Astronomia 2015
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Introdução à Astronomia
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Resumo com alguns conceitos de Astronomia.
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Introdução à
Astronomia
MATÉRIA E
ENERGIA
Matéria e energia: conceitos importantes
Matéria é tudo que tem massa e ocupa lugar no espaço (isto é, tem volume). Ex: madeira, argila, água e ferro.
OBS 1: Há exemplos de matérias que não podem ser vistas, mas podem ser sentidas: ar.
OBS 2: Não são exemplos de matéria: o calor, as cores, o amor, as esperanças, as ideias e os sonhos.
Matéria e energia: conceitos importantes
Corpo: é uma porção limitada da matéria.
Objeto: corpo trabalhado pelo homem para atender a alguma necessidade.
Matéria Corpo Objeto
vidro caco de vidro copo de vidro
madeira tronco de madeira
mesa de madeira
Matéria e energia: conceitos importantes
Átomo: é a unidade estrutural da matéria.
Molécula: é a menor porção de uma substância que ainda conserva as propriedades dessa substância. É formada pela união de dois ou mais átomos.
Calor: quantidade de energia que passa de um corpo para outro devido a uma diferença de temperatura entre eles.
Matéria e energia: conceitos importantes
Energia: capacidade que um corpo tem para realizar trabalho.
Tipos de energia:
a) Energia elétrica;
b) Energia luminosa;
c) Energia térmica;
d) Energia mecânica;
e) Energia atômica;
f) Energia química;
Matéria e energia: conceitos importantes
Energia: capacidade que um corpo tem para realizar trabalho.
Características:
a) Pode ser convertida. Ex: no chuveiro, a energia elétrica é transformada em energia térmica.
b) Pode mudar a estrutura da matéria. Ex: a queima da madeira transforma-a em cinzas.
c) Pode causar sensações. Ex: a corrente elétrica, quando atravessa nosso organismo, provoca uma sensação desagradável, podendo causar a morte
Matéria e energia: conceitos importantes
Energia: capacidade que um corpo tem para realizar trabalho.
–Características:
d) Pode iluminar. Ex: a energia elétrica, quando passa por uma lâmpada, torna-a incandescente e nos ilumina.
Matéria e energia: propriedades gerais
1. Massa: está relacionada com a quantidade de matéria que um corpo possui.
2. Volume: refere-se ao espaço ocupado por um corpo.
3. Extensão: toda matéria ocupa lugar no espaço, isto é, tem volume.
4. Impenetrabilidade: Dois corpos não podem ocupar o mesmo lugar no espaço ao mesmo tempo.
Matéria e energia: propriedades gerais
5. Divisibilidade: a matéria pode ser dividida, até certo limite, em partes menores, sem que suas propriedades se alterem.
6. Compressibilidade: a matéria pode, até certo ponto, diminuir de volume.
7. Elasticidade: a matéria pode, até certo ponto, retornar ao volume original ao cessar a ação de uma força.
8. Indestrutibilidade: a matéria não pode ser criada nem destruída, apenas transformada.
Matéria e energia: propriedades gerais
GRANDEZAS UNIDADES (SI)
Massa Kg e g
Volume L; m3 e cm3
Densidade Kg/L ; Kg/m3 e g/cm3
Pressão atm; mmHg
Matéria e energia: estados físicos
ESTADOS FÍSICOS FORMA VOLUME
SÓLIDO constante constante
LÍQUIDO variável constante
GASOSO variável
variável
Matéria e energia: estados físicos
Matéria e energia: estados físicos
A Vaporização pode ocorrer por:
a) Evaporação - processo lento e ocorre em qualquer temperatura;
b) Ebulição - processo rápido que ocorre no ponto de ebulição (PE);
c) Calefação - processo instatâneo que ocorre com mudança brusca de temperatura.
Matéria e energia: estados físicos
ALGUMAS RELAÇÕES IMPORTANTES
1. Massa x Pressão
↑ massa ↑ pressão
2. Volume x Pressão
↑ pressão ↓ volume
3. Temperatura x Pressão
↑ temperatura ↑ pressão
Você sabia?
• Albert Einstein e outros cientistas desenvolveram uma teoria que diz que a matéria pode ser transformada em energia: A Teoria da Relatividade (TR).
Você sabia?
