,as estrelas) esto colados por dentro dessa superfcie.Quando o peregrino consegue ver alm dessa cort ina,descobre um universo complexo, a que no temos acesso

diretamente.

Voc acha que as coisas so assim mesmo? O que vocv de certo e de errado na imagem da gravura, em

relao imagem que voc faz da Terra e do nossoUniverso?

Tente fazer uma lista de tudo quevoc imagina que tenha no espao.A partir dela tente construir seuprprio mapa do Universo.

Teste:Se a Terra fosse do tamanhode uma moeda de 1 Real, a

Lua teria o tamanho de:Um LP do Roberto Carlos?

Um CD da Xuxa?

Uma moeda de 1 centavo?

Uma ervilha?

Um pingo no i?

Uma bactria?

Olhando alm da borda da TerraTerra-LuaO ms do nosso calendrio no existe por acaso. Ele foicriado a partir do tempo que a Lua leva para completarsuas quatro fases, ou seja, para dar uma volta em torno da

Terra. Esse perodo de aproximadamente 29,5 dias.

Sua distncia at a Terra de 384.000 km, que equivalea 30 vezes o dimetro do nosso planeta. Observe quealguns fusquinhas 66 j atingiram tal quilometragem.Odimetro da Lua de 3480 km.

O Sistema SolarEnquanto a Lua gira em torno da Terra, a Terra gira emtorno do Sol e isso leva exatamente um ano! No muitacoincidncia? No, no e no.

Na verdade, o ano foi definido inicialmente a partir daobservao do clima, ou seja, do tempo que leva pararecomear um ciclo das estaes.

Depois se comeou a perceber que este ciclo estavarelacionado com a posio e o trajeto do Sol no cudurante o dia, que vo mudando ao longo do ano.Percebeu-se que levava um ano para que o Sol repetissesuas mesmas posies e trajetria no cu. Esse o efeitodo movimento da Terra em torno do Sol.

Mas h mais coisas em torno do Sol do que o nosso

planetinha. Outros planetinhas, planetes, cometas,asterides. Alguns esto pertinho do Sol, como Mercrio:57.900.000 km. Outros, bem mais longe, como Pluto5.900.000.000 km. A Terra deu muita sorte: ficou na

distncia ideal para o surgimento da vida: 149.500.000km. No to quente quanto Mercrio nem to geladoquanto Pluto.

O Sol uma estrelinha modesta: tem 1.392.530 km dedimetro. Ser que ele caberia entre a Lua e a Terra? E sea Terra fosse do tamanho de um pires de caf, de quetamanho seria o Sol? E qual seria a distncia da Terra aoSol? E qual seria a distncia do Sol at Pluto? Chega!!

Mais estrelasO Sol junto com os planetinhas no vaga sozinho por a.

Voc ja deve ter se perguntado o que so e onde estaro

essas estrelas todas que vemos no cu.A estrela maisprxima de ns est nada menos do que 4,2 anos-luz ese chama alfa centauri. Isso quer dizer que a luz dessaestrela leva 4,2 anos at chegar aqui. pouco? Para virdo Sol at a Terra, a luz leva 8 minutos e da Lua at a

Terra, leva 1 segundo. "Perto" de ns, at 16 anos-luz, h40 estrelas. Umas muito brilhantes e visveis, outras nemtanto. s vezes uma estrela bem mais distante pode sermais visvel que uma mais prxima dependendo do seubrilho.

Mas que raio dedimetro esse?

isto um dimetro


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1019 m

1018 m

As Galxias

As estrelas so bichos muito sociveis: gostam de viverem grupos, como as abelhas. Imagine um enxame deabelhas girando em torno de uma colmia (centro) ondese aglomeram muitas abelhas. Uma galxia um

aglomerado imenso de estrelas, que em geral possui naregio central uma concentrao maior de estrelas.

Nosso Sistema Solar e todos os bichos que voc v nocu, sem ajuda de telescpio fazem parte da Via Lctea,exceto duas simpticas glaxias irregulares chamadasnuvens de magalhes. Via Lctea o nome dado galaxiaem que moramos. Ela um disco de cerca de 100 milanos-luz de dimetro por 1000 anos-luz de espessura,onde convivem aproximadamente 200 milhes de estrelas.O retrato falado da Via Lctea mais ou menos esse:

Ano-luz

a

distnc

iapercorr

idape

laluz

ve

loc

ida

de

de

299

.792

.45

8m

/s,

em

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ano

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ico

(365

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9878diasso

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9.4

60

.528

.405

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m.

Simp

les,

no

?

O nosso Sistema Solar fica em um destes "braos" dagalxia, a 24 mil anos-luz do centro.

Grupos de galxias

As galxias, como as estrelas, tambm vivem em bandos.Porm, no gostam de tanta aglomerao: seusagrupamentos possuem algumas poucas galxias. Nshabitamos o chamado "Grupo Local", que possui 20galxias de porte razovel. As galxias so mais prximasumas das outras do que as estrelas. Se a Via-Lctea fossedo tamanho de uma moeda de 1 real, todo o Grupo Localestaria a menos de 1 metro. Mas se o Sol tivesse estemesmo tamanho, as estrelas prximas estariamdistribudas em um raio de 3.000 km.

Sistema Terra-Lua

Milhares de quilmetros

106 m

Sistema Solar

Milhes de quilmetros

109 m

Anos-luz

1013 m

Nossa galxia

Estrelas Prximas

Centenas de Milhares deanos-luz

Grupo LocalMilhes de anos-luz

VISTA DE CIMA

VISTA DE PERFIL


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idias de mundo

Na Grcia Antiga Hoje

Com certeza voc j observou o cu e podeverificar que os astros esto se deslocandoacima da sua cabea, nascendo no leste e seponto no oeste dia ops dia. Pois conhecer eentender os fenmenos astronmicos era defundamental importncia para os antigos.

Em virtude disso, os gregos que eram timostericos (eles achavam que fazer experinciaera coisa para escravo) elaboraram um esquemaonde todos os astros giravam ao redor da Terra.

Tudo muito bonito e certinho at que com opassar do tempo a qualidade das observaesmelhoraram e esse esquema tornou-seextremamente complicado para, por exemplo,descrever a posio de um planeta. Imagineque para isso eles elaboraram um modelo ondeencaixavam cerca de duzentos e cinquenta epoucos crculos! Esse modelo ficou conhecidocomo geocentrismo, palavra que quer dizer Terrano centro ( geo significa Terra em grego).

Nessa histria toda podemos perceber que aTerra saiu do centro do Universo dando lugar aoSol.

Posteriormente verificou-se estudando omovimento das estrelas, que antes eramchamadas de fixas, que o Sol tambm no estno centro do Universo.

Em especial, no incio do sculo XX, observaesde aglomerados globulares indicaram que eles

estavam distribuidos em torno do centro dagalxia e no em torno do Sol.

De acordo com os mapas contrudos a partir dasobservaes verificou-se que o Sol ocupa umaposio perifrica em relao ao centro da nossagalxia que devido mitologia recebeu o nomede Via-Lctea.

A Revoluo

L pelo sculo XVI surgiu um astrnomochamado Coprnico que achava que a naturezano podia ser to complicada e props o toconhecido e divulgado hoje em dia o SistemaHeliocntrico , que simplismente quer dizer queo Sol est no centro e os planetas giram ao seuredor.

A grande mudana social e intelectual darenascena e as primeiras lutas dos burguesescontra o feudalismo propiciaram a difuso dateoria heliocntrica.

Pois , Coprnico sugeriu mas no provou. Foicom Galileu e sua '' luneta mgica'' que osistema geocntrico teve as primeiras provascontrrias.

Galileu viu que existiam satlites girando emtorno de Jpiter! , assim como a Lua gira em

torno da Terra.Verificou tambm que o planetaVnus apresentava fases.


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Quem disse que a Terra redonda?28Todo dia ela faz tudo sempre igual

Voc j parou para pensar como pode ser dia em umlugar do mundo e ser noite em outro? Por que as horasso diferentes nos vrios lugares do planeta? E tambm

j se questionou porque nos plos faz muito frio emqualquer poca do ano?

Tudo isso tem a ver com o fato de a Terra ser redonda epossuir um movimento de rotao. Voc j deve terouvido falar da experincia onde se coloca uma bolinhaem frente a uma lanterna em um quarto escuro. Tentefazer e observe que uma das faces ficar iluminada e aoutra, ficar escura. assim com a Terra e o Sol.

