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3. A Terra, a Lua e as forças gravíticas
Ana Gonçalves
Created on October 23, 2024
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Físico-Química 7ºAno
A Terra, a Lua e a Força Gravítica
Massa e peso
Ação da gravidade sobre os corpos
As fases da Lua e os eclipses
Movimentos da Terra
A Terra, a Lua e as Forças Gravíticas
Movimentos da Terra
Síntese
Estações do ano
Inclinação dos raios solares
Movimento de translação
A Terra, a Lua e as Forças Gravíticas
Variação da sombra durante o dia
Movimento aparente do Sol
Sucessão dos dias e das noites
Movimento de rotação
Movimento de Rotação
Movimentos da Terra
A Terra gira sobre si própria, em torno de um eixo imaginário que une o Polo Norte ao Polo Sul, no sentido contrário ao dos ponteiros do relógio.
- outra metade da sua superfície não iluminada, por estar oposta ao Sol, onde é noite.
- uma metade da sua superfície iluminada, por estar voltada para o Sol, onde é dia;
Ao receber a luz do Sol a Terra fica sempre com:
Em cada local da superfície terrestre um dia é constituído por duas partes diferentes: o dia, enquanto o Sol está acima do horizonte, e a noite, enquanto o Sol está abaixo do horizonte.
Sucessão dos dias e das noites
Movimentos da Terra
Sucessão dos dias e das noites
Movimentos da Terra
A sensação de que o Sol se mexe e é a Terra que está em repouso designa-se por movimento aparente do Sol. Devido a este movimento, a direção e o comprimento das sombras variam ao longo do dia.
Movimento aparente do Sol
Movimentos da Terra
Movimentos da Terra
- quando o Sol nasce, muito baixo e aproximadamente a este, a sombra é muito comprida e aponta aproximadamente para oeste;
- à medida que o Sol sobe, a sombra torna-se sucessivamente menor;
Variação da sombra durante o dia
Movimentos da Terra
Movimentos da Terra
- quando o Sol se encontra na posição mais alta, apontando para sul, o comprimento da sombra é mínimo e aponta para norte;
- o Sol começa a descer e o comprimento da sombra aumenta sucessivamente;
Variação da sombra durante o dia
Movimentos da Terra
- ao pôr do Sol, aproximadamente a oeste, a sombra volta a ser comprida e aponta aproximadamente para este.
Variação da sombra durante o dia
Movimentos da Terra
Movimentos da Terra
- A posição da sombra muda ao longo do dia porque o Sol muda de posição devido ao seu movimento aparente, que é consequência da rotação da Terra.
- A sombra projeta-se para o lado oposto à fonte de luz – o Sol.
Variação da sombra durante o dia
Movimentos da Terra
Simulador - Movimento de Rotação
Movimentos da Terra
- O comprimento da sombra varia ao longo do dia porque depende da inclinação dos raios solares.
Variação da sombra durante o dia
Movimentos da Terra
A Terra tem movimento de tranlação à volta do Sol. No movimento de translação, a Terra gira inclinada em relação ao plano da sua órbita.
Movimentos da Terra
Movimento de translação
Movimentos da Terra
Do verão até ao inverno o trajeto do Sol vai diminuindo e a permanência acima do horizonte também. A duração dos dias diminui e das noites aumenta. O Sol está cada vez mais baixo e por isso a inclinação dos raios solares aumenta
Movimentos da Terra
Inclinação dos raios solares
Movimentos da Terra
Do inverno até ao verão o Sol efetua um trajeto cada vez maior, permanecendo mais tempo acima do horizonte. Os dias são sucessivamente maiores e as noites menores. A inclinação dos raios solares diminui porque o Sol se encontra sucessivamente mais alto.
Movimentos da Terra
Inclinação dos raios solares
Movimentos da Terra
Do inverno até ao verão, o aquecimento da superfície terrestre aumenta porque, além de o Sol permanecer cada vez mais tempo acima do horizonte, os raios solares são sucessivamente menos inclinados.
Movimentos da Terra
Inclinação dos raios solares
Movimentos da Terra
Do verão até ao inverno o aquecimento da superfície terrestre diminui porque, além de o Sol permanecer cada vez menos tempo acima do horizonte, os raios solares são cada vez mais inclinados.
