Relógios Relógios de solde sol

R. BoczkoIAG - USP

240606

Tempo

Definição dos Elementos de uma Escala de Tempo

InstanteOrigemÉpoca Data

Intervalo de TempoUnidade

Ponteiro

Relógio

PonteirosPonteirosSol

Estrela

Lua

VelaAmpulheta

Movimentos naturais Movimentos naturais relacionados com as escalas relacionados com as escalas

de tempode tempoAlternância do dia e da noite

Tempo Universal (Solar)

Rotação da Terra

Tempo Sideral

Movimentos dos planetas do Sistema Solar

Tempo Dinâmico

Unidade primordialde tempo

Movimento diurno aparente do Sol no HS

Z

PS

Horizonte

Observador no Hemisfério Sul

kI kOYZA mALUKA!Z

PS

Horizonte

Se o movimento diurno aparente é no sentido

"anti-horário", porque os ponteiros do relógio giram

no sentido "horário"?

Orientação do movimento dos ponteiros do relógio

Berços da AstronomiaBerços da Astronomia

EgitoBabilônia

Roma

Equador

Grécia

Linha doMaia

Inca

Chinês

Indu

Movimento diurno aparente do

Sol no HN

Z

PN

Horizonte

Observador no Hemisfério Norte

Orientação do movimento dos

ponteiros do relógio

Tipos de dia

Dia claro

Noite

Dia

Dia Babilônio

Dia Astronômico

Dia Civil

Meia-noite

NascerdoSol

OcasodoSol

Meio-dia

Dia Claro + Noite = Dia = Nictêmero

Unidade fundamental de tempo:Dia Solar

Dia Claro Dia ClaroNoite Noite

Nascer Nascer NascerOcaso OcasoMeioDia

MeioDia

MeiaNoite

MeiaNoite

NictêmeroDia Astronômico

Dia Babilônico

Dia Civil0.1.2 ……….12……………24 h

Relógios de sol

Gnômon com mostrador horizontal

9

16

12

A BC

A B C

Gnômon com mostrador horizontal

910

11

12

6

7 8

1314

1516

1718

Gnômon com mostrador horizontal e hastes verticais

910

11

12

6

7 8

1314

1516

1718

PóloCeleste

Gnômon com mostrador horizontal

910

11

12

6

7 8

1314

1516

1718

PóloCeleste

Gnômon com mostrador horizontal e "haste" artística

910

11

12

6

7 8

1314

1516

1718

Graduação de um relógio de mostrador plano com hora verdadeira local

Sul

N

Este Oeste

12 11 10

9

8

7

6

5

1314

15

16

17

18

19

Trajetóriasdiurnasdo Sol

Leste

Oeste

Norte Sul

6

7

9

10

8

1112

13

14

15

16

17

18

5

19

Sombras nos Equinócios e nos Solstícios

Sul

N

Este Oeste

12 11 10

9

8

7

6

5

1314

15

16

17

18

19

Equinócio da Primavera e do Outono

Solstício de Inverno

Solstício de Verão

Gnômon demostradorequatorial

Leste

Oeste

NorteSul

6

7

9

10

8

1112

13

14

15

16

17

18

Verão

PS

Gnômon Equatorial

1817161514

1312

6

9 10 11

78

Co-Latitude Latitude

PS

Chão Chão

Ponteiros não celestes

Relógio de Vela

12 h Meio dia

12 h Meio dia (outro)

24 h Meia noite

18 h Pôr do Sol

06 h Nascer do Sol

Babilônicose Caldeus

Minutos e segundos

12 h Meio dia

12 h Meio dia

24 h Meia noite

18 h Pôr do Sol

06 h Nascer do Sol

Babilônicose Caldeus

Sistema Sexagesimal( 60 )

( 12 = 60 / 5 )Dia = 12 + 12 horas

RomanosMinuto (pequeno)Segundo Minuto

Ampulheta

Relógio com escoamento de areia

Clepsidra

24

18

12

6

0

Relógio com escoamento de águah

v

Nível constante

Reservatório de reposição

Relógio de pêndulo

m

lg

T = 2 l / g

Variação no “comprimento” do

Dia

Dia Médio

1 2 3 183 365 VelaMédia(24 h)