Como convencer algum de que a Terra redonda?O primeiro a fazer isso foi um cara (filsofo) chamadoAristteles, que percebeu que durante um eclipse a

sombra da Terra na Lua apresentava-se como um arco.

ARRANJE IMEDIATAMENTE UM GLOBOTERRESTRE E TENTE SIMULAR O DIA E A NOITECOM UMA LMPADA OU COM A LUZ QUE VEM DA

JANELA. VERIFIQUE EM QUE LOCAIS DIA, NOITEE ONDE O SOL ESTARIA NASCENDO E SE PONDO.LEMBRE-SE QUE A TERRA GIRA DE OESTE PARALESTE. FAA ISSO J. SE VOC LEU ESTA FRASE POR QUE AINDA NO FOI FAZER!!! V!!

Com fuso horrio nos entendemos s !!!!! por causa da rotao da Terra que vemos o Sol e asestrelas nascerem num lado, que foi chamado de leste,e desaparecerem no lado oposto, no oeste.

Ao meio-dia o Sol passa pelo ponto mais alto do seucaminho no cu. Ser que possvel ser meio-dia aomesmo tempo no Rio de Janeiro e em Joo Pessoa? Analiseo mapa ao lado e tente responder.

A resposta correta seria no. Verdadeiramente, o horrios seria exatamente o mesmo em cidades alinhadas namesma vertical no mapa, como o Rio e So Lus ouFortaleza e Salvador. Para facilitar a vida e evitar que ascidades tenham diferenas de minutos em seus horrioscriou-se os fusos horrios. So faixas do planeta onde ohorrio oficial o mesmo, embora o horrio verdadeirono seja. Em So Paulo, por exemplo, o meio-dia

verdadeiro ocorre por volta das 11:36 h. Ou seja, ouSol passa no ponto mais alto de sua trajetria 24 minutosantes do meio-dia oficial.

Ora, coisas redondas projetam sombras redondas.

A Terra gira em torno de um eixo imaginrio, chamadoeixo polar. O nome claro vem do fato dele ligar os plosNorte e Sul. O Sol que est o tempo todo emitindo luz,hora ilumina um lado da Terra hora ilumina outro.Eis entoa explicao para a existncia do dia e da noite.


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Se voc pensa que tudo bonitinho est muito enganado!O eixo da Terra est inclinado em relao sua trajetriaem torno do Sol, que chamamos de rbita. Veja:

MENTIRA!Tem gente que pensa que as estaes do ano ocorrem devido aoafastamento e aproximao da Terra em relao ao Sol. Embora

realmente a distncia entre a Terra e o Sol varie um pouco durante oano, no essa a causa das estaes. Se fosse assim no poderia serinverno no hemisfrio norte e vero no hemisfrio sul ao mesmo tempo.A variao na distncia da Terra ao Sol pequena, em relao aosefeitos causados pela inclinao.

A conseqncia disso que o hemisfrio que estiver de

frente para o Sol receber os raios solares mais diretamente.Na posio A, o hemisfrio sul, ondehabitamos, recebe luz mais diretamentedo que o norte, e por isso se torna maisquente. vero! Mas no norte inverno.

Na posio B vero no norte, porquea situao se inverteu. a posio B nafigura acima. E o outono e a primavera?Como ficam.

E nos plos o que ser que acontece para ser to frio otempo todo?

Existem duas situaes especias ondeos hemisfrios esto igualmente defrente para o Sol e portanto soatingidos pelos raios da mesmamaneira: primavera e outono. Enquanto primavera num hemisfrio outonono outro. Ambos recebem os raiossolares da mesma forma, ou sejanenhum est mais de frente para o sol.

As estaes do ano

Podemos ver pela figura que a

mesma quantidade de raiosatinge as reas X e Y.

Qual das duas vai esquentarmais? Por que?

Se chover a mesma quantidadenum rio bem pequeno e numrio maior qual vai encher mais?

Pois meu caro, eis a resposta!A parte Y esquenta maisque a parte X, certo?

O vero ocorre quando a Terra est mais perto do Sol?

HEMISFRIO:Nome bonito para asmetades de uma esfera.

Quanto durauma noite?

Gire os globos inclinados dojeito A e do jeito B. tenteobservar que do jeito B anoite dura mais em PortoAlegre que em A, tch!

Por qu?

A BNa superfcie Y os raios vo se distribuir mais que nasuperfcie X e por isso que ela esquenta menos.Devido a inclinao do eixo polar as regies polares tantosul quanto norte vo sempre receber os raios estando maisinclinadas, por isso elas esquentam menos. Alm dissopodemos ver atravs das figuras anteriores que quantomais perto do inverno maior a durao da noite. Issoquer dizer que o tempo em que os raios solares atingem asuperfcie tambm menor.

Rapaz, sabia que exatamente no plo temos seis mesesde dia e seis meses de noite! J pensou em como seriadormir uma noite no plo???

X

Y


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Redonda, plana ou quadrada?

Hagar

FolhadeSoPaulo

Dik Browne

Imagine que a Terra fosse como o modelo de Hagar, na tira acima: um cubo. A partir disso, tentedescrever como seriam os dias e as noites, o por-do-sol e o crepsculo.

Hagar Dik Browne

FolhadeS.Paulo

a) Se a Terra redonda, como voc explica o fato de que ela nos parece ser plana. comoaparece na tira acima?

b) Como voc faria para convencer algum de que a Terra redonda e no plana? Se essealgum for o Hagar, esquea!

EseaTerra

parardegirar?

Eseoeixoda

Terranofosse

inclinado?

Eseoeixoda

Terrafosse

viradonadireo

doSol?

EseaTerra

levassedez

minutosparadar

avoltaemtorno

doseueixo?

DUVIDOVOC

RESPONDER!

possvel a Terra girar mais devagar, e defato sua velocidade est variando. H X

milhes de anos, a Terra levava apenas yhoras para dar uma volta em torno de si.Isso significa que os dias eram mais

curtos. A velocidade de rotao da Terracontinua a diminuir, mas isso ocorre to

vagarosamente que no temos condiesde perceber diretamente.

Como possvel isso?

Lembre-se que no estamos ss noUniverso. A Terra no um sistemaisolado: interage fortemente com a Lua e

o Sol e tambm sofre influncia dosoutros planetas. isso que provoca

pequenas variaes em seu movimentode rotao, seja na velocidade, seja na

inclinao do eixo polar.

Portanto, a quantidade de movimento angular da Terra no se conserva,

porque ela faz parte de um sistema maior.Mas, como sabemos, se diminuir a

quantidade de movimento angular daTerra, algum outro astro dever receber

essa quantidade perdida.

E se a Terra girar mais devagar?


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29

Voc sabe para onde est

o norte?

Qual a durao do ano?

E a latitude da sua

cidade?

Construa seu

relgio de sol

Usando sombras voc mede o tempo e o mundo!

bssola

equipamentossofisticados

placa de madeira ouisopor

material desnecessriomaterial necessrio

Antes depor o seu

novomascote no

Sol...

Eu acredito em Gnmon...

Nessa aula voc vai montarum gnmon que significarelgio de sol em grego.GNOMON?

relgio

lua

seu professorvoc pode fazer

sozinho!

Gnomos da floresta

Eis comoficar o seu

gnmon!

uma varetaqualquer

alfinete

fio oubarbante

dia de sol

1 2 3 4 5 6 7 8 9 0

1 2 3 4 5 6 7 8 9 0

1 2 3 4 5 6 7 8 9 0

1 2 3 4 5 6 7 8 9 0

1 2 3 4 5 6 7 8 9 0

1 2 3 4 5 6 7 8 9 0

1 2 3 4 5 6 7 8 9 0

1 2 3 4 5 6 7 8 9 0

1 2 3 4 5 6 7 8 9 0

abajur, lanterna ouuma lmpada mvel

bola

mesa

Tudo o que voc vai observar com seu Gnmon pode

ser simulado na mesa de um boteco da esquina,com uma lmpada e um lpis. O pessoal vaiestranhar, mas em boteco e hospcio tudo normal.Mova a lmpada como na figura, simulando o trajetodo Sol. Veja a sombra do lpis e tente descobrirse os ratos esto no Norte, no Sul, no Leste ou noOeste.


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Construa seu relgio de Sol ... e outras coisinhas mais!29

mesadob

ar

vistadeci

ma

Na mesa do bar ...

Este o primeiro teste que voc vais fazer. Cadaborda da mesa ser um ponto cardeal (Norte, Sul,Leste e Oeste). Movimento o Solda borda Lestepara a Oeste, formando um arco, como desenhado

na pgina anterior.