Movimentos da Terra
Inclinação dos raios solares
Movimentos da Terra
A inclinação da Terra e o seu movimento de translação, são responsáveis pelas estações do ano.
Movimentos da Terra
Estações do ano
Movimentos da Terra
A inclinação da Terra e o seu movimento de translação, são responsáveis pelas estações do ano.
Movimentos da Terra
Estações do ano
Movimentos da Terra
A inclinação da Terra e o seu movimento de translação, são responsáveis pelas estações do ano.
Movimentos da Terra
Estações do ano
Movimentos da Terra
A inclinação da Terra e o seu movimento de translação, são responsáveis pelas estações do ano.
Movimentos da Terra
Estações do ano
Movimentos da Terra
Simulador - Movimento de Translação
Vídeo: Estações do ano, da Casa das Ciências
Movimentos da Terra
Estações do ano
Movimentos da Terra
- A Terra possui um movimento de rotação em torno de si própria cujo período é cerca de 24 horas. Este movimento é responsável pela sucessão dos dias e das noites e pelo movimento aparente do Sol.
- Durante um dia, num local, é dia enquanto o Sol está acima do horizonte e noite enquanto o Sol está abaixo do horizonte.
- A Terra tem sempre metade da sua superfície voltada para o Sol e a outra metade do lado oposto ao Sol.
- O dia ocorre na metade da superfície terrestre voltada para o Sol, que é iluminada, e a noite ocorre na metade oposta ao Sol, que não é iluminada.
- O movimento do Sol, de este para oeste, observado da Terra durante o dia, chama-se aparente porque o Sol parece mover-se devido à rotação da Terra em sentido oposto, de oeste para este.
- O movimento aparente do Sol condiciona a direção e o comprimento de sombras ao longo do dia.
Movimentos da Terra
Em síntese
Movimentos da Terra
- A Terra possui um movimento de translação em torno do Sol e cujo período é de 365 dias e 6 horas. Este movimento e a inclinação do seu eixo de rotação são responsáveis pelas estações do ano.
- O eixo de rotação da Terra é inclinado em relação ao plano da órbita e faz um ângulo de 23,5º com a linha perpendicular a esse plano.
- A translação da Terra e a inclinação do eixo de rotação fazem com que, ao longo do ano, no mesmo lugar da Terra, o trajeto do Sol acima do horizonte varie muito, variando também a altura atingida pelo Sol, o tempo de permanência do Sol acima do horizonte e a inclinação dos raios solares, originando as estações do ano.
Movimentos da Terra
Em síntese
Movimentos da Terra
- Os equinócios e os solstícios dividem o ano em quatro partes, correspondendo ao início das estações do ano, opostas nos dois hemisférios.
- As estações do ano iniciam-se nos equinócios de março (primavera/outono) e setembro (outono/primavera) e nos solstícios de dezembro (inverno/verão) e junho (verão/inverno).
Movimentos da Terra
Em síntese
Movimentos da Terra
As fases da Lua e os eclipses
Em síntese
Eclipse do Sol
A Terra, a Lua e as Forças Gravíticas
Eclipse da Lua
Fases da Lua
Movimento de translação e rotação
Características da Lua
Características da Lua
as fases da lua e os eclipses
Características da Lua
as fases da lua e os eclipses
O tempo que a Lua demora a realizar uma rotação completa, período de rotação, é igual ao necessário para realizar uma translação completa à volta da Terra, período de translação – 27 dias e 7 horas, aproximadamente. Pelo facto de ter o período de rotação igual ao de translação, a Lua volta sempre a mesma face para a Terra e por isso há um lado da Lua que se encontra sempre oculto.
Movimento de translação e de rotação
as fases da lua e os eclipses
As fases da Lua repetem-se aproximadamente a cada 29 dias
A Lua é iluminada pelo Sol de diferentes formas durante o seu trajeto à volta da Terra, tendo como consequência as fases da Lua.
Fases da Lua
as fases da lua e os eclipses
Toda a face da Lua voltada para a Terra não é iluminada pelo Sol e, por isso, praticamente não a vemos: é lua nova.
Fases da Lua
as fases da lua e os eclipses
A face da Lua voltada para a Terra vai ficando iluminada. Começamos a ver uma pequena parte da Lua, que vai sucessivamente aumentando: a Lua está a crescer.
