3. A Terra, a Lua e as forças gravíticas

A Terra, a Lua e a Força Gravítica

START

Físico-Química 7ºAno

A Terra, a Lua e as Forças Gravíticas

Ação da gravidade sobre os corpos

As fases da Lua e os eclipses

Massa e peso

Movimentos da Terra

A Terra, a Lua e as Forças Gravíticas

Movimentos da Terra

Movimento de translação

Movimento de rotação

Inclinação dos raios solares

Sucessão dos dias e das noites

Movimento aparente do Sol

Estações do ano

Síntese

Movimentos da Terra

Movimento de Rotação

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.

Movimentos da Terra

Sucessão dos dias e das noites

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.

Ao receber a luz do Sol a Terra fica sempre com:

- uma metade da sua superfície iluminada, por estar voltada para o Sol, onde é dia;

- outra metade da sua superfície não iluminada, por estar oposta ao Sol, onde é noite.

Movimentos da Terra

Sucessão dos dias e das noites

Movimentos da Terra

Movimento aparente do Sol

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.

Movimentos da Terra

Movimentos da Terra

Variação da sombra durante o dia

• 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;

Movimentos da Terra

Movimentos da Terra

Variação da sombra durante o dia

• 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;

Movimentos da Terra

Variação da sombra durante o dia

• ao pôr do Sol, aproximadamente a oeste, a sombra volta a ser comprida e aponta aproximadamente para este.

Movimentos da Terra

Movimentos da Terra

Variação da sombra durante o dia

• A sombra projeta-se para o lado oposto à fonte de luz – o Sol.

• 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.

Movimentos da Terra

Movimentos da Terra

Variação da sombra durante o dia

• O comprimento da sombra varia ao longo do dia porque depende da inclinação dos raios solares.

Simulador - Movimento de Rotação

Movimentos da Terra

Movimentos da Terra

Movimento de translação

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

Movimentos da Terra

Inclinação dos raios solares

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

Movimentos da Terra

Inclinação dos raios solares

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

Movimentos da Terra

Inclinação dos raios solares

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

Movimentos da Terra

Inclinação dos raios solares

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

Movimentos da Terra

Estações do ano

A inclinação da Terra e o seu movimento de translação, são responsáveis pelas estações do ano.

20 ou 21

Movimentos da Terra

Movimentos da Terra

Estações do ano

A inclinação da Terra e o seu movimento de translação, são responsáveis pelas estações do ano.

Movimentos da Terra

Movimentos da Terra

Estações do ano

A inclinação da Terra e o seu movimento de translação, são responsáveis pelas estações do ano.

Movimentos da Terra

Movimentos da Terra

Estações do ano

A inclinação da Terra e o seu movimento de translação, são responsáveis pelas estações do ano.

Movimentos da Terra

Movimentos da Terra

Estações do ano

Vídeo: Estações do ano, da Casa das Ciências

Simulador - Movimento de Translação

Movimentos da Terra

Movimentos da Terra

Em síntese

• 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

Movimentos da Terra

Em síntese

• 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

Movimentos da Terra

Em síntese

• 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).

A Terra, a Lua e as Forças Gravíticas

As fases da Lua e os eclipses

Características da Lua

Eclipse da Lua

Eclipse do Sol

Movimento de translação e rotação

Em síntese

Fases da Lua

as fases da lua e os eclipses

Características da Lua

as fases da lua e os eclipses

Características da Lua

as fases da lua e os eclipses

Movimento de translação e de rotação

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.

as fases da lua e os eclipses

Fases da Lua

A Lua é iluminada pelo Sol de diferentes formas durante o seu trajeto à volta da Terra, tendo como consequência as fases da Lua.

