Abertura do Setor de Astronomia - CDCC

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Abertura do Setor de Astronomia - CDCC
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Setor de Astronomia - CDCC
Setor de Astronomia (OBSERVATÓRIO) (Centro de
Divulgação da Astronomia - CDA) Centro de
Divulgação Científica e Cultural -
CDCC Universidade de São Paulo -
USP http//www.cdcc.sc.usp.br/cda Endereço Av.
Trabalhador São-Carlense, n.400 Tel
0-xx-16-273-9191 (Observatório) Tel
0-xx-16-273-9772 (CDCC) e-mail
cda_at_cdcc.sc.usp.br LocalizaçãoLatitude 22 00'
39,5"S Longitude 47 53' 47,5"W
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Sessão Astronomia
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O Que é a Sessão Astronomia?
As Sessões Astronomia são palestras proferidas
por monitores do Setor de Astronomia todos os
sábados às 21h00. Iniciadas em 1992, foram
criadas com o objetivo de falar sobre Astronomia
ao nosso público em uma linguagem simples e
acessível a todas as faixas etárias. Estas
palestras se tornaram uma opção de diversão e
informação para a comunidade local e também para
visitantes de nossa cidade. Os temas abordados
são os mais variados possíveis. O material
multimidia contido aqui consiste numa opção
áudiovisual complementar que o proferssor do
Sistema de Ensino pode utilizar como auxílio a
suas aulas. O conteúdo das Sessões Astronomia
podem ser Acessos no seguinte endereço http//edu
car.sc.usp.br/ciencias/astro/cda/sessao-astronomia
/
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As Forças de Maré
As Forças de Marés
Por Fernando Presidente Luz
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Identificação do Tema
Título As Forças de Maré Autor Fernando
Henrique e Paula da Luz Data da Apresentação 8
de maio de 2004 Apresentador Fernando Henrique
e Paula da Luz Resumo O conteúdo desta palestra
é explicar um pouco da origem do conhecimento das
forças de marés e como elas influenciam o nosso
dia a dia, além disso queremos esclarecer como é
o funcionamento desta força.
Créditos imagem Monte St. Michel Na costa norte
da França (em maré baixa e maré alta)Fonte
http//www.iit.edu/johnsonp/smart00/lesson4.htm
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O que significa?
Força de Marés
Interação entre 2 corpos que pode ter caráter de
repulsão ou atração.
Relativo ao Mar.
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Conteúdo O que significa?
É interessante saber o que o significado da
palavra do tema que estamos tentando saber as
informações. No caso desta palestra, as forças de
marés é o nome que damos para o estudo das
alterações nos níveis dos mares que ocorrem
devido a atração gravitacional de corpos no
Sistema Solar, mais especificamente, o Sol e a
Lua, o Sol pela sua grande massa e a Lua devido a
sua proximidade da Terra.
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O que significa?
Em outras línguas
Inglês tide Frisian Ocidental tiid Holandês
tijd Alemão tid Islândia tíõ Suécia tid
Dinamarca tid Noruega tid
Tide (e suas derivações) está relacionado com
tempo (time), ou seja, a idéia é que a variações
entre as marés altas e baixas era uma forma de
obter uma medida do tempo.
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Conteúdo O que significa?
Em outras línguas, o significado da palavra que
designa força de marés é muito equivalente com o
significado de tempo, pensando a respeito, o que
é o tempo? É uma coisa tão básica para a nossa
existência, mas é muito difícil descrevê-la
bem!!! Todos nós sabemos que o tempo é uma um
valor que é medido por relógios, mas o que ele é
na realidade? As vezes é podemos descrever
simplesmente como uma sistemas de relações
seqüenciais entre eventos. Onde nós podemos
definir como tempo um período entre estes
eventos. O significado para isso nos faz pensar
em dividir uma seqüência de eventos em seções.
Não é surpresa que a palavra time é remota da
cultura Indo-Européia originaria de 6000 anos
daí. Mas as pessoas que falavam Alemão, a 2000
anos atras usavam 2 palavras para daí Seria
tídiz (significando uma divisão do tempo) e
tímon (significando alguma coisa como o tempo
apropriado ou alguma coisa do gênero). A palavra
tídiz tornou-se no inglês velho tíd e
atualmente na palavra tide. No inglês modernos
nós usualmente usamos a palavra tide com o
significado que a maré sobe e desce (High Tide
Maré Alta Low Tide Maré Baixa). Podemos
verificar que o significado esta associado com o
conceito de tempo da seguinte forma, os ciclos
entre marés altas e baixas poderia ser uma medida
do tempo para os antigos.