Vela de1 dia

12

6

92

457

8

1011

3

1

Dia Verdadeiro e Dia Médio

Leste

Oeste

NorteSul

6

7

9

10

8

1112

13

14

15

16

17

18

Fev

Mai

Jul

OutAnalema

12

6

92

457

8

1011

3

1

Tempo Médio

Sombra ao meio-dia médio

Graduação de um relógio de mostrador plano com hora média local

Sul

N

Este Oeste

12 11 10

9

8

7

6

5

1314

15

16

17

18

19

Representação Representação convencionalconvencional

Projeção no plano do equador a partir do PS

PN

PN

Equador

Visão a partir da direção do Pólo Sul

PS

Equador

Rotaçãoda Terra

PS

Rotação da

esfera celeste

Rotação da Terra

Representação do meridiano

local do observador

Movimentodiário

aparentedo Sol

LesteOeste

Plano Meridiano

local

PS

Projeções no plano do equador

Movimentodiário

aparentedo Sol

LesteOeste

Plano Plano MeridianoMeridianoSuperior Superior

locallocal

PS

Meridiano inferior(meridiano da meia-noite)

Representação do Representação do observadorobservador PN

PN

Equador

Visão a partir da direção do Pólo Sul

PS

Mer

idia

nolo

cal

LesteOeste

Movimento diurno

aparente do Sol

Equador

Horizonte

PS

Representação com Greenwich

PS

Mer

idia

nolo

cal

Movimento diurno

aparente do Sol

LesteOeste

Meridiano

de Greenwich

PN

PS

Equador

Greenwich

= Longitude geográfica do local

Hello, my good

fellow!

Here I am!

Tempo SolarTempo Solar

Tempo Solar Verdadeiro Local

PS

Mer

idia

nolo

cal

LesteOeste

Movimento diurno

aparente do Sol

TVL= HV + 12h

TVL-12h

HV

TVL

Tempo Solar Verdadeiro de Greenwich

PS

Mer

idia

nolo

cal

Movimento diurno

aparente do Sol

LesteOeste

Meridiano

de Greenwich

TVG-12h

Obtenção da Longitude Geográfica

PS

Mer

idia

nolo

cal

Movimento diurno

aparente do Sol

LesteOeste

Meridiano

de Greenwich

TVL-12h

= TVG - TVL

= HVG - HVL

TVG-12h

HVG

HVL

Sol Verdadeiro e Sol Médio

Eixo derotação

Equador

PN

Eclíptic

a

PS

SV

Sol Verdadeiro:Movimento elíptico

pela eclíptica

Sol Médio:Ponto fictício que se desloca

sobre o equador com movimento circular uniforme

SM

Representando o Sol Verdadeiro e o Médio

PS

Mer

idia

nolo

cal

Movimento diurno aparente

do Sol

LesteOeste

Meridiano

de Greenwich

SolMédio

Tempo Solar Médio

PS

Mer

idia

nolo

cal

Movimento diurno

aparente do Sol

LesteOeste

Meridiano

de Greenwich

TMG-12h

TML-12h

UT – 12 h

UT = TMG

HMG

HML

SolMédio

Tempo Universal UT

Hello, my good

fellow!

PSLesteOeste

Meridiano

de GreenwichTMG-12h

UT – 12 h

UT = TMG

SolMédio

UT

HMG

Equação do tempo

PS

Mer

idia

nolo

cal

Movimento diurno

aparente do Sol

LesteOeste

Meridiano

de Greenwich

TML-12h

Eq.T = TVL - TML

Eq.T = TVG - TMG

Eq.T = TVG - UT

TMG-12hTVG-12h

TVL-12h

Eq.T

SolMédio

Equação do tempo

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 121 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

00

+16+16

-16-16 Mês

(min

)

Sol ‘Adiantado’

Sol ‘Atrasado’

Eq.T

= T

V - T

M

Fusos Horários

PS

Movimentodiário

aparentedo Sol 12

LesteOeste

Movimento aparente

do Sol

Compromisso com hora marcada Verdinho!

Te telefono ao meio-

dia!Tá.

Meio-diaaonde?

PS

Movimentodiário

aparentedo Sol 12

11:50

Apressado! Alô!