Fases da Lua
as fases da lua e os eclipses
Metade da face da Lua voltada para a Terra está iluminada: é o primeiro quarto ou quarto crescente, visto do hemisfério Norte com forma de D.
Fases da Lua
as fases da lua e os eclipses
A face da Lua voltada para a Terra vai ficando quase toda iluminada: a Lua vai ficando quase cheia.
Fases da Lua
as fases da lua e os eclipses
A face da Lua voltada para a Terra está toda iluminada: é lua cheia.
Fases da Lua
as fases da lua e os eclipses
A face da Lua voltada para a Terra começa a ficar menos iluminada, o que nos permite ver uma menor superfície da Lua: a Lua está a mingar ou a decrescer.
Fases da Lua
as fases da lua e os eclipses
A Lua tem de novo metade da face voltada para a Terra iluminada: é o segundo quarto, ou quarto minguante, visto do hemisfério Norte com forma de C.
Fases da Lua
as fases da lua e os eclipses
A face da Lua voltada para a Terra vai ficando sucessivamente menos iluminada e a parte da Lua que podemos ver é cada vez menor: a Lua fica quase nova.
Fases da Lua
as fases da lua e os eclipses
Fases da Lua
as fases da lua e os eclipses
Condições para que ocorra o eclipse da Lua
Eclipse da Lua
as fases da lua e os eclipses
Tipos de eclipses lunares
Eclipse da Lua
as fases da lua e os eclipses
Tipos de eclipses lunares
Eclipse da Lua
as fases da lua e os eclipses
O eclipse da Lua não acontece todos os meses, porque o plano de órbita de translação da Lua em torno da Terra não coincide com o plano de órbita de translação da Terra em torno do Sol.
Tipos de eclipses lunares
Eclipse da Lua
as fases da lua e os eclipses
Condições para que ocorra um eclipse do Sol
Eclipse do Sol
as fases da lua e os eclipses
Tipos de eclipses solares
Eclipse do Sol
as fases da lua e os eclipses
O eclipse do Sol também não acontece todos os meses, porque os planos das órbitas não coincidem e os astros nem sempre ficam alinhados.
Condições para que ocorra um eclipse do Sol
Eclipse do Sol
as fases da lua e os eclipses
- A Lua possui um movimento de translação em torno da Terra e cujo período é de 27,3 dias. Este movimento é responsável pelas fases da Lua.
- A Lua possui um movimento de rotação em torno de si próprio cujo período é de 27,3 dias.
- Como os períodos de translação e de rotação da Lua são iguais, a Lua apresenta sempre a mesma face virada para a Terra.
- As fases da Lua são quatro: lua cheia, quarto minguante, lua nova e quarto crescente; repetindo-se, aproximadamente, a cada 29 dias.
- O eclipse da Lua resulta do alinhamento entre o Sol, a Terra e a Lua, por esta ordem. Acontece sempre em fase de lua cheia, podendo ser total, parcial ou penumbral.
- Total, quando toda a Lua passa na zona de sombra;
- Parcial, quando apenas uma parte da Lua passa na zona de sombra;
- Penumbral, quando a Lua passa na zona de penumbra da Terra.
Em síntese
as fases da lua e os eclipses
- O eclipse do Sol resulta do alinhamento entre o Sol, a Lua e a Terra, por esta ordem. Acontece sempre em fase de lua nova, podendo ser parcial, total ou anular.
- Total, nos locais da Terra onde se projeta a sombra;
- Anular, quando a Lua passa na frente do Sol mas não o tapa totalmente, ficando visível apenas num anel muito brilhante;
- Parcial, nos locais da Terra onde se projeta a penumbra.
- Os eclipses não acontecem todos os meses porque os planos das órbitas da Terra e da Lua nem sempre coincidem.