PERGUNTAS:

1O que ocorre com a sombra ao longo do trajetodo Sol? no cu?2 Descreva suas variaes de tamanho e direoe tente explicar suas causas.3 Quando a sombra maior? Quando ela menor? Quando desaparece? Tente explicar

porque.

4 A que parte do dia correspondem cada umdestes momentos?5 H sempre algum momento em que o Solfica a pino, ou seja, a sombra do objeto

desaparece sob ele? Por qu?

Como algum de fora da Terra veria a sombra donosso gnmon? Descubra isso usando uma bola comum alfinete espetado (a Terra) e uma lmpada ligada(o Sol). Faa sua Terragirar mantendo o seu

Solzinho fixo (e ligado!)

PERGUNTAS:

1O que voc observa que acontece com a sombrado seu gnmon? Ser que ela est se comportantode forma parecida com a sombra na mesa doboteco?

2Em que momento a sombra vai apontar na direode um dos plos? Neste momento, como oseu tamanho?

3 possvel perceber o nascer o por do Sol comessa experincia? Como?

4 Coloque o alfinete em vrios lugares do globo etente verificar quais as diferenas que ocorremnas sombras.

5A noite dura o mesmo tempo em todos os lugaresda Terra? Como voc isso?

Brincando com as bolas


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COMO ACHAR AS DUAS SOMBRAS DO MESMOTAMANHO, UMA DE MANH E OUTRA DETARDE?

Ponha o bichinho de p

jeito bem simples fazer isso: ver quando o tamanhoda sombra for menor S que para isso voc vai ter queficar o dia todo marcando a sombra. Que chato no ?

Mas, como sempre, existe um outro jeito. Se voc souberdois momentos, antes e aps o meio-dia, quando assombras tm o mesmo tamanho, o meio dia vai ser dadopela reta central entre essas duas sombras.

Durante muito tempo se utilizou sombras paramarcar as horas do dia. Pelo tamanho eprincipalmente pela posio da sombra no cho

possvel sabermos a posio do Sol no cu, eportanto, as horas. Esse o princpio do relgiode sol.

O primeiro passo para construir nosso relgio desol, achar o meio dia verdadeiro. Tem um

Muito simples: escolha um momento qualquer,por exemplo, s 10:30 h. Marque o tamanho dasombra (com giz ou canetinha) e desenhe umcrculo com centro no gnmon, tendo como raio

a prpria sombra. Depois, espere a sombra atingiro crculo novamente.

Depois que voc encontrou o meio-dia verdadeiro, fcil marcar os pontoscorrespondentes s 6:00 h da manh e s 18:00h. Como? Basta fazer uma reta perpendicular reta do meio-dia. Observe:

Agora divida esses quadrantes em partes iguais, Cadamarca corresponder a uma hora. Na figura ao lado vocpode ter uma idia de como vai ficar o mostrador doseu relgio de sol.

PERGUNTAS:

1 A marcao deste relgio coincidir com a do seurelgio de pulso? Por qu?2

Voc pode tirar o relgio de sol do lugaroriginal? Responda uma das duas:

a) Jamais, por que:

b) Poderia, mas

3Voc pode usar o relgio de sol para saber os pontoscardeais? Por qu?

seu relgio de sol


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Lus Fernando Verssimo

OE

stadodeS

oPaulo

As Cobras

Tudo depende do referencial ENQUANTO ISSOMARISA MONTE / NANDO REIS (1991)

Enquanto isso

anoitece em certas regies

E se pudssemos

ter a velocidade para ver tudo

assistiramos tudo

A madrugada perto

da noite escurecendo

ao lado do entardecer

a tarde inteira

logo aps o almoo

O meio-dia acontecendo em pleno sol

seguido da manh que correu

desde muito cedo

e que s viram

os que levantaram para trabalhar

no alvorecer que foi surgindo

Leia o texto da Marisa Monte e do Nando Reis,

tentando extrair o significado de cada frase e do

texto como um todo. Baseie-se em nossas

discusses e observaes. E, claro, no deixe

de ouvir esta msica!

Nquel Nausea Fernando Gonsales

FolhadeSoPaulo

O jeitinho de tirar o corpo fora dizendo que tudo relativo vem desde a poca do fsicoitaliano Galileu! Voc pode sempre dizer: depende do referencial... Referencial o ponto de

vista que voc adota para observar uma coisa. Para quem est na Terra, parece natural que o Solgira em torno da Terra. Neste caso, estamos adotando como referencial a Terra.

Mas voc pode imaginar diferente. Se algum est ivesse no Sol, coisa que impossvel, vedasempre a Terra girando em tomo do Sol. Tem gente, como Galileu, que quase foi para a fogueirapor defender que esse ponto de vista tambm era possvel, e que muitas coisas poderiam sermelhor explicadas com ele. E voc, o que acha?

Leia as duas tirinhas acima e identifique qual delas adora referencial na Terra e qual adorareferencial no Sol. Explique como o movimento do Sol ou da Terra em cada um destesreferenciais.

a Terra que gira em torno do Sol ou o Sol que gira em torno da Terra?


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ningumpara

atrapalhar

Noite de lua cheia

janela com vidros

cartolina

calculadora

A Lua e a Terra

Voc consegue imaginar

de onde vem a luz daLua?

E de onde vem a Lua?

material necessrio

agulha de costuraou alfinete

Fita mtrica ou trena

Fita adesiva

Algumas dicas incrveis!Se sua me gritar: "Meu filho o que ests a fazer?"diga que uma experincia cientfica e que faltapouco para acabar. Ela vai ficar orgulhosa!

Se voc no sabe o que vem a ser uma trena,pode usar a fita mtrica ou consultar um dicionrio.

Sim! Voc pode medir a Lua agora mesmo!Arranje o material listado ao lado. Fure um buraquinho comum alfinete num pedao da cartolina. Prenda na vidraaduas tiras de fita adesiva da seguinte maneira:

Procure deixar as fitas bem retinhas. Agora voc precisamedir a distncia entre as duas tiras. (uma dica: tente deixaressa distncia perto de 2 cm). Agora s observar peloburaquinho da cartolina a lua (cheia), quando ela estiverentre as duas tiras na vidraa. Quando isso acontecer, meaa distncia entre voc e a janela, usando a trena ou a fitamtrica. Com isso voc vai obter os seguintes dados:

distncia entre suapessoa e a janela

distncia entre asduas fitas

distncia entre aLua e a Terra(384.000 km)

dimetro da Luaque voc que

calcular

dD

xL

L

x

d


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30 A Terra e a Lua

Dicas para medir a Lua(y otras cositas ms ...)

Como se mede a altura de uma rvore? Usandotringulos. Suponha que voc tem 1,60 m de altura, eque em dado momento sua sombra tem 40 cm de altura.A sombra, portanto, tem um quarto do seu tamanho.Pode ter certeza que a sombra de tudo que esteja na

vertical ter tambm um quarto de sua altura. Se a sombra

Exatamente o mesmo raciocnio voc usa para medir aLua, na atividade que propomos na pgina anterior.

Observe que o tringulocom linha cheia umaminiatura do pontilhado !

A Lua, essa filha da ...

Quando os super-computadores se tornarampotentes o suficiente, pode-se testar uma outra teoria:

o sistema Terra-Lua teria. surgido aps uma coliso entreuma jovem Terra e um pequeno e jovem planeta.

As simulaes mostram que possvel que tenha sidoassim, mas ainda no h nenhum outro indcio que possareforar essa hiptese. Como voc v, ainda temos muitadvida sobre o que realmente aconteceu.

Mas ainda h outras teorias, dizendo que a Lua pode ser a"irm menor" da Terra, tendo se formado junto com ela,como um planeta menor girando em torno do Sol e quedevido a sua aproximao teria sido capturada pelo nossoquerido planeta. Ou ainda poderia ter se formado j emrbita da Terra.

Porm, a probabilidade de "captura" muito baixa. Setivesse ocorrido, a energia cintica cintica dissipada emcalor seria suficente para derreter a Lua. Por outro lado, sea Lua tivesse se formado na mesma regio que a Terra,deveria ter uma composio semelhante. Portanto, essasduas teorias no explicam satisfatoriamente a formao daLua.

Terra?!? Pelo menos essa uma das teorias. Algunsastrnomos acreditam que a Lua seja um pedao da Terra

que foi arrancado h bilhes de anos por um grande corpoceleste. Naquela poca a Terra ainda estava em formao.sendo uma grande bola pastosa e quente. Outros acreditamainda, que este poderia ter se separado simplesmentedevido alta velocidade de rotao da Terra, como mostraa figura.

