Apresenta

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Astronomia dos Povos Antigos
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Astronomia das Grandes Civilizações

• Astronomia da Mesopotâmia
• Astronomia Egípcia
• Astronomia Chinesa
• Astronomia Hindu
• Astronomia dos Gregos
• Astronomia Maia
• Astronomia Árabe

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Grandes Civilizações
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Grandes Civilizações das Américas
1500 a.C. 300 Olmecas 300 - 900
Maias 1400 1519 Aztecas 1100 1532 Incas
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FATO
Os Povos que criaram uma escrita apresentaram um
desenvolvimento cultural e científico superior
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Símbolos
Nas culturas modernas usa-se um conjunto de
símbolos para representar idéias desde as mais
simples até as mais complexas.
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Símbolos
Algumas experiências humanas nascimento, morte,
céu, terra - são tão universais que todas as
culturas têm símbolos para elas.
Símbolos para o Sol em várias partes do mundo
Símbolo em várias culturas
Peru Provável Inca
Região Mohenjo- Daho (Paquistão)
Região Eufrates- Tigre (Iraque)
China
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Os Egípcios criaram os Hieróglifos
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Os Povos da Mesopotâmia
Escrita Cuneiforme Acadianos e Sumerianos
Escrita neo-aramaico - Assírios
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Os Povos da China
Textos em 2000 linguagens http//www.language-mus
eum.com/
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Os Povos da Índia
Harapa
Sânscrito
Rig Veda
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Os Gregos
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Os Maias
Glyfos Maias
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Os Árabes
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Os Incas
Os Incas não tinham escrita mas possuíam um
sistema para contagem de números - Quipu
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Civilização da Mesopotâmia
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Astronomia da Mesopotâmia
Círculo Zodiacal - Assírios
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Astronomia da Mesopotâmia
FATO
Os Sumérios e os povos que habitaram a região da
Mesopotâmia, tinham como objetivo a determinação
de valores numéricos associados aos fenômenos
astronômicos observados
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HISTÓRIA
Sumérios Estudaram minuciosamente os
movimentos dos planetas, notando que eles
descreviam órbitas próximas da Eclíptica
Deduziram pelo movimento do Sol e da Lua que o
brilho da Lua era reflexo da luz do Sol
Identificaram grupos de estrelas (Constelações)
no céu para facilitar a navegação Primeiro
calendário (3000 a.C.) Ano 360 dias - 12
meses de 30 dias Calendário Lunissolar Ano com
12 meses lunares alternados entre 29 e 30 dias.
Intercalavam periodicamente um 13 mês para
manter uma estreita correlação com as Estações do
ano.
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Babilônios
Descobriram o Ciclo Metônico (380 a.C.), que
introduz 7 meses lunares a cada período de 19
anos. Registraram cuidadosamente vários
fenômenos astronômicos em tábuas com escrita
cuneiforme. Registros com listas de estrelas e
constelações na trajetória da Lua, a posição
do Sol nas Estações, a passagem de cometas,
circunstâncias dos Eclipses do Sol e da Lua,
tabelas mostrando quando a sombra de um Gnômon
padrão tem certos comprimentos.
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Caldeus
Usavam métodos de predição baseados em relações
numéricas obtidas a partir de tabelas de
observações planetárias. Eram capazes de
predizer Eclipses Lunares (700 a.C.) e
Eclipses Solares com menos precisão. Com
auxílio da aritmética verificaram que o Sol e os
Planetas possuíam velocidades variáveis.
Dividiram a Eclíptica em 12 partes iguais,
chamadas de Signos do Zodíaco e introduziram a
Astrologia tal como ela é hoje conhecida.
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FÍSICO-MATEMÁTICO
Os Sumérios foram os criadores do Sistema de
Contagem Sexagesimal, isto é, de base 60.
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Civilização Egípcia
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Astronomia dos Egípcios
FATO
Os Egípcios tinham interesse em
aspectos práticos, onde a Astronomia era a
base necessária para a Marcação do Tempo.
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HISTÓRIA
Dividiam o ano em 3 Estações em função do
regime de águas do rio Nilo Estação das
Inundações (Julho a Novembro) Estação da
Semeadura (Novembro a Março) Estação da
Colheita (Março a Julho). Adotaram o Calendário
Solar em 3000 a.C., como sendo o período entre
os Solstícios de Verão (365 dias). Foram os
primeiros (2150 a.C.) a dividir o dia em dois
períodos de 12 horas. As horas diurnas