Fonte Word Lore Origins of Words from the
Threads of Inquiry http//hea-www.harvard.edu/ECT/
Words
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Medida de Tempo
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Conteúdo Medida de Tempo
O ser humano sempre tentou utilizar repetições na
natureza para tentar definir períodos de tempo,
foi assim que aconteceu com o movimento do Sol
durante o dia, o movimentação das estrelas, as
fases da Lua, as estações do ano e o mesmo também
aconteceu com as Marés. Ou seja, podemos perceber
através destas ilustrações que o ciclo entre uma
maré alta e uma maré baixa também era método
utilizado como medida de tempo e assim eles
possuíam uma medida de tempo em uma fração menor
que a de um dia e alternativa, pois mesmo com um
céu nublado dava pra ter idéia que parte do dia
ou da noite as pessoas se encontravam. A imagem
mostra as redondezas da ilha do Golfo de
Sant-Malo.
Créditos imagem Monte St. Michel Na costa norte
da França (em maré baixa e maré alta)Fonte
http//www.iit.edu/johnsonp/smart00/lesson4.htm
Fonte The Physics of Tides http//www.iit.edu/j
ohnsonp/smart00/lesson4.htm
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Como funciona?
Personagens Fundamentais
Terra
Lua
Sol
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Conteúdo Como funciona?
Neste Slide colocamos os atores principais que
causam o efeito das marés na Terra. Onde a forma
da interação entre eles será explicada em slides
futuros.
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As Forças Atuantes
Terra
Lua
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Conteúdo As Forças Atuantes
A idéia nesta seqüência de slides é mostrar de
que forma a força gravitacional lunar atua nas
superfície do planeta. Vejamos agora como essas
forças produzem as marés e, para isso nós vamos
considerar um planeta hipotético composto de um
núcleo sólido e coberto por uma camada líquida,
ou seja uma Terra sem continentes. Para tanto
consideremos quatro pontos particulares sobre
esse oceano. Como o ponto (1) é mais próximo da
Lua, este sofrerá maior atração (F1 é a mais
intensa das forças), mas precisa vencer o peso da
própria água.
Créditos imagem CDA Fonte http//www.cdcc.sc.us
p.br/cda/aprendendo-basico/forcas-de-mares/for_mar
03.gif
Fonte CDA http//www.cdcc.sc.usp.br/cda/aprendend
o-basico/forcas-de-mares/forcas-de-mares.htm
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As Forças Atuantes
Terra
Lua
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Conteúdo As Forças Atuantes
A água que se encontra nos pontos (2) e (3) sofre
uma atração menor, mas por ser quase tangencial a
superfície do oceano não precisa vencer o seu
peso neste locais. Portanto, essa água deslisara
em direção ao ponto (1). Isso já explica por que
existe maré alta do lado (1) e que esta voltado
para a Lua. Na região do ponto (4) temos duas
coisas a levar em consideração primeiro a
atração que a Lua exerce é menor, pois fica mais
distante segundo é preciso lembrar que não é
simplesmente a Lua que gira em torno da Terra,
mas ambos giram em torno de um centro de massa
comum (CM). Portanto, para quem está na Terra
existe uma força centrífuga (devido a inércia)
agindo no ponto (4). Nesse local também forma-se
uma preamar e o resultado final de todas essas
forças é a formação das marés alta e baixa, como
indicado no próximo slide.
Créditos imagem CDA Fonte http//www.cdcc.sc.us
p.br/cda/aprendendo-basico/forcas-de-mares/for_mar
04.gif
Fonte CDA http//www.cdcc.sc.usp.br/cda/aprendend
o-basico/forcas-de-mares/forcas-de-mares.htm
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As Forças Atuantes
Terra
Lua
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Conteúdo As Forças Atuantes
Portanto chegamos a conclusão que é errado pensar
que a Lua está puxando a água para cima,
erguendo-a vários metros em relação à costa. A
força da gravidade da Lua afeta não só a água dos
oceanos, mas também a rocha dos continentes e
todo o globo terrestre, e não é capaz de
distinguir a água de outros materiais. Além disso
é tão fraca aqui na Terra que o seu efeito em
qualquer objeto é centenas de milhar de vezes
menor que o peso do objeto.O fator mais
significativo é que a Lua não está exatamente
orbitando a Terra. Isto é uma boa aproximação,
mas a realidade é que ambos estão se deslocando
em torno de um ponto entre a Terra e a Lua. Este
ponto (o centro de massa) encontra-se no interior
da Terra, a cerca de 4.700Km do centro. O
movimento circular em torno a este ponto exerce
uma força centrifuga em toda superfície da Terra
(assim como fazemos ao girar uma corda com uma
pedra atada na ponta). Mas como este ponto não
coincide com o centro da Terra, na maioria dos
locais a força centrífuga não terá uma direção
perfeitamente vertical.