• Assim, qualquer forma de energia pode gerar uma determinada quantidade de matéria ao sofrer uma perturbação em seu sistema.
• Além disso, a TR afirma que o tempo é uma medida relativa (pode passar mais rápido ou mais lento).
Se você estiver andando, por exemplo, as horas vão ser mais vagarosas para você do que para alguém que esteja parado. Mas, como as velocidades que vivenciamos no dia-a-dia são muito pequenas, a diferença na passagem do tempo é ínfima. Entretanto, se fosse possível passar um ano dentro de uma espaçonave que se desloca a 1,07 bilhão de km/h e depois retornar para a Terra, as pessoas que ficaram por aqui estariam dez anos mais velhas! Como elas estavam praticamente paradas em relação ao movimento da nave, o tempo passou dez vezes mais rápido para elas - mas isso do seu ponto de vista. Para os outros terráqueos, foi você quem teve a experiência de sentir o tempo passar mais devagar. Dessa forma, o tempo deixa de ser um valor universal e passa a ser relativo ao ponto de vista de cada um - daí vem o nome "Relatividade".
O UNIVERSO
O que é o Universo?
O Universo é tudo o que existe Todo o espaço e tempo e toda a matéria e energia no
seu interior A Ciência que estuda o Universo é a
Cosmologia A Ciência que estuda os corpos celestes é a
Astronomia
Big Bang
O começo de tudo, há aproximadamente 15 bilhões de anos atrás…
Toda a energia do cosmos estava concentrada em um único ponto, menor do que o pingo de um “i“:
a Singularidade… Em um menos de 1 segundo essa energia se
expandiu e se transformou em matéria…
Aglomerados
Galáxias
Nebulosas
Nebulosas
Nebulosas
AS ESTRELAS
Constelações
• Agrupamentos aparentes de estrelas os quais os astrônomos da antiguidade imaginaram formar figuras de pessoas, animais ou objetos.
• Numa noite escura, pode-se ver entre 1000 e 1500 estrelas, sendo que cada estrela pertence a alguma constelação.
• As constelações nos ajudam a separar o céu em porções menores, mas identificá-las é em geral muito difícil.
Órion
• Uma constelação fácil de enxergar é Órion.
• Para identificá-la devemos localizar 3 estrelas próximas entre si, de mesmo brilho, e alinhadas. Elas são chamadas Três Marias, e formam o cinturão da constelação de Órion, o caçador. Seus nomes são Mintaka, Alnilan e Alnitaka.
• A constelação tem a forma de um quadrilátero com as Três Marias no centro.
Órion
• Como vemos, no hemisfério Sul Órion aparece de ponta cabeça.
• O lado nordeste do quadrilátero é formado pela estrela avermelhada Betelgeuse, que marca o ombro direito do caçador.
• O lado sudoeste do quadrilátero é formado pela estrela azulada Rigel, que marca o pé esquerdo de Órion.
• Estas são as estrelas mais brilhantes da constelação.
Betelgeuse
Rigel
Cão Maior e Cão Menor
• Segundo a lenda, Órion estava acompanhado de dois cães de caça, representadas pelas constelações do Cão Maior e do Cão Menor.
• A estrela mais brilhante do Cão Maior, Sírius, é também a estrela mais brilhante do céu, e é facilmente identificável acima e à esquerda das Três Marias.
• Procyon é a estrela mais brilhante do Cão Menor, e aparece acima das Três Marias.
Ursa Maior
Constelações do Zodíaco
• De acordo com os astrônomos o Sol percorre uma sequência de 13 constelações ao longo de sua jornada de um ano pelo céu do nosso planeta.
• O período de permanência do Sol sobre cada constelação marca o período do Signos do Zodíaco.
Calendário do Zodíaco
Capricórnio: de 20 de janeiro a 16 de fevereiro Aquário: de 16 de fevereiro a 11 de março Peixes: de 11 de março a 18 de abril Áries: de 18 de abril a 13 de maio Touro: de 13 de maio a 21 de junho Gêmeos: de 21 de junho a 20 de julho Câncer: de 20 de julho a 10 de agosto Leão: de 10 de agosto a 16 de setembro Virgem: de 16 de setembro a 30 de outubro Libra: de 30 de outubro a 23 de novembro Escorpião: de 23 a 29 de novembro Serpentário: de 29 de novembro a 17 de dezembro Sagitário: de 17 de dezembro a 20 de janeiro
Evolução estelar
Estrelas
Estrela com metade do tamanho do sol
Anã branca
Anã negra
Estrela do tamanho do sol
Gigante vermelha
Nebulosas planetárias
Estrela com o dobro do tamanho do sol
Supernova
Estrela de nêutrons
Buracos negros
Buracos negros
Sistema Solar
O Sol
A superfície visível do Sol é chamada de Fotosfera.