As fases da Lua repetem-se aproximadamente a cada 29 dias

as fases da lua e os eclipses

Fases da Lua

Toda a face da Lua voltada para a Terra não é iluminada pelo Sol e, por isso, praticamente não a vemos: é lua nova.

as fases da lua e os eclipses

Fases da Lua

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.

as fases da lua e os eclipses

Fases da Lua

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.

as fases da lua e os eclipses

Fases da Lua

A face da Lua voltada para a Terra vai ficando quase toda iluminada: a Lua vai ficando quase cheia.

as fases da lua e os eclipses

Fases da Lua

A face da Lua voltada para a Terra está toda iluminada: é lua cheia.

as fases da lua e os eclipses

Fases da Lua

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.

as fases da lua e os eclipses

Fases da Lua

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.

as fases da lua e os eclipses

Fases da Lua

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.

as fases da lua e os eclipses

Fases da Lua

as fases da lua e os eclipses

Eclipse da Lua

Condições para que ocorra o eclipse da Lua

as fases da lua e os eclipses

Eclipse da Lua

Tipos de eclipses lunares

as fases da lua e os eclipses

Eclipse da Lua

Tipos de eclipses lunares

as fases da lua e os eclipses

Eclipse da Lua

Tipos de eclipses lunares

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.

as fases da lua e os eclipses

Eclipse do Sol

Condições para que ocorra um eclipse do Sol

as fases da lua e os eclipses

Eclipse do Sol

Tipos de eclipses solares

as fases da lua e os eclipses

Eclipse do Sol

Condições para que ocorra um eclipse do Sol

O eclipse do Sol também não acontece todos os meses, porque os planos das órbitas não coincidem e os astros nem sempre ficam alinhados.

as fases da lua e os eclipses

Em síntese

• 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.

as fases da lua e os eclipses

Eclipse do Sol

• 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.

A Terra, a Lua e as Forças Gravíticas

Ação da gravidade sobre os corpos

Efeitos das forças

Peso

Forças de contacto e Forças à distância

Fatores de que depende o peso de um corpo

Características da força gravítica

Medição da intensidades de forças

Síntese

Ação da gravidade sobre os corpos

Efeitos das forças

As forças podem:

Ação da gravidade sobre os corpos

Efeitos das forças

A força é uma grandeza vetorial, ou seja, para a caracterizar é necessário indicar:

Ação da gravidade sobre os corpos

Efeitos das forças

A força é uma grandeza vetorial, ou seja, para a caracterizar é necessário indicar:

Ação da gravidade sobre os corpos

Efeitos das forças

A força é uma grandeza vetorial, ou seja, para a caracterizar é necessário indicar:

Ação da gravidade sobre os corpos

Efeitos das forças

A força é uma grandeza vetorial, ou seja, para a caracterizar é necessário indicar:

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

Medição da intensidades de forças

Cálculo da menor divisão da escala:

Ação da gravidade sobre os corpos

Peso

Ação da gravidade sobre os corpos

Peso

Características:

- Ponto de aplicação: maçã - Direção: vertical - Sentido: do corpo para o centro do planeta - Intensidade: 1 + 1 = 2 N

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

Características da força gravítica

Canhão de Newton

Ação da gravidade sobre os corpos

Síntese

• 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:

- Quanto maior for a massa de um corpo, maior será o seu peso;- Quanto menor for a altitude a que um corpo se encontra, maior será o seu peso;- Quanto mais próximo estiver um corpo dos polos, maior será o seu peso.

Ação da gravidade sobre os corpos

Síntese

• 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:

- Será tanto maior, quanto maiores forem as massas dos corpos; - Será tanto maior, quanto menor for a distância entre os corpos.

• A força gravítica é responsável por fenómenos como as órbitas dos planetas.

A Terra, a Lua e as Forças Gravíticas

Massa e peso

Massa e peso

Distinção entre massa e peso

Relação entre massa e peso

Síntese

Massa e Peso

Massa e peso

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

A massa é uma característica dos corpos

• A massa de um corpo não depende do local onde se encontra.

• Um saco de laranjas com 1 kg de massa na Terra, também terá 1 kg de massa na Lua.

Massa e Peso

Massa e peso

Como varia o alongamento de uma mola com a massa de um corpo suspenso?

Para um mesmo local, quanto maior for a massa de um corpo, maior será o seu peso, logo, maior será o alongamento da mola.

Massa e Peso

Massa e peso

O que acontece ao peso de um corpo quando é transportado da Terra para a Lua?