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Conteúdo As Forças Atuantes
Isto é a parte mais importante para compreender
as mares não é uma força gritante que puxa a
água dos Oceanos para cima, mas uma força
minúscula que arrasta ligeiramente a água para os
lados. Este efeito é tão pequeno que numa pessoa
de 60Kg a força é cerca de meio grama, o peso de
um pequeno pedaço de papel. Mas um Oceano tem
tanta água que mesmo uma pequena perturbação se
torna significativa. Nas regiões costeiras, a
profundidade dos oceanos é muito reduzida, e a
água deslocada pela ação da Lua e do Sol pode se
erguer vários metros dependendo da forma do
litoral e do leito do oceano junto à costa. Mas
em mares mais pequenos e isolados, como por
exemplo o Mediterrâneo, a deslocação de água é
insuficiente para causar marés significativas.Um
lago, uma piscina ou uma pessoa contém volumes de
água pequenos demais para que o efeito de marés
seja sequer perceptível.
Créditos imagem CDA Fonte http//www.cdcc.sc.us
p.br/cda/aprendendo-basico/forcas-de-mares/for_mar
06.gif
Fonte CDA http//www.cdcc.sc.usp.br/cda/aprendend
o-basico/forcas-de-mares/forcas-de-mares.htm
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As Forças Atuantes
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Conteúdo As Forças Atuantes
Até aqui nós consideramos apenas os efeitos entre
a Terra e a Lua. O Sol também influência os
movimentos das águas do oceano no planeta, mas
com metade da intensidade da Lua. Quando nós
temos Lua Cheia ou Lua Nova, o Sol, a Terra, e a
Lua estão ''alinhados'' e portanto o efeito do
Astro-Rei soma-se ao do nosso satélite natural
Créditos imagem CDA Fonte http//www.cdcc.sc.us
p.br/cda/aprendendo-basico/forcas-de-mares/for_mar
07.gif
Fonte CDA http//www.cdcc.sc.usp.br/cda/aprendend
o-basico/forcas-de-mares/forcas-de-mares.htm
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As Forças Atuantes
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Conteúdo As Forças Atuantes
Quando nós temos a Lua em Quarto Crescente ou
Quarto Minguante (também são chamadas de 1a.
Quadratura e 2a. Quadratura respectivamente), as
marés não serão muito elevadas pois os efeitos do
Sol não contribuem na mesma direção em que se
encontra a Terra com a Lua.
Créditos imagem CDA Fonte http//www.cdcc.sc.us
p.br/cda/aprendendo-basico/forcas-de-mares/for_mar
08.gif
Fonte CDA http//www.cdcc.sc.usp.br/cda/aprendend
o-basico/forcas-de-mares/forcas-de-mares.htm
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As Forças Atuantes
O Bojo de água fica sempre na direção da Lua
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Conteúdo As Forças Atuantes
Em relação ao centro da Terra, um lado está sendo
puxado na direção da Lua e o outro lado está
sendo puxado na direção contrária. Como a água
flui muito facilmente, ela se "empilha" nos dois
lados da Terra, que fica com um bojo de água na
direção da Lua e outro na direção contrária.
Créditos imagem I.F.R.G.S.Fonte
http//astro.if.ufrgs.br/fordif/mmare.gif
(fragmentada em 4 pedaços)
Fonte IFRGS http//astro.if.ufrgs.br/fordif/node3
.htm
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As variações de Maré
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As variações de Maré
Simulação em um determinado ponto na Terra
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Conteúdo As variações de Maré
Enquanto a Terra gira no seu movimento diário, o
bojo de água continua sempre apontando
aproximadamente na direção da Lua. Em um certo
momento, um certo ponto da Terra estará
exatamente embaixo da Lua e terá maré alta. Seis
horas mais tarde, a rotação da Terra terá levado
esse ponto a 90. da Lua, e ele terá maré baixa.
Dali a mais seis horas, o mesmo ponto estará a
180. da Lua, e terá maré alta novamente.
Portanto as marés acontecem duas vezes a cada 24h
48, que é a duração do dia lunar.
Créditos imagem I.F.R.G.S.Fonte
http//astro.if.ufrgs.br/fordif/tide.gif
(fragmentada em 9 pedaços)
Fonte IFRGS http//astro.if.ufrgs.br/fordif/node3
.htm
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Outros efeitos
Tidal Bores (Ondas de Marés)
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Conteúdo Outros Efeitos
Algumas vezes, quando uma maré entra em um rio
com uma certa geometria, uma onda isolada pode
ser produzida e é chamada de Tidal Bore, mas uma
melhor tradução que eu encontrei é chamar a mesma
de Ondas de Maré, mas os Físicos se referem a
este tipo de onda com o nome de Soliton. Esta
parede de agua se move com uma velocidade em
torno de 15-25 Km/h. Nas imagens temos alguns
exemplos deste fênomeno.