É uma camada de gás com 100km de espessura.
Nessa camada podemos observar manchas, explosões e arcos de gás.
Todos esses fenômenos estão relacionados com perturbações no campo magnético do Sol...
E que também podem provocar consequências nos planetas que giram ao redor dele...
Planetas Rochosos Planetas são grandes corpos celestes que
giram ao redor de uma estrela.
Luas ou Satélites Naturais são corpos rochosos que giram ao redor dos planetas.
Planetas Gasosos
Corpos menores
Planetas anões
Planeta anão é um corpo celeste
menor que um planeta, mas que
também gira em volta de uma estrela
e possui forma aproximadamente
esférica. Contudo, não teve força
suficiente para limpar os fragmentos
ao seu redor.
Planetas anões
Asteroides
• Os asteroides são corpos rochosos de forma
irregular, pequenos demais para serem
considerados planetas. Existem em grande
quantidade entre as órbitas de Marte e Júpiter,
formando o chamado cinturão de asteroides.
• Também formam o cinturão de Kuiper.
• Os cometas são corpos celestes pequenos formados
por gelo, rochas e gases congelados. Ao passarem
perto do Sol formam duas caudas: uma cauda
provocada pela vaporização de gelo e outra por gases
e poeira.
• Surgem de uma região chamada nuvem de Oort.
Cometas
Meteoroides
• Os meteoroides são grãos rochosos deixados
pela passagem de asteroides e cometas perto
do Sol.
Meteoros e Meteoritos
• Meteoros são rastros luminosos provocados
pela desintegração de meteoroides na
atmosfera terrestre.
• Meteoritos são fragmentos de meteoroides que
não se desintegraram completamente na
atmosfera e atingem a superfície da Terra.
A Terra e a Lua
A Terra
• Terra é o nome da deusa romana, esposa do
Céu.
• É considerada particular, pela existência e
complexidade da vida em sua superfície.
• A temperatura na Terra é tal que permite que a
água exista no estado líquido (além da Terra, é
possível que Europa, um dos satélites de
Júpiter, possua água no estado líquido sob uma
crosta de gelo).
A Terra
• A atmosfera terrestre é formada basicamente
por:
• Nitrogênio (78 %), que faz com que o nosso planeta
seja azul quando visto de fora.
• Oxigênio (20 %) e ozônio (1%), que bloqueiam a
radiação ultravioleta do Sol, que é fatal para alguns
microrganismos e prejudicial para os seres vivos em
geral.
• Gás carbônico (1%), porém ela já deve ter sido muito
maior, mas foi consumida por vários processos.
A Terra
• A Terra possui vulcanismo e movimentos
tectônicos importantes resultantes dos
movimentos do manto interno à crosta.
A Lua
• Sua superfície é coberta por crateras de
impacto, principalmente na face oposta à Terra.
• Há também os mares (regiões escuras) e
montanhas (regiões claras). Os mares são
grandes regiões preenchidas por lava
solidificada.
• Como não possui atmosfera significativa, sua
temperatura é basicamente regida pela radiação
solar, com grandes diferenças entre o dia e a
noite.
A Lua
• A Lua é um satélite relativamente particular dentro do
sistema solar, pois possui um tamanho comparável ao
da Terra. Sua massa é apenas 80 vezes menor que a da
Terra. O tamanho da Lua é apenas 1/4 do da Terra.
A Lua
• Entre as possíveis teorias para explicar a
formação lunar, existe a de formação conjunta
com a Terra e posterior separação, captura, ou
mesmo formação inicial em separado.
• A teoria mais aceita atualmente diz que a Terra
sofreu o impacto de um objeto de massa muito
alta (como Marte, por exemplo) e nesse
processo uma parte da Terra foi ejetada e formou a Lua.
Fases da Lua
Eclipses
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