Meio-dia

PS

Movimentodiário

aparentedo Sol 1312

Meio-dia

PS

Movimentodiário

aparentedo Sol

1413

12

Fusos HoráriosPN

PS

Equador

Greenwich

Fuso

Planisfério comFusos Horários

3=F 2 1 0456789101112 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

UT = TF + FW

UT

TF

Hora Legal

PS

Movimentodiário

aparentedo Sol 12

11

10

13

PS

12

24

Fusos horários no planeta

Fusos horários no

Brasil

Fuso2h

Fuso3h

Fuso4h

Fuso5h

Fernandode

Noronha

Linha de mudança de data14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14

Dia20

Dia20

Dia21

Dia21

Dia

21 Dia

20Dia20

Dia

20

Z A B C D E F G H I K L M Y X W V U T S R Q P O N Z

Dia anterior

Dia seguinte

Linha demudançade data

00 -1 -2 -3 -4 -5 -6 -7 -8 -9 -10 -11-12 12 11 10 09 08 07 06 05 04 03 02 01 00Númerodo Fuso

Horado Fuso

Greenwich Greenwich

Hora da passagem meridiana

(TML-12) = (TF-12) – (-F)

TVL = TML + Eq.T

(UT – 12) = (TF – 12) + F

UT = TF + F

PS

Mer

idia

nolo

cal

Movimento diurno

aparente do Sol

LesteOeste

Meridiano

de Greenwich

TML-12h

Meridiano central do

fuso

TML = TF – + F

TVL = TF – + F + Eq.T

Na passagem meridiana: TVL=12h

TFPas.Mer. = 12 + - F - Eq.T

F

UT-12h

-F

TF-12h

TVL-12h

Eq.T

SolMédio

Graduação de um relógio de mostrador plano com hora verdadeira do meridiano central do fuso

Sul

N

Este Oeste

12 11 10

9

8

7

6

5

131415

16

17

18

19

Graduação de um relógio de mostrador plano com hora média do fuso

Sul

N

Este Oeste

12 11 10

9

8

7

6

5

131415

16

17

18

19

PS

Resumo das escalas solares

Meridianolocal

Movimento diurno

aparente do Sol

Oeste

Meridiano central do

fuso

F

Meridiano superior de Greenwich

Eq.T

UT

UT

TF

TF

TML

TML

Leste

TVL

TVL

TVG

TVG

HVLHML

SolMédio

SolVerdadeiro

-F

Hora de Verão

5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Período de atividades

Período de atividades

Iluminação 3,5 h

IluminaçãoIlu 2,5 + 0,5 = 3h

Hora do Fuso

6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24Hora de Verão

HV = HF + 1 h

Nascer do Sol

Ocaso do Sol

Dia claro NoiteNoite

Tempo Atômico

TempoAtômico

Próton +NêutronElétron -

Convenção

NívelFundamental

Átomo nêutro

Átomo excitado

NívelExcitado

Átomo nêutro

T

Segundo InternacionalSegundo Internacional(01 jan 1972)

É o intervalo de tempo correspondente a

9.192.631.770períodos da radiação emitida durante a transição entre dois

níveis hiperfinos do estado fundamental do átomo de

Césio 133

T

Césio

Tempo Universal Tempo Universal CoordenadoCoordenado

Tempo Universal CoordenadoTempo Universal Coordenado

TAI

UT1

UTC

Salto = 1s

Tempo Uniforme

UTC = TAI + Binteiro

B : |UTC-UT1| < 0,7s

Hello, my good

fellow!

Sucessão dos segundos na UTC

Segundo intercalado e retirado

58 59 60 00s 01 0255s 56 57Segundo

intercalado

Atrasar de1 segundo

10m 10 10 10 10 10m 11m 11 11

58 59 00s 01 02 0355s 56 57Seqüêncianormal

10m 10 10 10 10 11m 11 11 11

58 00s 01 02 0355s 56 57 04

59

Segundoeliminado

Adiantar de1 segundo

10m 10 10 10 11m 11 11 11 11

A Terra está parando de girar!

Marés marítimasMarés marítimas

Estrutura da Terra

Crosta

Magma

Núcleo

Marés TerrestresMarés Terrestres

Magmapastoso

Placa

Lua

~ 15 cm

Magmapastoso

Placa

Placa

Placa

Placa

MarésGravidade

Rotaçãoda Terra

Ciclicidadedas marés

Atrito

Cal

or

Perda deenergia cinética

de rotação

A Terra estáA Terra estáparandoparandode girar !de girar !

Translação da Terra daqui Translação da Terra daqui a ... muitos anos !a ... muitos anos !

Sol

O movimento de rotação será sincronizado

com o movimento de

translação.

Translação atual da LuaTranslação atual da Lua

Sol

Fim

Símbolos