Créditos imagemFlinders University Adelaide
Australia Fonte http//www.es.flinders.edu.au/ma
ttom/ShelfCoast/notes/figures/bore/bore3.GIF
ehttp//www.es.flinders.edu.au/mattom/ShelfCoast
/notes/figures/bore/bore1.GIF
Fonte The Physics of the Tides http//www.iit.edu
/johnsonp/smart00/lesson4.htm
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Marés Gigantes
Minas Basin Nova Scotia Canadá
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Conteúdo Marés Gigantes
O Livro Guinness dos Recordes Mundiais está
marcado que a maior maré Alta ocorreu em Minas
Basin, NS, com o máximo de altura de maré alta
anotado foi 16,8 metros.  Parrsboro, o maior
porto de Minas Basin, permite uma ótima visão
deste fenômeno. Deste ponto as marés altas e
baixas podem ser observadas em um comprimento de
3,2 Km do embarcadouro do porto.
Créditos imagemFlinders University Adelaide
Australia Fonte http//www.es.flinders.edu.au/ma
ttom/ShelfCoast/notes/figures/bore/bore3.GIF
ehttp//www.es.flinders.edu.au/mattom/ShelfCoast
/notes/figures/bore/bore1.GIF
Fonte The Physics of Tides http//www.iit.edu/j
ohnsonp/smart00/lesson4.htm
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Força de Maré Atmosférica
Atuação das forças gravitacionais da Lua e do Sol
na atmosfera.
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Conteúdo Força de Maré Atmosférica
Estudos Recentes tem nos mostrados que não
existem apenas forças de marés no Oceano, mas
também na terra e no ar. Apenas recentemente, com
instrumentos bem sensíveis, os cientistas
conseguiram observar uma variação de 22
polegadas. Comparada com as forças de marés
convencionais, a variação é bem pequena, mas
ocorre uma variação todos os dias. E o fator de
causa também é associado ao Sol e a Luz. Nós não
podemos ver e nem sentir, mas é igual se
estivéssemos no alto-mar e não teriamos como ter
referencia se estamos em uma maré alta ou baixa.
Fonte The Physics of Tides http//www.iit.edu/j
ohnsonp/smart00/lesson4.htm
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Limite de Roche
Exemplo da força de maré nos satélites naturais
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Conteúdo Limite de Roche
Uma conseqüência das forças de maré é que um
satélite em geral não pode chegar muito perto de
seu planeta sem se romper. O limite de Roche é a
distância mínima do centro do planeta que um
satélite fluído pode chegar sem se tornar
instável frente a rompimento por maré. Enfim, os
limites reais de aproximação mínima para os
corpos serem estáveis frente a forças de maré
dependem do tamanho e tensão interna dos corpos.
Satélites sólidos podem chegar mais perto do
planeta do que satélites fluidos porque as forças
de tensão interna das rochas que o constituem o
mantêm estável. Corpos menores do que 40 km podem
chegar ainda mais perto do planeta sem quebrar
por forças de maré desde que eles sejam pequenos
e duros o suficiente. Por exemplo, os anéis de
Saturno estão dentro do limite de Roche de
Saturno, o que significa que as pequenas
partículas que formam o anel têm forças coesivas
maiores do que as forças de maré. Entretanto, à
medida que aumenta o tamanho da partícula, suas
forças coesivas ficam menos importantes
comparadas com as forças de maré, e essa é uma
provável explicação para o fato dessas partículas
nunca terem se juntado para formar um satélite. É
possível que os anéis de Saturno sejam resultado
de um satélite ou cometa que se aproximou demais
do planeta e se quebrou devido às forças de maré.
Fonte I.F.R.G.S. http//astro.if.ufrgs.br/fordif/
node7.htmSECTION00124000000000000000
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Definição
Forças de Marés
As marés são as regulares altas e baixas do nível
do mar. Elas são causadas pela atração
gravitacional da Lua e do Sol principalmente,
estes corpos celestes puxam a Terra, onde a
parte sólida da Terra move apenas um pouco em
direção da Lua e do Sol, mas o oceano liquido
move muito mais.
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Conteúdo Definição
Neste slide apresentamos como é definido a força
de marés. Onde esta informação se encontra no
próprio Slide.
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Fim da Apresentação
FIM!
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Referências na INTERNET
I.F.R.G.S. http//astro.if.ufrgs.br/fordif/node3
.htm Zenite - http//www.zenite.nu Canal Kids -
http//www.canalkids.com.br/cultura/ciencias/astro
nomia/lua.htm C.D.A. - http//www.cdcc.sc.usp.br/
cda/aprendendo-basico/forcas-de-mares/forcas-de-ma
res.htm Portal de Curiosidades -
http//www.portaldascuriosidades.com/ The
Physics of Tides - http//www.iit.edu/johnsonp/sm
art00/lesson4.htm