foram marcadas pela sombra do Gnômon (Relógio
de Sol). As horas noturnas foram marcadas pela
passagem de grupos de estrelas, chamados de
Decanos. Cada Decano está afastado cerca de
10 do anterior, o que equivale a nascer cerca de
40 minutos depois do anterior.
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Calendário Diagonal - Decanos
Dia 31 Dia 21 Dia 11 Dia 1
D4 D3 D2 D1 Hora 1
D5 D4 D3 D2 Hora 2
D6 D5 D4 D3 Hora 3
D6 D5 D4 Hora 4
D6 D5 Hora 5
D6 Hora 6
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Teto de Templo em Denderah
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Civilização Chinesa
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Astronomia Chinesa
FATO
A principal preocupação da Astronomia Chinesa era
a previsão de fenômenos e de posições dos astros
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HISTÓRIA
A Astronomia Chinesa está dividida em dois
ramos Astronomia Calendrica (Lifa) e
Astrologia (Tianwen) A Lifa tratava dos
fenômenos periódicos (duração do ano, previsão
de eclipses e cálculo de posições planetárias). A
Lifa era de respon- sabilidade da Agência
Astronômica, que publicava um almanaque com
efemérides astronômicas. O Tianwen procurava
por fenômenos celestes transientes e
imprevisíveis (eclipses solares, manchas
solares, auroras boreais, cometas, chuvas de
meteoros, estrelas novas e nuvens não
usuais, tentando interpretar seus
significados. O Tianwen tinha natureza
distinta da Astrologia praticada pelos Caldeus
e Gregos, pois previa o destino de estados e
governos e não de pessoas.
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Civilização Hindu
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Astronomia Hindu
FATO
Em grande parte ainda desconhecida, a Astronomia
Hindu foi influenciada fortemente pelos
conhecimentos astronômicos dos povos da
Mesopotâmia
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HISTÓRIA
Os Vedas deificavam o Sol, as estrelas e os
cometas. Os planetas estavam ligados a
Astrologia. Aryabhatta (476 - 550 d.C.)
sugeriu que o Sol era responsável pela luz
emitida pela Lua, que a Terra era uma esfera e
que o Sol era o centro do mundo (Sistema
Heliocêntrico). Também desenvolveu métodos
para calcular eclipses, inclusive
graficamente. Brahmagupta (século VII) estimou
a circunferência da Terra em 36 000 km e
disse que os corpos caem em direção a terra
como está na natureza da Terra atrair os
corpos (Força da Gravidade).
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Civilização Maia
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Astronomia Maia
FATO
Os Maias tinham uma preocupação especial com a
passagem do tempo, construindo calendários
especiais para a contagem de longos períodos
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HISTÓRIA
Os Maias se destacaram pela originalidade de
seus calendários. A Pirâmide de Kukulkan era
usada como um calendário seus quatro lados
tinham 91 degraus para alcançar a plataforma no
topo, perfazendo um total de 365, equivalente
ao número de dias do ano.
Animação
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Existe evidência que os Maias sabiam que a
duração do ano é ligeiramente maior do que 365
dias. A Lua, o Sol e especialmente Vênus eram
cuidadosamente observados por motivos
astrológicos. Eles tinham um ciclo lunar
especial, relativo à previsão dos eclipses do
Sol, que se baseava somente na experiência. Os
seus principais monumentos apresentam
alinhamentos astronômicos, alguns pouco comuns
com as faces alinhadas com a direção mais ao sul
do nascer do planeta Vênus.
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FÍSICO-MATEMÁTICO
Os Maias usavam um Sistema de Contagem Vigesimal,
isto é, de base 20
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Astronomia dos Gregos
Os Gregos pegaram os conhecimentos dos antigos
egípcios e babilônios e os transformaram em algo
mais simples, mais abstrato e mais racional. A
ciência dos Gregos sistematizou e organizou o
Conhecimento Científico e procurou generalizar a
partir de experiências empíricas, criando a
Lógica. A história da Ciência Grega pode ser
dividida em 4 períodos Jônico, Ateniense,
Helenístico e Grego-Romano.
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Astronomia dos Gregos
O Período Jônico marca o nascimento da ciência
grega (600 a 450 a.C.) e têm seus expoentes em
Tales de Mileto e Pitágoras. Neste período os
filósofos especulavam sobre do que é feito o
mundo e como ele nasceu. O Período Ateniense
se estendeu de 480 a.C. a 330 a.C. e os interesse
mudaram da explicação do mundo material para a
natureza do homem e seus deveres sociais. Os
grandes filósofos do período são Platão, Sócrates
e Aristóteles.
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Astronomia dos Gregos
No Período Helenístico, entre 330 a.C. e 100
a.C., o império de Alexandre Magno põe a cultura
grega de novo em contacto com as culturas do
oriente. Como resultado existe um grande
desenvolvimento da Matemática, da Mecânica e da
