FIS2001 - LISTA DE EXERCÍCIOS 1

1. Verifica-se que, em um certo lugar do hemisfério sul, os círculos diurnos das estrelas fazem um ângulo de 50^o com o horizonte.

   1. Qual a latitude do lugar?
   2. Qual o pólo elevado (norte ou sul) e qual a sua altura (elevação acima do horizonte)?
2. Para um observador no equador da Terra:

   1. Qual a altura do pólo celeste norte?
   2. E do pólo celeste sul?
   3. Como é o movimento das estrelas nesse lugar, com relação ao horizonte?
   4. Existem estrelas circumpolares nesse lugar?
3. Desenhe um circulo representando a esfera celeste para um observador localizado em uma lugar de latitude 20^o N. Nesse círcule marque:

   1. A localização do zênite.
   2. A localização do polo elevado, e o ângulo que ele faz com o horizonte.
   3. o plano do equador
   4. O plano do horizonte, com os pontos cardeais N,S,L,O
   5. A calota das estrelas circumpolares visíveis
   6. O círculo diurno de uma estrela de declinação d = +40⁰.

4. Entre as estrelas na tabela abaixo, escolha:

   1. As que pertencem ao hemisfério sul celeste
   2. As que nunca podem ser vistas em Oslo (latitude = 59^oN )
   3. A(s) que é (são) circumpolar(es) em Porto Alegre
   4. A que faz sua passagem meridiana mais próxima do zênite em Porto Alegre
   5. As que estão na faixa do zodíaco

   Estrela	Ascensão Reta (a)	Declinação (d)
   	(h) (m)	(°)
   Sírius (a Cão Maior)	6 45	-17
   Canopus (a Carina)	6 54	-53
   Vega (a Lira)	18 37	+39
   Antares (a Escorpião)	16 29	-26,5
   Betelgeuse (a Orion)	5 55	+7
   Deneb (a Cisne)	20 41	+45
   Arcturus (a Bootis)	14 15	+19
   Acrux (a Crucis)	12 26	-63
   Spica (a Virgem)	13 25	-11
   Rigelkent (a Centauri)	14 39	-61
   Rigel (b Orionis)	5 14	-8

5. Mostre que um dia sideral é aproximadamente 4 min mais curto que o dia solar.

6. A latitude de Montreal é 48^° N.

   1. Sabendo que a obliquidade da eclíptica é 23,5^°, qual a altura máxima do Sol, no verão, em Montreal Faça um desenho explicativo
   2. Se em Porto Alegre a máxima altura do Sol, no verão, é 83,5 ^°, calcule a razão entre a insolação recebida em Montreal, no verão, com a insolação recebida em Porto Alegre, no verão.

   3. Se a obliquidade da eclíptica fosse 33^°, qual seria o efeito nas estações, comparado com a obliquidade real, de 23,5^°, (a) em Montreal (b) em uma cidade localizada no equador

7. Qual é a fase da Lua se: a) Ela nasce ao pôr do Sol? b) Ela cruza o meridiano superior ao meio-dia? c) Ela se põe à meia-noite? d) Ela nasce com o Sol?
8. A Lua, vista da Terra, se movimenta em relação ao fundo de estrelas a uma taxa de 13^o10¢35¢¢ para leste por dia. Qual a duração do "dia lunar", isto é, o intervalo de tempo decorrido entre duas culminações sucessivas da Lua?
9. O mês lunar (tempo para repetição de uma mesma fase) é de 29,53 dias. Calcular a duração do mês sideral (tempo para dar uma volta completa em torno da Terra).
10. Os eclipses só podem ocorrer durante a Lua Nova ou durante a Lua Cheia.

    (a) Por que não ocorrem eclipses nas outras fases da Lua?

    (b) Que tipo de eclipse (solar ou lunar) ocorre na Lua Nova? e na Lua Cheia?

    (c) Por que não ocorrem eclipses todos os meses?

    (e) O que aconteceria a cada Lua Nova e a cada Lua Cheia se o plano da órbita lunar coincidisse exatamente com a eclíptica?

11. O diâmetro angular da Lua é em torno de 0,5^°. Qual o seu diâmetro linear, em km, sabendo que sua distância à Terra é 384000 km?
12. Sabendo que o Sol tem um raio 100 vêzes maior do que o raio da Terra,

    (a) A que distância da Terra um observador veria a Terra do mesmo tamanho angular do Sol?

    (b) Qual o tamanho desse ângulo, comparado com o tamanho angular do Sol visto da Terra, de 0,5 graus?

13. Sendo r o raio da Terra, R = 109 r o raio do Sol, L = 23680 r a distância entre os dois centros dos astros dados,

    (a) Qual a altura do cone de sombra formado?

    (b) Qual o raio desse cone, à distância l = 60 r onde passará a Lua?

    (c) Sendo r¢ = r/3.6 o raio da Lua, quantos diâmetros lunares cabem nessa região de sombra?

    (d) Qual o diâmetro da penumbra na região atravessada pela lua?.