O problema com essas duas teorias que a Lua tem umacomposio qumica muito diferente da Terra, para que

tenha origem a partir dela. A segunda teoria ainda tem oproblema de que a Terra deveria ter uma quantidade demovimento angular muito grande para perder um pedaodessa maneira. Se isso tivesse realmente acontecido, a Terradeveria estar girando muito mais rpido ainda hoje.

Nsnascemos

juntas!


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0

RELATRIO DA BASE TERRESTRE

ELABORAR RELATRIO CONTENDO AS SEGUINTES INFORMAES >> 1. COMOWARK APARECE NO CU DE ZWAMBOS? >> 2. QUAL A DURAO DO ANO DE ZWAMBOS? >> 3. POR QUE

MISSO: VIAGEM DE RECONHECIMENTO AO SISTEMA PLANETRIO WARK-ZWAMBOS

PLANETA WARK \ CLASSIFICAO: GIGANTE GASOSO \ MASSA 4,89E+27 KG \\DIMETRO EQUATORIAL: INDETERMINADO \PERODO ORBITAL: 669 DIAS TERRESTRES \\DISTNCIA A ESTRELA CENTRAL: 5,60 E+8 KM \NMERO DE SATLITES: 23 ... FIM

...

SATLITE ZWAMBOS \ CLASSIFICAO: CLASSE TERRESTRE \ RBITA: PLANETA WARK \\DIMETRO EQUATORIAL: 1,02 E+4 KM \PERODO ORBITAL: 6 DIAS E 7 HS TERRESTRES\MASSA: 3,05 E+24KG \DISTNCIA A PLANETA CENTRAL: 1,3 E+6 KM \ HABITADO \\VIDA ANIMAL INTELIGENTE: 2 ESPCIES \HABITANTES: 1,23 E+9 \ ... FIM ...

ANLISE PRELIMINAR DO COMPUTADOR

SATLITE ZWAMBOS TEM CONDIES SEMELHANTES A DA TERRA, MASTEMPERATURA MAIS ALTA. REGIES PRXIMAS AO EQUADORINABITVEIS (TEMPERATURA > 60 OC). AS ESPCIES QUE HABITAM APARTE NORTE E SUL SO DIFERENTES, MAS TM ORIGEM COMUM.HABITANTES DO NORTE E SUL NO SE CONHECEM. TECNOLOGIA NOPERMITE ATRAVESSAR ZONA CENTRAL.


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O Sistema

Solar D uma olhada na

tabela ao lado e

responda:

voc ainda se acha

importante?

31 Responda rpido:Qual o maior planeta do Sistema Solar? E o menor? Qual o mais distante do Sol? Qual omenor? Qual possui maior massa? Qual deles tem mais satlites? Em qual o ano dura mais? Em

qual o ano dura menos? Qual tem o dia mais longo? E o mais curto? De qual deles mais difcil

escapar? E de qual mais fcil? A gravidade maior em qual deles? E menor em qual? Qual se

parece mais com a Terra? O maior planeta equivale a quantas Terras em tamanho? E em massa?

Quem nasceu primeiro: o ovo ou a galinha? O planeta mais prximo do Sol tambm o mais

quente? Em qual planeta a variao da temperatura maior? Todos os planetas tm satlites?

Quais tm mais satlites: os grandes ou os pequenos? Que tipo de planeta possui superfcie slida:

os grandes ou os pequenos? Com quantos paus se faz uma canoa? Qual o planeta mais prximo da

Terra? Quantos anos terrestres dura os anos de Jpiter, Saturno, Urano, Netuno e Pluto? Quantos

meses duram os anos de Mercrio e Vnus? E o dia de Vnus, dura quantos meses? Quanto 1+1?


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O Sistema Solar31

COLOQUEUMACOLHERONABEMGULOSADEACARNUMCOPIMD'GUAEMEXAGIRANDOBEMRPIDO,TENTANDODISSOLVERTODOOP.

O QUEVOCVNOCENTRODOFUNDODO

COPO?

Voc percebe que existe um aglomerado bem grandeno centro, em que em volta deste aglomerado aindatemos um pouco de p girando. Se voc consegue formarredemoinhos menores em torno deste centro, formam-se aglomerados menores, O aglomerado parecido como nosso Sol e os aglomeradinhos seriam os planetas.

FAA!

Como que voc acredita que todos os planetas giramem torno do Sol? Alis que bicho voc acha que essetal de Sol? Qual a diferena entre o Sol e os planetas?

Vamos comear do incio. H cerca de 4,5 bilhoes deanos atrs, tudo o que chamamos de Sistema Solar erauma nuvem. No uma nuvem dessas de fumaa ou de

gua, mas uma nuvem de poeira (partculas muito muitopequenas) e gs (por exemplo, hidrognio, hlio,carbono...). Essa nuvem, que estava bonitinha e quietinhano seu lugar, de repente sofreu algum tipo de agitao.Devido a essa "agitao" as partculas passaram a seconcentrar mais em alguns pontos e esses pontos porcausa de sua massa maior atraam mais partculas, criandoaglomerados cada vez maiores. Essas partculas quandose chocavam provocavam um movimento de rotao,como se fosse um redemoinho. Esse fenmeno omesmo que acontece quando a gente coloca muito acarpara adoar alguma coisa, ao mexer com a colher uma

parte desse acar se deposita no fundo do redemoinho!

Experincia

Estrela um astro com fuso ...Nessa nuvem se formaram tanto uma estrela (S L!)quanto outras coisas que no conseguiram ser estrelas(os planetas). Mas qual a diferena?

Quando a aglomerao de partculas muito grande,aquelas que ficam no centro comeam a sofrer umapresso muito forte. Como elas esto em constantemovimento, sua temperatura vai aumentando eaumentando, conforme a algomerao maior. Pareceshow de rock e final de campeonato.

Tem uma hora que essa presso e temperatura to altaque comea a acontecer uma coisa chamada terrvelchamada FUSO NUCLEAR. Vejamos o que isso:de umamaneira simples podemos dizer que dois tomos dehidrognio se fundem formando um tomo de hlio.

Nesse processo ocorre transformao de massa e h umaliberao enorme de energia na forma de calor.

No tente entender! O que interessa que as partculasdos ncleos atmicos (prtons, nutrons) passam a se

combinar gerando uma imensa quantidade de energia,que emitida pela estrela na forma de radiao como aluz, os famosos raios ultra-violeta (bons para pegar umbronze ou um cncer de pele, dependendo da quantidade)e outras radiaes (raios-x, raios gama, raiosinfravermelhos, etc.).No caso dos planetas as coisas noesquentaram tanto (parece um jogo de time pequeno ouum show de banda desconhecida) de modo que no deupara eles realizarem fuso nuclear, ou seja, eles no viraramestrelas!


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Planetas parecidos com JpiterEsses planetas so grandes, tem muitos satlites, e possuemanis. No possvel pousar neles, pois no h cho, masuma espessa atmosfera sobre um miolo lquido.

Jpiter quase uma estrela. o primeiro dos planetasgasosos. Existem 16 luas de Jpiter conhecidas das quaisas quatro primeiras podem ser vistas com um binculo.Alm disso ele possui um fino anel composto por finaspartculas.

Saturno tambm um gigante gasoso. O que mais chamaateno nesse planeta so os anis. Um sis tema de anisfinos compostos por fragmentos de gelo.Alguns anis so

to brilhantes que podem ser vistos com binculos. Dentresuas luas, 18 conhecidas ao todo, algumas orbitam nointerior dos anis.

Urano tambm um planeta gigante e quetambm possui anis. Sua atmosfera (maior parte metano)d ao planeta uma colorao azul. Seu eixo de rotaotem uma inclinao to grande podemos dizer que elegira deitado em torno do Sol.

Netuno tem quatro anis fraquinhos e oito luasconhecidas. Ele est to longe que leva 248 anos paradar uma volta completa em torno do Sol.

Pluto: diferente de todosassim como Netuno,foi descoberto por meio de cculos, devido suasinteraes com outros planetas. um planeta pequeno eslido que orbita junto com outro astro no muito menor,chamado Caronte. H quem proponha que se tratam desatlites perdidos de Netuno.

Planetinhas e planetes

Cada planeta diferente dos outros porque se formarampor partes diferentes da nuvem primordial. No entantopodemos encontrar muitas caractersticas comuns em

alguns deles, o que nos leva a classs ific-los como sendoparecidos com a Terra ou com Jpiter.