Astronomia. Euclides, Arquimedes e Hiparcos são
os grandes expoentes. O Período Grego-Romano
constituiu-se numa ponte entre a ciência clássica
e a ciência atual. Ele estendeu-se de 100 a.C. a
600 d.C. e Ptolomeu foi o grande cientista na
área de Astronomia e Matemática.
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Astronomia dos Gregos
As principais contribuições dos Gregos na
Astronomia foram especulações sobre a Estrutura
do Cosmos e determinações das durações das
Estações e do ano, dos tamanhos da Terra, Sol e
Lua, bem como das distâncias relativas entre
eles. Some-se a isso a descoberta da Precessão
por Hiparcos.
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Astronomia dos Gregos
Estrutura do Cosmos
Os seguidores de Pitágoras (582 a 500 a.C.)
disseram que no centro do Universo havia fogo
e que a Terra é uma das estrelas, criando o
dia e a noite através de um movimento
circular entorno do centro. Precursor do
Heliocentrismo.
Platão de Atenas (428 a 348 a.C.) argumentou
que o domínio celeste está ordenado segundo
uma perfeita figura geométrica, a esfera, com os
planetas se movendo numa figura plana
perfeitamente simétrica, o círculo. Platão foi
o iniciador da idéia dos movimentos circulares
uniformes para os planetas com a Terra no
centro, um dos pilares do Sistema Geocêntrico.
Eudoxus de Cnidus (ca. 400 a ca. 347 a.C.)
explicou os movimentos do Sol, Lua e planetas
por meio de esferas concêntricas acopladas com
raios, taxas de rotação e inclinações ajustáveis
Esferas de Eudoxus. As esferas eram apenas
uma construção matemática.
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Astronomia dos Gregos
Estrutura do Cosmos
Aristóteles (384 322 a.C.) adotou o sistema
de Eudoxus e considerou que o sistema era
fisicamente real e não uma conveniência
matemática Os movimentos celestes deveriam ser
circulares porque eram figuras fechadas A esfera
das estrelas era maior quando comparada com a
esfera terrestre, mas não era infinita A luz e o
calor das estrelas era devido a fricção com o ar.
Aristarco de Samos (ca. 310 a ca. 230 a.C.)
propôs o Sol como o centro do movimento
planetário. Explicou os movimentos planetários
observados através da rotação da Terra e dos
planetas entorno do Sol Sistema Heliocêntrico.
Claudius Ptolomeu (90 a 168 d.C.) usando
combinações de círculos e movimentos descentrados
(epiciclos) construiu o Sistema Geocêntrico para
explicar os movimentos dos planetas e do Sol
entorno da Terra.
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Astronomia dos Gregos
Equinócios e Solstícios
Meton e seus discípulos determinaram a data do
Solstício de Verão, em 432 a.C. Euctemon
(ca. 430 a.C.) determinou o comprimento das
Estações do Ano como sendo 90 dias (solstício
de verão ao equinócio de outubro), 90 dias
(equinócio de outono ao solstício de inverno), 92
dias (solstício de inverno ao equinócio da
primavera) e 93 dias (equinócio da primavera ao
solstício de verão). Calípus, em cerca de
330 a.C., encontrou 92, 89, 90, 94 dias para a
duração das estações respectivamente.
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Astronomia Árabe
A Astronomia Árabe era subdividida em 4 partes
Astronomia Esférica, Cronometria,
Trigonometria Esférica, Geografia Matemática
Os astrônomos árabes dedicaram uma boa parte de
seu tempo verificando e corrigindo as tabelas
de Ptolomeu. Redeterminaram valores
fundamentais necessários com auxílio de melhores
instrumentos como o Astrolábio O estudo do
registro e medida do tempo era importante por
motivos religiosos, por exemplo para a
determinação precisa de instantes de orações
Na trigonometria, inicialmente tratada como parte
da Astronomia, os Árabes desenvolveram as
funções (tangente, co-tangente, secante e
co-secante) e as inter-relações entre elas. Os
Árabes usaram a Astronomia como ajuda à navegação
no Oceano Índico.
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Astronomia Árabe
A Astronomia Árabe começou através do
contacto com a Índia. Seu marco inicial foi em
820 d.C., quando os árabes traduzem o
Almagesto por ordem do califa Al Mamon. Foram
feitos diversos catálogos de posições de
estrelas com precisão melhor do que o de
Ptolomeu os movimentos planetários foram
estudados e as tabelas astronômicas foram
melhoradas. A astronomia árabe culminou com os
trabalhos de Ulugh Beg (1394 - 1449),
feitos no grande sextante do observatório de
Samarkand.
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Astronomia Árabe
Os astrônomos árabes eram capazes de calcular
mais precisamente certos parâmetros do que os
Gregos, porque usavam instrumentos maiores e
melhores
As grandes contribuições da Astronomia Árabe
foram a preservação do trabalho de Ptolomeu, a
teoria melhorada da Lua feita por Ibn al-Shatir
(1304 - 1376) e a precisa determinação de
parâmetros astronômicos.
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Visões de Mundo
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Johannes Kepler