Na Lua, por exemplo, o peso de 1 kg de laranjas é menor do que na Terra.

Massa e Peso

Massa e peso

O que acontece ao peso de um corpo quando é transportado da Terra para Júpiter?

Em Júpiter, por exemplo, o peso de 1 kg de laranjas é maior do que na Terra.

Massa e Peso

Distinção entre massa e peso

Massa e Peso

Relação entre massa e peso

Relação entre peso e massa na superfície da Terra

Quanto maior for a massa, maior será o peso.

Massa e Peso

Relação entre massa e peso

Relação entre peso e massa na superfície da Terra

Quanto maior for a massa, maior será o peso.

Massa e Peso

Relação entre massa e peso

Relação entre peso e massa na superfície da Terra

Quanto maior for a massa, maior será o peso.

Massa e Peso

Relação entre massa e peso

Relação entre peso e massa na superfície da Terra

Num mesmo local, quanto maior for a massa dos corpos, maior será o seu peso.

Massa e Peso

Relação entre massa e peso

Relação entre peso e massa na superfície da Terra

Num mesmo local, quanto maior for a massa dos corpos, maior será o seu peso.

Massa e Peso

Relação entre massa e peso

Relação entre peso e massa na superfície da Terra

Num mesmo local, quanto maior for a massa dos corpos, maior será o seu peso.

Massa e Peso

Relação entre massa e peso

Relação entre peso e massa na superfície da Terra

Na Terra a relação entre o peso e a massa é:

Cálculo do peso de um corpo sabendo a sua massa:

Massa e Peso

Relação entre massa e peso

Relação entre peso e massa em outros planetas e satélites

Peso de um corpo de 10 kg de massa em cada um dos planetas do Sistema Solar e na Lua.

3,7

37

Massa e Peso

Relação entre massa e peso

Relação entre peso e massa em outros planetas e satélites

Peso de um corpo de 10 kg de massa em cada um dos planetas do Sistema Solar e na Lua.

3,7

8,9

89

37

Massa e Peso

Relação entre massa e peso

Relação entre peso e massa em outros planetas e satélites

Peso de um corpo de 10 kg de massa em cada um dos planetas do Sistema Solar e na Lua.

3,7

9,8

8,9

89

37

98

Massa e Peso

Relação entre massa e peso

Relação entre peso e massa em outros planetas e satélites

Peso de um corpo de 10 kg de massa em cada um dos planetas do Sistema Solar e na Lua.

3,7

9,8

3,7

8,9

37

89

37

98

Massa e Peso

Relação entre massa e peso

Relação entre peso e massa em outros planetas e satélites

Peso de um corpo de 10 kg de massa em cada um dos planetas do Sistema Solar e na Lua.

3,7

9,8

3,7

8,9

23,1

37

89

231

37

98

Massa e Peso

Relação entre massa e peso

Relação entre peso e massa em outros planetas e satélites

Peso de um corpo de 10 kg de massa em cada um dos planetas do Sistema Solar e na Lua.

3,7

9,8

3,7

8,9

23,1

37

89

231

37

98

90

Massa e Peso

Relação entre massa e peso

Relação entre peso e massa em outros planetas e satélites

Peso de um corpo de 10 kg de massa em cada um dos planetas do Sistema Solar e na Lua.

3,7

9,8

3,7

8,9

23,1

8,7

37

89

231

87

37

98

90

Massa e Peso

Relação entre massa e peso

Relação entre peso e massa em outros planetas e satélites

Peso de um corpo de 10 kg de massa em cada um dos planetas do Sistema Solar e na Lua.

3,7

9,8

3,7

8,9

23,1

8,7

11

110

37

89

231

87

37

98

90

Massa e Peso

Relação entre massa e peso

Relação entre peso e massa em outros planetas e satélites

Peso de um corpo de 10 kg de massa em cada um dos planetas do Sistema Solar e na Lua.

3,7

9,8

3,7

8,9

23,1

8,7

11

1,6

110

37

89

231

87

37

98

90

16

Massa e Peso

Síntese

• 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.

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

Úrano

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.