Planetas parecidos com a TerraOs do tipo da Terra so bem menores que os do tipo de

Jpiter, so rochosos e tm poucos satlites,

Mercrio o mais prximo do Sol. A ausncia deatmosfera faz com que as temperatuas sejam bem variveis:aproximadamente -430oC na parte iluminada, - 170oC nolado escuro.

Vnus depois do Sol e da Lua o astro geralmentemais brilhante, visivel no cu, pois a sua espessa atmosferareflete intensamente a luz do Sol. Essa atmosfera causa oefeito estufa, tornando o planeta muito quente, cerca de

430o de temperatura na superfcie. o planeta maisprximo da Terra em tamanho.

Terra um planeta como os outros a menos do fato denela existir vida. Sua atmosfera desempenha um papelfundammetal protegendo contra a radiao nociva do Sol

e contra os meteoritos.

Marte conhecido como planeta vermelho. Essa cor devido ao resduo de poeira na atmosfera embora ela sejamais rarefeita que a da Terra. Sua estrutura rochosa e em Marte que se encontra o maior vulco do Sistema Solar:o monte Olimpo com 25 km de altitude.

Terra

Pluto


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Cometas, Asterides e outros bichos do Sistema Solarbicho desses desviado da nuvem devido aalguma perturbao causada. Eles so formadosde gases congelados e poeira. claro que voc

vai perguntar: por que ele tem cauda?

Acontece que ao se aproximar do Sol os gasesque formam o cometa comeam a se vaporizarproduzindo uma cabeleira e uma cauda de gse poeira. Quanto mais prximos do Sol maiorser a cauda.

Normalmente ns fazemos muita confuso arespeito desses bichos. Quase sempre ouvimosfalar de estrelas cadentes e da estrela Dalva, maso que ser cada uma dessas coisas?

Existem entre os planetas do sistema solar, rochase ferro de todos os tamanhos chamadasasterides. Quando um asteride atinge a Terraacontece o seguinte: devida atmosfera queserve como escudo protetor, o asteride aquecido por atrito e aparece como um rastrode luz incandecente.Esse fenmeno chamadode metero ou estrela cadente. Se esse pedaode rocha conseguir chegar superfcie da Terraento ele chamado de meteoritos.

A to citada estrela Dalva nada mais do que oplaneta Vnus, que devido a proximidade do Solaparece sempre ao entardecer ou ao amanhecer,conforme a poca do ano, e com um brilhorazoavelmente intenso.

J os cometas so um tanto mais estranhos. Gostamde ficar girando em torno do Sol em rbitas bemalongadas, as vezes to alongadas que nem sefecham. Mas do que so feitos e de onde elesaparecem?

H uma teoria que diz existir uma nuvem querodeia o sistema solar ( chamada nuvem de Oort)de onde os cometas so originrios. As vezes um

uma curiosidade de todos saber se h ou novida em outros planetas, e a resposta a isso muito simples: no se sabe. Em relao aosplanetas do nosso sistema solar, no h at hoje,qualquer indcio de que exista ou tenha existidono passado alguma forma de vida em algumdeles. No se pode ter certeza porm, se nohouve em algum momento vida em algum outroplaneta ou at quem sabe em um dos satlitesdos planetas gigantes que possuem atmosfera.

Quanto a vida em planetas fora do nosso sistema,tambm no h qualquer indcio concreto. Na

verdade, somente h muito pouco tempopudemos observar definitivamente a existnciade planetas orbitando outras estrelas, embora osastrnomos acreditassem firmemente que elesdeveriam existir, afinal nossa estrela muitoparecida com outras observadas, e os planetasdevem ser conseqncia natural da formao detais estrelas.

Vida em outros planetas? Viagens espaciais?Pelo mesmo motivo, no h razo para duvidarque haja outros planetas capazes de abrigar vida,principalmente se levarmos em conta o imensonmero de estrelas existente no Universo. Hquem diga que muito difcil um planeta reunirtodas as condies para se abrigar vida portantodeveriam ser muio raros os planetas com vida. A

verdade que no se sabe exatamente quaiscondies so essenciais ou no para apossibilidade de existncia de vida, de forma que possvel que os planetas habitados, se existirem,

no sejam to raros assim.Mas se isso fosse verdade j no deveramos tertido algum contato com essas formas de vida? Aresposta : no to simples assim.

O problema que mesmo as estrelas maisprximas esto muito distantes de ns. Todistantes que uma pessoa levaria muito mais doque o tempo de sua vida para ir e voltar, com os

meios de que dispomos hoje. Mesmo para seresmais desenvolvidos que ns o obstculo realmente muito grande.

A quantidade de energia necessria para se fazerqualquer matria (uma nave, por exemplo) seaproximar da velocidade da luz (o que tornariapossvel atingir grandes distncias no tempo deuma vida) muitssimo, mas realmente muitssimoalta.


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QUANDO UMA ESTRELA SEFORMA, SEMPRE SOBRA

ALGUM MATERIAL DE SEGUNDA MO, CUJAAGLOMERAO NO SUFICIENTE PARA GERAR A FUSO

NUCLEAR. S VEZES FORMAM UMAS PELOTINHAS QUEALGUM RESOLVEU CHAMAR DE PLANETAS.

A gravidade da

gravidadePorque voc est a

grudadinho na Terra?

Voc acha essa

pergunta boba?

Newton no achou ...

32

A GRAVIDADE FAZ TUDO PORVOC!

tudo o que voc sempre quis fazer agora ficou muito mais fcil e divertido!

Estrelas!

Planetas

!

BURACOSNEGROS! AS ESTRELAS TM UMA LONGA VIDA,ONDE MUITA COISA ACONTECE, DEVIDO

UMA INTERESSANTE COMBINAO DEEFEITOS DA GRAVIDADE, DA FUSO NUCLEAR

E DE DETALHES DA ESTRELAS. ALGUMAS SE TORNAM VORAZESBURACOS NEGROS! NO PERCA AS PRXIMAS LEITURAS!

Atmosfe

ras!POIS , TERRQUEO!PLANETAS E SATLITESPOSSUEM ATMOSFERAPORQUE A GRAVIDADE PRENDE

GASES EM TORNO DELES. PLANETAS COMGRAVIDADE FRACA POSSUEM POUCA OU QUASE NEHUMA

ATMOSFERA. PLANETAS IMENSOS POSSUEM ENORMESATMOSFERAS DADA SUA GRAVIDADE.

A MATRIA ESPALHADA NOESPAO QUE OS ASTRNOMOS

GOSTAM DE CHAMAR DE POEIRA, MAS QUE NA VERDADESO MINSCULAS PARTCULAS E GASES(OU SEJA, POEIRA),ATRAE-SE MUTUAMENTE, PROVOCANDO A FOMAO DOSAGLOMERADOS QUE DISCUTIMOS NA AULA ANTERIOR, QUEDO ORIGEM S ESTRELAS.

LINDASRBITAS!

COISAS GIRAM EM TORNODA TERRA, E DIZEMOS QUE

ELAS ESTO EM RBITA. A TENDNCIA DE TODO OBJETO LIVREDE INTERAES, SOLTO NO ESPAO PERCORRER UMA LINHA

RETA. MAS A GRAVIDADE FORA ALGUMAS COISAS AGIRAREM EM TORNO DE OUTRAS. A TERRA E OS DEMAISPLANETAS EM TORNO DO SOL. E TAMBM OS COMETAS.

Tudo isso e muito mais,somente a gravidade pode

proporcionar a voc e toda asua famlia ...


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O que estes planetas esto fazendo l em cima?

A gravidade da gravidade32

Enquanto quebravam a cabea tentando entender o queera a Terra e o cu, muitos sujeitos foram percebendo coisasimportantes. De incio, parecia natural pensar que tudo

que vamos no cu estava girando nossa volta. Essascoisas (estrelas, lua e Sol) se moviam no cu! E ns,obviamente estamos parados.

Haviam coisas, entretanto, que pareciam insistir em no secomportar direito. Umas "estrelas" (ou algo que de longeparecem estrelas) queriam ficar vagando no meio dasoutras e o pessoal resolveu cham-los de planetas. Foraisso, o Sol e a Lua tambm eram (ou pareciam ser) muitodiferentes de todo o resto...

Muita gente quis observar e medir detelhadamente ondecada coisa no cu estava em cada poca. Mas nem sempre

as coisas estavam onde acreditavam que deviam estar, deacordo com suas teorias. A que melhor explicava tudo,em dado momento que o Sol estaria no centro e osplanetas, o nosso inclusive, girando em torno dele. Algoassim:

Mas um sujeito chamado Kepler percebeu que as trajetriasno deviam ser circunferncias perfeitas, e props quefossem elipses, que so circunferncias achatadas, comoestas:

A famlia das elipses compe-se de elipses muito excntricas(achatadas) e pouco excntricas. A circunferncia tambm uma elipse: uma elipse nada excntrica.