• Observatório Nacional - Astrofísica Estelar 2007
• por Dalton Lopes e Antares Kebler

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Estudando as órbitas dos corpos celestes

• Johannes Kepler nasceu no dia 27 de dezembro de
  1571 em Weil (Wurttemberg), na Alemanha, e morreu
  no dia 15 de novembro de 1630 em Ratisbona.
• Kepler foi um dos mais importantes cientistas do
  seu tempo e pode-se dizer que, sem os seus
  trabalhos, a física desenvolvida posteriormente
  por Newton talvez não existisse

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Estudando as órbitas dos corpos celestes

• Kepler foi um grande matemático, embora, como
  era típico de sua época ele era místico,
  interessado nas relações numéricas entre os
  objetos do Universo.
• Descreveu a sua busca da ciência como um desejo
  de conhecer a mente de Deus.
• Kepler foi para Praga trabalhar com Tycho Brahe
  e pode, assim, utilizar os seus preciosos dados
  observacionais.

53
As leis de Kepler

• Kepler pode fazer cálculos altamente precisos
  das órbitas planetárias, usando as observações de
  alta qualidade, sem precedente, de Tycho Brahe.
• Os resultados observacionais de Tycho Brahe
  poderiam ser explicados se Kepler usasse órbitas
  circulares.
• Ele preferiu abandonar este conceito de órbita
  devido a confiança que tinha nos dados
  observacionais de Brahe, modificando-o até
  conseguir igualar a precisão obtida por Brahe.

54
As leis de Kepler

• Em 1609, Johanes Kepler publicou seu livro
• Astronomia nova aitologetos
• Um vasto volume de quase 400 páginas, onde
  apresen-tava uma das maiores revo-luções na
  astronomia.
• Neste livro, Kepler revelava ao mundo científico
  duas importantíssimas leis relacio-nadas com o
  movimento pla-netário a lei das órbitas
  elípticas e a lei das áreas.

55
As leis de Kepler

• A chamada terceira lei do movimento planetário,
  a lei que relaciona o período orbital com as
  distâncias, foi publicada em outro livro de
  Kepler, editado em 1619 com o título
• Harmonices mundi

56
As leis de Kepler

• Resumindo, Kepler desenvolveu três regras
  matemáticas que eram capazes de descrever as
  órbitas dos planetas.
• Define-se órbita como a trajetória que um corpo
  celeste descreve em torno de outro sob a
  influência da lei da gravidade (só desco-berta
  posteriormente por Isaac Newton).