Eclipse do Sol
as fases da lua e os eclipses
Síntese
Características da força gravítica
Peso
Medição da intensidades de forças
Forças de contacto e Forças à distância
Efeitos das forças
Fatores de que depende o peso de um corpo
Ação da gravidade sobre os corpos
A Terra, a Lua e as Forças Gravíticas
As forças podem:
Efeitos das forças
Ação da gravidade sobre os corpos
A força é uma grandeza vetorial, ou seja, para a caracterizar é necessário indicar:
Efeitos das forças
Ação da gravidade sobre os corpos
A força é uma grandeza vetorial, ou seja, para a caracterizar é necessário indicar:
Efeitos das forças
Ação da gravidade sobre os corpos
A força é uma grandeza vetorial, ou seja, para a caracterizar é necessário indicar:
Efeitos das forças
Ação da gravidade sobre os corpos
A força é uma grandeza vetorial, ou seja, para a caracterizar é necessário indicar:
Efeitos das forças
Ação da gravidade sobre os corpos
Forças de contacto e forças à distância
Ação da gravidade sobre os corpos
Medição da intensidades de forças
Ação da gravidade sobre os corpos
Cálculo da menor divisão da escala:
Medição da intensidades de forças
Ação da gravidade sobre os corpos
Peso
Ação da gravidade sobre os corpos
- Ponto de aplicação: maçã - Direção: vertical - Sentido: do corpo para o centro do planeta - Intensidade: 1 + 1 = 2 N
Características:
Peso
Ação da gravidade sobre os corpos
Fatores de que depende o peso de um corpo
Ação da gravidade sobre os corpos
Fatores de que depende o peso de um corpo
Ação da gravidade sobre os corpos
Características da força gravítica
Ação da gravidade sobre os corpos
Características da força gravítica
Ação da gravidade sobre os corpos
Canhão de Newton
Características da força gravítica
Ação da gravidade sobre os corpos
- Os efeitos da força são a deformação dos corpos, a alteração da direção do movimento e a alteração do estado de repouso ou movimento.
- A força é uma grandeza vetorial possuindo intensidade (valor), direção, sentido e ponto de aplicação. A sua unidade SI é o newton, N.
- O instrumento que permite medir a intensidade de uma força é o dinamómetro. Para uma leitura correta do valor é necessário conhecer o seu alcance e a menor divisão da sua escala.
- O peso de um corpo é uma força atrativa exercida pelo planeta onde este se encontra.
- O peso de um corpo depende da massa do corpo e da distância ao centro da Terra:
Síntese
Ação da gravidade sobre os corpos
- A força gravítica é uma força atrativa que resulta da interação entre corpos.
- A sua intensidade depende das massas dos corpos que interatuam e da distância entre eles:
- A força gravítica é responsável por fenómenos como as órbitas dos planetas.
Síntese
Ação da gravidade sobre os corpos
Síntese
Relação entre massa e peso
Distinção entre massa e peso
Massa e peso
Massa e peso
A Terra, a Lua e as Forças Gravíticas
Massa e peso
Massa e Peso
- A massa é uma propriedade da matéria que fica perfeitamente caracterizada através do seu valor.
- É uma grandeza física escalar e simboliza-se por m.
- A unidade do Sistema Internacional de massa é o quilograma, símbolo kg.
- A massa mede-se com balanças.
Massa e peso
Massa e Peso
- Um saco de laranjas com 1 kg de massa na Terra, também terá 1 kg de massa na Lua.
- A massa de um corpo não depende do local onde se encontra.
A massa é uma característica dos corpos
Massa e peso
Massa e Peso
Para um mesmo local, quanto maior for a massa de um corpo, maior será o seu peso, logo, maior será o alongamento da mola.
Como varia o alongamento de uma mola com a massa de um corpo suspenso?
Massa e peso
Massa e Peso
Na Lua, por exemplo, o peso de 1 kg de laranjas é menor do que na Terra.
O que acontece ao peso de um corpo quando é transportado da Terra para a Lua?
Massa e peso
Massa e Peso
Em Júpiter, por exemplo, o peso de 1 kg de laranjas é maior do que na Terra.
O que acontece ao peso de um corpo quando é transportado da Terra para Júpiter?
Massa e peso
Massa e Peso
Distinção entre massa e peso
Massa e Peso
Quanto maior for a massa, maior será o peso.
Relação entre peso e massa na superfície da Terra
Relação entre massa e peso
Massa e Peso
Quanto maior for a massa, maior será o peso.
Relação entre peso e massa na superfície da Terra
Relação entre massa e peso
Massa e Peso
Quanto maior for a massa, maior será o peso.
Relação entre peso e massa na superfície da Terra
Relação entre massa e peso
Massa e Peso
Num mesmo local, quanto maior for a massa dos corpos, maior será o seu peso.
