Programação
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Observando o céu
O objetivo deste tópico é discutir a aparência do céu decorrente dos movimentos de rotação e translação da Terra e dos movimentos dos demais corpos celestes. Destacaremos os movimentos principais observados da Terra, discutiremos o conceito de esfera celeste e seu movimento aparente, assim como os sistemas usuais de coordenadas para determinação de posições, e a insolação na superfície terrestre decorrente da inclinação do eixo de rotação, da rotação e da translação da Terra.-
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Mecânica do Sistema Solar, órbitas e gravidade
Gravidade e Forças
No séc. 2, o astrônomo Claudio Ptolomeu reuniu em seu tratado Almagesto (palavra árabe que significa 'O Maior') praticamente todo o conhecimento astronômico até a sua época. Almagesto é uma obra composta de 13 livros e um catálogo com cerca de mil estrelas, o mais completo da Antiguidade. Descrevia ainda o geocentrismo, modelo cosmológico do mundo, formado por esferas concêntricas em cujo centro encontrava-se a Terra. Resgatando uma ideia antiga de Aristarco (280 a.C.), da cidade de Samos, na Grécia, Nicolau Copérnico introduz o modelo heliocêntrico, que explicava com mais simplicidade os movimentos retrógrados dos planetas. Tycho Brahe (séc. 16), o maior astrônomo observacional da era pré-telescópica, reuniu uma enorme quantidade de observações e tinha sua argumentação para justificar seu modelo cosmológico, um misto de geocentrismo e heliocentrismo. Com os dados de Brahe, Johannes Kepler verificou que a órbita de Marte não poderia ser representada por um círculo, mas sim por uma elipse. Ele sintetizou seus estudos em 3 leis de movimento, que, juntamente com os estudos de movimento de Galileu Galilei, permitiram a Isaac Newton elaborar sua Teoria da Gravitação Universal no séc. 17. No início do séc 20, Albert Einstein elabora a Teoria da Relatividade Geral, interpretando a gravidade como deformação do tecido espaço-tempo. O tempo deixou de ser uma grandeza física independente e invariável.
Dinâmica do Sistema Solar
A partir das três leis empíricas de Johannes Kepler e das leis da dinâmica dos movimentos de Galileu Galilei, Isaac Newton formalizou a Teoria da Gravitação Universal e suas 3 leis de movimento. Para tanto, Newton também desenvolveu ferramentas matemáticas específicas para exprimir as relações entre as grandezas relevantes da mecânica, criando o método das derivadas em relação ao tempo e o cálculo integral. O cálculo diferencial e integral foi desenvolvido paralelamente pelo filósofo alemão Gottfried Wilhelm Leibniz. A notação para diferenciais e derivadas usadas atualmente são as adotadas por Leibnitz. Neste tópico, descreveremos resumidamente os caminhos matemáticos que levam às conclusões de Newton.
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Formação e Estrutura do Sistema Solar
Para entender a composição e a distribuição de massa do Sistema Solar é preciso desvendar e entender os processos físicos que ocorreram há 4,6 bilhões de anos e resultaram na configuração atual. Por que os planetas são tão distintos e estão nas órbitas em que se encontram? Dúvidas semelhantes existem em relação aos satélites e corpos menores, como asteroides, cometas e objetos congelados da região trans-netuniana. Neste tópico vamos fazer uma breve discussão histórica das teorias de formação do Sistema Solar e nos concentrar na teoria nebular. Ela é a que explica melhor a estrutura do sistema planetário solar, a semelhança na composição química do Sol e demais corpos, e tem sido comprovada por observações modernas de sistemas planetários em formação.
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