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LEIS DE KEPLER
58
Os primeiros a descreverem sistemas planetários
explicando os movimentos de corpos celestes foram
os gregos.
O mais famoso sistema planetário grego foi o de
Cláudio Ptolomeu (100-170), que considerava a
Terra como o centro do Universo (sistema
geocêntrico).
Segundo esse sistema, cada planeta descrevia uma
órbita circular cujo centro descreveria outra
órbita circular em torno da Terra.
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Nicolau Copérnico (1473-1543), astrônomo polonês,
criou uma nova concepção de Universo,
considerando o Sol como seu centro (sistema
heliocêntrico).
Segundo esse sistema, cada planeta, inclusive a
Terra, descrevia uma órbita circular em torno do
Sol.
Entretanto, o modelo de Copérnico não foi aceito
pelo astrônomo dinamarquês Tycho Brahe
(1546-1601), segundo o qual o Sol giraria em
torno da Terra e os planetas em torno do Sol.
60
Ao morrer, Brahe cedeu suas observações a seu
discípulo Johannes Kepler (1571-1630), que
tentou, em vão, explicar o movimento dos astros
por meio das mais variadas figuras geométricas.
Baseado no heliocentrismo, em sua intuição e após
inúmeras tentativas, ele chegou à conclusão de
que os planetas seguiam uma órbita elíptica em
torno do Sol e, após anos de estudo, enunciou
três leis.
61
1.ª LEI DE KEPLER (LEI DAS ÓRBITAS)
As órbitas dos planetas em torno do Sol são
elipses nas quais ele ocupa um dos focos.
Numa elipse existem dois focos e a soma das
distâncias aos focos é constante.
62
a b c d
b
a
Foco
Foco
d
c
ELIPSE
63
2.ª LEI DE KEPLER (LEI DAS ÁREAS)
A área descrita pelo raio vetor de um planeta
(linha imaginária que liga o planeta ao Sol) é
diretamente proporcional ao tempo gasto para
descrevê-la.
Velocidade Areolar ? velocidade com que as áreas
são descritas.
Afélio
64
(No Transcript)
65
(No Transcript)
66
A1
67
A1
68
A1
69
A1
70
A1
71
A1
72
A2
A1
73
A2
A1
74
Sol
planeta
75
Afélio
Afélio ? ponto de maior afastamento entre o
planeta e o Sol
76
(No Transcript)
77
(No Transcript)
78
(No Transcript)
79
(No Transcript)
80
(No Transcript)
81
(No Transcript)
82
(No Transcript)
83
(No Transcript)
84
Periélio
Periélio ? ponto de maior proximidade entre o
planeta e o Sol
85
A2
A1
Com isso, tem-se que a velocidade no periélio é
maior que no afélio.
Afélio 29,3 km/s
Periélio 30,2 km/s
86
3.ª LEI DE KEPLER (LEI DOS PERÍODOS)
O quadrado do período da revolução de um planeta
em torno do Sol é diretamente proporcional ao
cubo do raio médio de sua elipse orbital.
Raio Médio ? média aritmética entre as distâncias
máxima e mínima do planeta ao Sol.
T2 K
R3
87
Planeta T (dias terrestres) R (km) T2/R3
Mercúrio 88 5,8 x 107 4,0 x 10-20
Vênus 224,7 1,08 x 108 4,0 x 10-20
Terra 365,3 1,5 x 108 4,0 x 10-20
Marte 687 2,3 x 108 4,0 x 10-20
Júpiter 4343,5 7,8 x 108 4,0 x 10-20
Saturno 10767,5 1,44 x 109 4,0 x 10-20
Urano 30660 2,9 x 109 4,0 x 10-20
Netuno 60152 4,5 x 109 4,0 x 10-20
Plutão 90666 6,0 x 109 4,0 x 10-20
88
As Leis de Kepler dão uma visão cinemática do
sistema planetário.
Do ponto de vista dinâmico, que tipo de força o
Sol exerce sobre os planetas, obrigando-os a se
moverem de acordo com as leis que Kepler
descobrira?
A resposta foi dada por
Isaac Newton (1642-1727) FORÇA
GRAVITACIONAL!!!!
89
LEI DA GRAVITAÇÃO UNIVERSAL
Dois pontos materiais se atraem mutuamente com
forças que têm a direção da reta que os une e
cujas intensidades são diretamente proporcionais
ao produto de suas massas e inversamente
proporcionais ao quadrado da distância que os
separa.
90
G constante de gravitação universal 6,67 x
10-11 (SI)
m2
m1
91
Ainda de acordo com as Leis da Gravitação
Universal
Devido a sua enorme massa, o Sol tende a atrair
os planetas em sua direção
Quanto mais próximo do Sol, maior a velocidade do
planeta para que possa escapar do campo de
atração gravitacional do Sol
A densidade de um planeta influencia na sua
velocidade de rotação (quanto mais denso, mais
lento)
92
FIM
José Adolfo S. de Campos Observatório do Valongo