Lista de exercícios 3

Movimento anual do Sol

1. Como se chama a trajetória aparente do Sol na esfera celeste ao longo do ano? Qual a sua inclinação em relação ao equador celeste?

2. Quantos equinócios acontecem durante o ano? Em que datas, aproximadamente? O que caracteriza um equinócio?

3. Quantos solstícios acontecem durante o ano? Em que datas, aproximadamente? O que caracteriza um solstício?

4. Explique por que o fato da Terra orbitar o Sol com o eixo inclinado causa as estações do ano.
5. Qual a relação entre a latitude de um lugar e a variação da duração do dia (sol acima do horizonte) ao longo do ano nesse lugar?

6. Mercúrio tem o eixo de rotação praticamente paralelo ao eixo da eclíptica. Existem estações do ano em Mercúrio?
7. Como podemos medir a duração de cada estação usando um gnômon?

8. Como se pode saber, usando um gnômon, qual a direção norte-sul?

9. Observando o sol se pôr no horizonte, ao longo do ano, o que se nota a respeito do ponto onde ele se põe? Em que ponto ele se põe nos equinócios?

10. Por que nós não vemos as mesmas estrelas no verão e no inverno?

11. Qual a declinação do Sol nas seguintes datas:
    1. Equinócio de primavera e equinócio de outono no HS.

    2. Solstício de verão e solstício de Inverno no HN.

12. Qual o dia mais longo do ano no HS e no HN?

13. Em que datas do ano o dia e a noite tem a mesma duração em toda a Terra?

14. Que estação é, no HN, quando o Sol está aumentando sua declinação (se afastando do equador) para norte? Nessa época no HS, os dias estão ficando mais longos ou mais curtos?

15. Se num determinado lugar, ao meio dia do solstício de verão, a direção do Sol forma um ângulo de 10^° com a direção do zênite, qual o ângulo entre o equador e o zênite nesse lugar?

16. Em que lugares da Terra (em que latitudes) o Sol incide perpendicularmente ao meio-dia no solstício de verão do HN? E no Solstício do HS?

17. Quantas vezes por ano o Sol passa no zênite, ao meio dia, em lugares com latitude:
    1. 0^°

    2. 15^°

    3. 30^°

    4. 45^°

18. O que é a equção do tempo?

19. Se tu observares o instante em que a sombra de uma estaca atinge o menor tamanho a cada dia, durante todos os dias do ano, a sombra será mínima sempre à mesma hora do dia? Explique
20. Considere o Sol no dia do equinócio de setembro (início da primavera no hemisfério Sul da Terra). Vamos assumir que durante todo este dia sua declinação se mantém constante, de valor δ = 0°. Então responda:
    1. Quanto tempo o Sol fica acima do horizonte em Porto Alegre nesse dia?
    2. Quais os valores do ângulo horário do Sol no instante do seu nascer e de seu ocaso em Porto Alegre (φ = -30°)?
    3. Como você responderia essas duas perguntas se em vez de Porto Alegre estivéssemos falando de Londres, por exemplo (latitude ~+50°)?
    4. Quais os valores de azimute A do Sol ao nascer e ocaso neste dia?
    5. Qual a máxima altura do Sol em Porto Alegre nesse dia?
21. Responda as mesmas perguntas da questão anterior, para o caso do solstício de dezembro, assumindo que nesse dia a declinação do Sol se mantém constante em -23,5°