Relação entre peso e massa na superfície da Terra
Relação entre massa e peso
Massa e Peso
Num mesmo local, quanto maior for a massa dos corpos, maior será o seu peso.
Relação entre peso e massa na superfície da Terra
Relação entre massa e peso
Massa e Peso
Num mesmo local, quanto maior for a massa dos corpos, maior será o seu peso.
Relação entre peso e massa na superfície da Terra
Relação entre massa e peso
Massa e Peso
Cálculo do peso de um corpo sabendo a sua massa:
Na Terra a relação entre o peso e a massa é:
Relação entre peso e massa na superfície da Terra
Relação entre massa e peso
Massa e Peso
37
3,7
Peso de um corpo de 10 kg de massa em cada um dos planetas do Sistema Solar e na Lua.
Relação entre peso e massa em outros planetas e satélites
Relação entre massa e peso
Massa e Peso
Peso de um corpo de 10 kg de massa em cada um dos planetas do Sistema Solar e na Lua.
89
8,9
37
3,7
Relação entre peso e massa em outros planetas e satélites
Relação entre massa e peso
Massa e Peso
Peso de um corpo de 10 kg de massa em cada um dos planetas do Sistema Solar e na Lua.
98
9,8
89
8,9
37
3,7
Relação entre peso e massa em outros planetas e satélites
Relação entre massa e peso
Massa e Peso
Peso de um corpo de 10 kg de massa em cada um dos planetas do Sistema Solar e na Lua.
37
3,7
98
9,8
89
8,9
37
3,7
Relação entre peso e massa em outros planetas e satélites
Relação entre massa e peso
Massa e Peso
Peso de um corpo de 10 kg de massa em cada um dos planetas do Sistema Solar e na Lua.
231
23,1
37
3,7
98
9,8
89
8,9
37
3,7
Relação entre peso e massa em outros planetas e satélites
Relação entre massa e peso
Massa e Peso
Peso de um corpo de 10 kg de massa em cada um dos planetas do Sistema Solar e na Lua.
90
231
23,1
37
3,7
98
9,8
89
8,9
37
3,7
Relação entre peso e massa em outros planetas e satélites
Relação entre massa e peso
Massa e Peso
Peso de um corpo de 10 kg de massa em cada um dos planetas do Sistema Solar e na Lua.
87
8,7
90
231
23,1
37
3,7
98
9,8
89
8,9
37
3,7
Relação entre peso e massa em outros planetas e satélites
Relação entre massa e peso
Massa e Peso
Peso de um corpo de 10 kg de massa em cada um dos planetas do Sistema Solar e na Lua.
110
11
87
8,7
90
231
23,1
37
3,7
98
9,8
89
8,9
37
3,7
Relação entre peso e massa em outros planetas e satélites
Relação entre massa e peso
Massa e Peso
Peso de um corpo de 10 kg de massa em cada um dos planetas do Sistema Solar e na Lua.
16
1,6
110
11
87
8,7
90
231
23,1
37
3,7
98
9,8
89
8,9
37
3,7
Relação entre peso e massa em outros planetas e satélites
Relação entre massa e peso
Massa e Peso
- A relação entre o peso de um corpo e a sua massa é constante:
- O peso de um corpo pode ser calculado como:
- O peso dos corpos varia de planeta para planeta.
Síntese
Massa e Peso
Júpiter
Duração das estações: 3 anos
Mercúrio
Duração das estações: Não tem, porque o seu eixo de rotação tem uma inclinação de apenas 0,1º.
O eixo faz um ângulo de 23,5º com a linha perpendicular ao plano da órbita. O movimento de translação e a inclinação do eixo de rotação permitem compreender alterações que ocorrem na Terra e originam as estações do ano.
Neptuno
Duração das estações: Mais de 40 anos
Urano
Duração das estações: 20 anos
Marte
Duração das estações: 7 meses
Vénus
Duração das estações: 55 - 58 dias
O movimento aparente do Sol, de este para oeste, observado durante o dia, é consequência do movimento de rotação da Terra no sentido contrário, de oeste para este.
Saturno
Duração das estações: 7 anos
Terra
Duração das estações: 90 - 93 dias
Na figura, a linha vermelha representa uma circunferência com raio igual à distância da superfície da Terra ao centro, nos polos, mostrando que essa distância é menor do que a mesma distância no equador.