Os planetas orbitam o Sol em trajetrias em forma de elipse,mas pouco excntricas. Os cometas tambm percorremelipses, mas bastante excntricas. O Sol no fica no centroda rbita, mas em um ponto chamado foco da elipse.

Com essa teoria, as observaes feitas com telescpios faziam

muito mais sentido. As medidas realizadas concordavamcom a hiptese de rbitas elpticas.

Mas a teoria de Kepler no parava por a. Ele props umarelao entre o perodo da rbita e seu tamanho. Querdizer, h uma relao sempre igual entre o tempo que oastro leva para completar uma volta e o tamanho e formatode sua rbita.

Isso quer dizer que para cada rbita existe um tempodeterminado, independente do que estiver nesta rbita.Por exemplo, se a Terra fosse uma laranja, percorrendo amesma rbita, levaria o mesmo tempo que leva: 365 dias

e uns quebrados.

Isso vale desde que o objeto em rbita no tenha umamassa to grande a ponto de influenciar o astro central. Porexemplo, se a massa da Terra fosse quase igual do Sol,ambos estariam girando em torno de um ponto situadoentre os dois astros. Isso acontece em sistemas onde hduas estrelas, que so chamados sistemas binrios. Algoparecido ocorre em nosso sistema, entre Pluto e seu satliteCaronte, que tm massas razoavelmente parecidas.

PLANETAquer dizer

Astro Mvelquer comprar um astromvel

zerinho?

T NO FOCO,T LIGADO?


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A grande sacada Quem teve a grande sacada sobre a gravidade foi Newton.Ele achou que os planetas atraam coisas, que o Sol atraaos planetas e assim por diante, atravs de uma foraespecial. Mas como ele mesmo havia dito que toda ao

tem uma reao, isso quer dizer que os planetas tambmatraem o Sol e que as coisas tambm atraem os planetas.

Em outras palavras, a Terra atrai uma torrada com manteiga(que cai sempre com a manteiga para baixo). Mas a torradacom manteiga tambm puxa a Terra para cima (e batesempre no lado da manteiga). O Sol atrai a Terra, e a Terraatrai o Sol. E mais: as foras so iguais em valor.

Os efeitos, porm, so diferentes. A Terra puxa a torradacom uma fora de 0,3 newton, e isso lhe causa um grandeefeito por que sua massa pequena. A torrada puxa a

Terra com 0,3 newton, e ela nem sente, porque sua

massa gigantesca, se comparada torrada. O mesmoacontece entre a Terra e o Sol. A massa do Sol gigantescacomparada da Terra, e apesar da fora que esta lhe aplica,o efeito pequeno.

Entre a Terra e a Lua, alguns efeitos so mais visveis. Afora de atrao que a Lua exerce sobre a Terra uma dascausadoras das mars. Quando a Lua passa sobre ooceano, causa-lhe um calombo, faz a gua subir umpouco.

Isso acontece porque todo corpo tem algo invisvel emvolta dele, que o campo gravitacional. A Terra tem, aLua tem, voc tem e a torrada tem. O da Terra o maisforte e o da torrada o mais fraco. Por qu? Por causa damassa. Corpos massudos tem campos fortes!

A Lua fica em torno da Terra por causa do campo da Terra.Mas a Lua tambm puxa as coisas em sua direo. Por omar sobe um pouquinho quando ela passa sobre ele.

Pelada na rua Quando a gente joga pelada na rua, sempre pergunta: atonde vai o campo? No caso do campo gravitacional vocpode tambm querer saber: at onde ele vai? Na verdadeo campo NUNCA NUNCA NUNCA NUNCA NUNCA acaba. Ele

s vai ficando fraco quanto mais longe do corpo. como ocheiro de uma coisa, quanto mais longe, mais fraco. Vocpode no sentir o cheiro do bife a 100 metros, mas ocachorro sente. O problema o nariz!

Teste:O campo gravitacional da Terra

tem o tamnho de:

Um campo de futbol ?Uma quadra de tnis ?

Um estrelo?Ai meu campo!!!

2dmGg=

Quer dizer que o campo gravitacional grando quandoa massa grandona, e vai diminuindo com a distncia,como o cheiro da sua meia. claro que isso pode ser ditocom uma frmula:

2metros)(100massasuaG xcamposeu =

O VALORDE G:

0,000000000067N.m2/kg2

o meu deu:0,00000000000054

N/kg

e o seu?

Voc coloca o valor da massa na letra m e a distncia aocentro do objeto na letra d. A letra G uma constante,quer dizer, nunca muda. Voc pode at encontrar o valordo SEU campo gravitacional a 100 metros de voc. Assim:

Esse valor ser muito pequeno, porque o valor de G, que sempre o mesmo, muito pequeno. Para que o campogravitacional de alguma coisa seja perceptvel, essa coisaprecisa ter uma massa muito grande, como os planetas,estrelas, etc.

O que aconteceria se o valor de G no fosseto pequeno assim?


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As estrelas nascem, crescem e

morrem e as vezes at se casam. Muitas preferem viver em grupos!

Nunca ouviu essa histria antes ?

33A Vida das Estrelas!

Evoluo estelar

Estrelas comunsSo estrelas que esto curtindo o melhor do seu

hidrognio, como o nosso Sol. Um dia elas iro setornar Gigantes Vermelhas. o incio do seu fim.

Gigante Vermelha o comeo do fim da vida

de uma estrela. Elaengorda muito e ficavermelhona.

O caroo de umaSupernova pode virar um

Buraco Negro

An Branca a "parte nobre" que sobraquando uma gigante vermelhamorre. Muto quente e compacta.

Supernova uma Super Gigante

Vermelhaexplodindo. Durapouco no cu..

An NegraPulsar

uma estrela de nutronsque gira muito rpido. As


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Evoluo estelar

A difcil vida de uma estrelaSe voc pensa que fcil ser estrela est muito enganado!

Elas esto sempre com problemas de massa e com dilemasmuitas vezes explosivos.

Para falar a verdade as estrelas se parecem muito com ohomem. Sua vida depende do regime, da quantidade deenergia que gasta, dos problemas com a namorada ounamorado....

Existem duas foras agindo o tempo todo numa estrela:uma chamada presso trmica, que tende a empurrar aspartculas para longe do ncleo. A outra a gravidade,

a mesminha que mantm a gente preso aqui na Terra, eque tende a puxar as partculas em direo ao ncleo.

Ao longo de sua juventude h um equilbrio entre essasforas, a estrela vai queimando o combustvel da sua regiocentral e vivendo tranquilamente. Essa boa fase da vidadura somente uns bilhes de anos. O nosso Sol, porexemplo, j viveu metade desta sua fase, algo perto de

4,5 bilhes de anos. Tem mais uns 5 bilhes de anos paraaproveitar a energia de sua juventude.

Mas chega um momento da vida em que o combustvelcomea a se esgotar mas mesmo assim ela continua

Alguma vez na vida voc j deve ter ouvido falar que esses bichos chamadosestrelas so enormes e muito quentes, tm cores e tamanhos diferentes. Masporque ser que elas so assim ?

E os buracos negros, as estrelas de nutrons, as radio-estrelas, as gigantesvermelhas, que criaturas medonhas so essas?

33

Como nasce uma estrelaTudo comea na barriga da me, ops, queremos dizer numanuvem de poeira e gs. Essa nuvem sofre algum tipo deperturbao interna e passa a se contrair por ao da

gravidade. Pela contrao a energia potencial tende adiminuir, boa parte se transformando em energia cintica,num processo das partculas caem em direo ao centroda nuvem gasosa.

Durante os choques que ocorrem entre as partculas htambm transformao de energia cintica em energiatrmica, ou seja, calor.

Devido a essa transformao a temperatura da nuvemaumenta, aumenta, aumenta, de tal maneira que em uma

certa regio, onde houver maior concentrao de matria,tomos mais leves comeam a se fundir. Ou seja, comeamas reaes de fuso nuclear: nasceu uma estrela!

Nos restos da nuvem podem se formar concentraesmenores, com temperatura insuficiente para gerar reaesde fuso nuclear. Nessas regies podem se formar planetas.


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Chega uma hora em que toda estrela precisa inchar, inchar, inchar ...Quando a estrela passa a queimar combustvel cada vez

mais nas regies superficiais, sua atmosfera aquece e seexpande. A estrela torna-se uma gigante vermelha. Ascamadas mais exteriores da estrela se expandem e comisso se esfriam e brilham menos intensamente, passandopo isso a ter uma cor vermelha. uma fase onde a estrelapassa por grandes modificaes em um tempo curto secomparado sua fase anterior. Quando isso comear aocorrer ao nosso Sol, a Terra, se ainda existir, ir sumir do

mapa.

At a tudo bem. Quase todas as estrelas chegam nessafase mais ou menos da mesma forma. Mas o que acontecedepois dela ter se tornado uma gigante vermelha?

A vida da estrela aps o estgio de gigante vermelha vaidepender da sua massa. Vamos dividir em dois grupos:primeiro as estrelas que de pequenas massas e depoisestrelas de grandes massas.

A morte das pequenas ...As estrelas de pequenas massas so aquelas que tem massaat aproximadamente duas vezes a massa do Sol. Depoisde terem se tornado gigantes vermelhas, a parte centralse contrai de modo que as camadas externas formam umacasca de gs em volta desse ncleo. Nessa nova fase da

vida, a estrela recebe o nome de Nebulosa Planetria.

O ncleo que resta muito pequeno e muito quente (daa cor branca) e a estrela est com um p na cova! A essa

"estrelinha" originada do ncleo recebe o nome de anbranca.

Ainda assim a estrela , agora uma an branca, continuaqueimando combustvel at que ela se esfrie e se apaguede modo que a estrela morre como uma an negra.

... e a morte das grandesNo fim da fase gigante vermelha, o ncleo das estrelas degrande massa podem colapsar causando uma grandeexploso, chamada supernova. s vezes isso provoca umbrilho maior que uma galxia inteira durante um certotempo. Se sobrar algum "caroo" aps a exploso, ele podese tornar algo muito interessante, dependendo de suamassa.

ESTRELASDENUTRONSUm "caroo" com massa entre 1,5 e 3 massas solares diminuise transformando numa estrela muito pequena e muitodensa, chamada estrela de nutrons. Essas estrelas tmcerca de 10 km de dimetro. Em uma colherinha de chde sua matria teramos cerca de um bilho de toneladas.

BURACONEGROSe a massa do caroo for maior do que trs massas solaresento ele se contrai, se contrai, se contrai, at se transformar

colapsar: provocaralterao brusca edanosa, situaoanormal e grave.


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As estrelas mais incrveis ...As estrelas de nutrons, como voc j viu, seoriginam a partir de "restos" da exploso de umasupergigante vermelha. um dos possveis finsda estrelas de grandes massas.

Pergunta chata n 1:QUAISOSOUTROS POSSVEIS FINSDEUMAESTRELADEGRANDEMASSA?

Quando os "restos" da exploso possuem massaentre um e meio e trs vezes a massa do nossoSol, eles se "encolhem" at algo em torno de 10km de dimetro.

Pergunta chata n 2:VOCNOACHAQUEUMTAMANHOMUITOPEQUENOPARAALGOQUETEMMAISMASSADOQUEONOSSO SOL?

Como a estrela est muito encolhidinha, a matriafica muito concentrada. Se um elefante fosseencolhido de forma equivalente ele seria invisvela olho nu, mas continuaria tendo as suas toneladasde massa. Imagine uma bolinha de gude com amassa igual do Sol. Conseguiu? Mentiroso...

Pergunta chata n 3:

QUEFORAINCRVELSERESSAQUEFAZUMAESTRELAENCOLHERTANTO?

Voc sabe ... aquela fora que discutimos naleitura anterior. Vamos dar uma dica: ela comeacom G. Mas existe algo ainda a dizer a respeito

Pergunta chata n 4:

QUEBAILARINA? PORQUEAUMENTAAVELOCIDADE?

Coisa que encolhem muito, aumentam muito de velocidade de rotao. Coisas que encolhemestupidamente demais mesmo, aumentam sua

velocidade estupidamente demais mesmo. oque acontece com as estrelas de nutrons.Algumas atingem velocidades to incrveis quepassa a emitir ondas de rdio. Claro que no hmsica nem propaganda ... Mas essas ondas sodetectveis por enormes antenas conhecidas porrdio-telescpios. Quando isso ocorre a estrelade nutron ganha o apelido depulsar.

Pergunta chata n 5:

ASESTRELASDENUTRONSSOFEITASDE NUTRONS? E O QUE SONUTRONS?

Certamente h muitos nutrons nas estrelas denutrons, mas essa coisa bem mais complicada

do que parece. Alis, como tudo na vida. Vocs precisa saber que o nutron uma daspartculas constituintes dos tomos, maisprecisamente, do ncleo dos tomos. H tambmos eltrons, que ficam em torno do ncleo, e osprtons, que ficam junto dos nutrons. Na estrelade nutrons tudo to apertado, que os eltronsso obrigados a se unirem ao ncleos e vira tudouma coisa s. Saiba que essa uma explicaoultra-super-hiper-simplificada da coisa.

VERMELHA-AMARELA-BRANCA-AZULADA

CLAROQUENO.AMATRIADEUMAESTRELATOCONDENSADAQUESUABRUTALGRAVIDADEIMPEDEALUZDEESCAPAR.PORISSO

NOPODEMOSV-LA.

EXISTEMESTRELASQUEORBITAMUMAEMTORNODEOUTRA,FORMANDOPARES,TRIOS,ETC.COMONAMSICASERTANEJA.ELAS

PODEMTERNASCIDOJUNTAS,OUTERSEAPROXIMADO.

SEEXISTE,EUNUNCAVI.

NO.NAVERDADEELESEMITEMLUZNOSPLOSMAGNTICOS.QUANDOAPARTELUMINOSAVIRAPARAC,AGENTEV.QUANDONO,PARECEQUEAPAGOU,MASNAVERDADEESTVIRADAPARAO

OUTROLADO.

NO.SOFRAGMENTOSQUESEINCENDEIAMAOATINGIRAATMSOFERAEQUEASPESSOASCONFUNDEMCOMESTRELAS.

Como os caras sabem a temperatura das estrelas?

Existem estrelas invisveis?

Existem estrelas duplas?

As estrelas cadentes so estrelas?

Os buracos negros so buracos no espao?

Os pulsares piscam?

RAPIDINHAS


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133

O Universo no

tudo?Galxias, quasares,

matria escura, Big

Bang, As diferentes

formas no universo e a

forma do universo.

34

1018 km

1 km

103

km

106 km

109 km

1012 km

1015 km

1021 km

da Terraao Sol

150.106 km

Lua3,5.103 km

da Terra Lua

384.103 kmJpiter

143.103 kmTerra13.103 km

Marte6,8.106 m

Sol1,4.106 km

1 ano-luz9,5.1012 km

Pico Everest9 km

TAMANHOS & DISTNCIAS

1 UA150. 108 km

SistemaSolar

15.109 km

estrela maisprxima

40.109 km

Via Lctea(dimetro)

9,5.1015 km

Galxia mais prxima(distncia)

1,6.1015 km

Andromeda(distncia)21.1015 km

Galxia mais distante(distncia)

94,6.1015

km

Quasar(distncia)

0,14.1021km

estrela maisbrilhante

81,4.109 km

So Paulo - Juiz de Fora500 km

pessoa1,6.10-3 km

Nesta tabela usamos potnciasde 10 para expressar nmerosgrandes. Veja:

101 = 10102 = 100103 = 1000104 = 10000

10 5= 100000

Observe que o nmero de zeros sempre igual potncia dodez. No sabe o que potnciade nmeros? Pegue seus livrosde Matemtica do 1 grau!


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134

34 O Universo no tudo!Ns no estamos ss. Nossa estrela uma dentre as milharesda nossa querida galxia Via Lctea, que tem um dimetroda ordem de 100.000 anos-luz.

Galxia !!?!?!?

Esses monstros gigantes so verdadeiros tits do espao,que vivem em grupos e muitas vezes lutam entre si paradominar, podendo s vezes se destruir e outras vezes se

juntar somando foras formando um monstro maispoderoso! E voc est no cotovelo de um deles ...

Nossa mas isso o caos! No, no, calma, devagar... issofoi s uma metfora. As galxias no so brbaras como oshomens. So singelos e inocentes amontoados de gs,poeira, estrelas, planetas. Alguns dizem que elas sorecheadas at de uma fria e misteriosa matria escura!

Existem tipos diferentes de galxias, em forma e tamanho.

Podemos dizer que so trs tipos principais: elpticas, quetem uma forma oval; espiral, que tem braos ligados auma parte central; irregulares, que no tem forma bemdefinida.H vrios tamanhos de galxias: desde as imensasat as estupidamente e gigantemente imensas. As imensas,tambm conhecidas como galxias ans so maioria noUniverso.

Devido atrao gravitacional que as galxias gostam deviver em grupos. A nossa galxia juntamente comAndrmeda e mais umas dezenas de galxias menoresformam um grupo chamado Grupo Local.

VOCESTAQUI!

No se sabe ainda como e quando esses bichos se formarame o principal motivo para essa dvida que a maior parteda massa do Universo no luminosa, materia escura!

Matria escura? Mas o que isso ?

Ao estudar galxias, especialmente a nossa, verifica-se quemesmo somando a massa de todas as estrelas, ainda pouco para que elas se mantenham presas devido a foragravitacional. Da surgiu a idia de que deve haver umtipo de matria diferente, no visvel, por isso chamada dematria escura, a qual no se conhece a natureza.

Mesmo assim existem duas idias sobre como aconteceramas formaes de galxias: uma diz que primeiro seformaram super aglomerados de formas alongada parecidascom filamentos ou achatadas parecidas com panquecas.Nessa idia por algum motivo esses super aglomerados sefragmenteram dando origem a estruturas menores que soas galxias.A outra idia diz que primeiro se formaram esistemas menores a partir da agregao gravitacional. Essasestruturas foram tambm se agregando dando origem aos

aglomerados de galxias e super aglomerados de galxia.De qualquer forma o importante perceber que tudo issos existe devido interao gravitacional. Se no fosseela, a matria escura, as estrelas, os gases, as nebulosas, osplanetas e tudo o mais no se juntariam para formar essesimensos agrupamentos de matria. Mais ainda, sequerexistiriam estrelas, planetas, e tudo o mais, uma vez queeles prprios se originaram de um acmulo de matriaprovocado pelas foras gravitacionais.

Como seformaram asgalxias?


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O Universo Qual a maior curiosidade da humanidade? No sabe?

Voc sabe de onde vem? Sabe para onde vai? Sabe seest sozinho nesse mundo? No sabe, n!

Existem outras pessoas muito preocupadas, assim comovoc, em responder essas questes. Os que estudam parasaber sobre o Universo so os cosmlogos.

Esses sujeitos estranhos, ao observarem as galxias e seusaglomerados e perceberem que eles se afastamcontinuamente uns dos outros, concluram que nossouniverso est se expandindo! Como explicar isso?

A teoria mais aceita, que a origem do universo se deucom o chamado Big Bang (no, no marca de sanduche!).Segundo essa teoria o universo surgiu de uma exploso

gigantesca h cerca de 10 a 20 bilhes de anos atrs. Tudoo que existe estava espremido em um espao minsculo,extremamente quente e denso. No inicio era s radiao eno havia matria na forma que temos hoje.Como oesfriamento continuou formou-se a matria conformeconhecemos hoje. Vrias perguntas podem surgir da:

SEO UNIVERSOSURGIU

DEALGOMINSCULOQUEEXPLODIU,

OQUEHAVIAANTES?

O QUEIRACONTECER

COMO UNIVERSONOFUTURO?

Dont worry, be happy !!!!!!!!

A primeira pergunta fcil responder: no sabemos! Masse conseguirmos responder a segunda, talvez, possamoster pistas sobre a primeira. Acredita-se que o universo temse expandido desde o Big Bang, embora no se saiba seessa expanso vai ou no continuar.

A expanso pode ser gradualmente lenta e reverter-seem algum instante. De acordo com as continhas feitas peloscosmlogos, isso depender de qual o valor da massatotal do universo. Vejamos:

Se existir menos massa que uma certa quantidade a foragravitacional no ser suficiente para parar a expanso eento o universo crescer para sempre e pronto! Nestecaso, ficaremos ainda sem saber o que veio antes daexploso, ou porque esta exploso ocorreu, fora as outras

412.232 perguntas ainda no respondidas.

Mas se a quantidade de matria for grande o bastante ouniverso ir atingir um certo limite e cessar a expanso.Ir contrair-se de modo a voltar at um estado de altssimadensidade, ocorrendo outro Big Bang, e depois expansode novo.Assim, o universo ser oscilante: explode, cresce,encolhe, explode ... Se for assim, j temos uma vaga idiado que havia antes. a que vemos claramente a

importncia de se descobrir como a matria escura: parasaber se o universo voltar a encolher ou no.

Pois : ou o universo eterno ou ele mortal, nasce edepois de muito tempo morre. Se for assim no sepreocupe porque o tempo de vida do nosso planeta comcerteza bem menor que o tempo de vida do universo!

Voc j sabe que quando o sol se tornar uma gigantevermelha, o que ocorrer daqui a cerca de 5 bilhes deanos os humanos tero que dizer adeus de algum jeito.


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As Cobras Lus Fernando Verssimo

Compreende-se que todos estivssemos ali,disse o velbo Qfwfq, e onde mais poderamosestar? Ningum sabia ainda que pudesse haver

o espao. O tempo, idem; que queriam quefizssemos do tempo, estando ali espremidoscomo sardinha em lata? Disse ''como sardinhaem lata'' apenas para usar uma imagem literria;na verdade, no havia espao nem mesmo parase estar espremido. Cada ponto de cada um dens coincidia com cada ponto de cada um dosoutros em um nico ponto, aquele onde todosestvamos. Em suma, nem sequer nosimportvamos, a no ser no que respeita aocarter, pois, quando no h espao, ter sempreentre os ps algum to antiptico quanto o sr.

Pbert

Pberd

a coisa mais desagradvel queexiste.

Quantos ramos? Bom, nunca pude dar-meconta nem sequer aproximadamente. Para podercontar, era preciso afastar-se nem que fosse umpouquinho um dos outros, ao passo queocupvamos todos aquele mesmo ponto. Aocontrrio do que possa parecer, no era umasituao que pudesse favorecer a sociabilidade;

sei que, por exemplo, em outras pocas os vizinhos costumavam freqentar-se; ali, aocontrrio, pelo fato de sermos todos vizinhos,

no nos dizamos sequer bom-dia ou boa-noite.

Cada qual acabava se relacionando apenas comum nmero restrito de conhecidos. Os querecordo so principalmentea sra. Ph(1)Nko, seuamigo De XuaeauX, uma famflia de imigrantes,uns certos Z'zu, e o sr. Pbert Pberd, a quem jme referi. Havia ainda uma mulher da limpeza -''encarregada da manuteno'', como erachamada -, uma nica para todo o universo,dada a pequenez do ambiente. Para dizer a

verdade, no havia nada para fazer durante odia todo, nem ao menos tirar o p - dentro deum ponto no pode entrar nem mesmo um grode poeira -, e ela se desabafava em mexericose horadeiras constantes. Com estes que enumerei

j ramos bastantes para estarmos emsuperlotao; juntem a isso tudo quantodevamos ter ali guardado: todo o material quedepois iria servir para formar o universo,desmontado e concentrado de modo que no

se podia distinguir o que em seguida iria fazerparte da astronomia (como a nebulosaAndrmeda) daquilo que era destinado

geografia (por exemplo, os Vosges) ou qumica(como certos istopos de berlio). Alm disso,tropevamos sempre nos trastes da famlia Z'zu,catres, colches, cestas; esses Z'zu, se noestvamos atentos, com a desculpa de que eramuma famlia numerosa, agiam como se no mundoexistissem apenas eles: pretendiam at mesmoestirar cordas atravs do ponto para nelasestender a roupa branca.

Tambm os outros tinham l sua implicncia comos Z'zu, a comear por aquela definio de"imigrante", baseada na pretenso de que,enquanto estavam ali primeiro, eles haviamchegado depois. Que isso era um preconceitosem fundamento, a mim me parecia claro, dadoque no existia nem antes nem depois e nemlugar nenhum de onde imigrar, mas havia quemsustentasse que o conceito de "imigrantes" podiaser entendi do em seu estado puro, ou seja,independentemente do espao e do tempo.

TUDO NUM PONTO

O Estado de So Paulo

O texto um trecho do conto "Tudo num ponto" de talo Calvino, em seu livro "Cosmicmicas",Editora Companhia das Letras, e uma brincadeira sobre o universo antes do Big Bang.

O que voc acha da afirmao da cobra nosegundo quadrinho? Discuta com seus colegasdurante a festinha de "amigo secreto" ...

apostila física - mecânica4

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