FIS2001 - LISTA DE EXERCÍCIOS 1


Esfera celeste, Sistemas de coordenadas, Movimento anual do Sol, Fases da Lua, Eclipses

  1. Verifica-se que, em um certo lugar do hemisfério sul, os círculos diurnos das estrelas fazem um ângulo de 50o 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 20o 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 = 59oN )
    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. Qual seria a fase da Terra para um observador na Lua quando, da Terra, vemos a Lua

    (a) cheia?

    (b) nova?

    (c) crescente?

    (d) minguante?

  9. A Lua, vista da Terra, se movimenta em relação ao fundo de estrelas a uma taxa de 13o10¢35¢¢ para leste por dia. Qual a duração do "dia lunar", isto é, o intervalo de tempo decorrido entre duas culminações sucessivas da Lua?
  10. 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).
  11. 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?

  12. 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?
  13. 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?

  14. 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?.

  15. Se o período orbital da Lua fosse igual ao período de rotação da Terra, isto é, 23h56 min, qual seria

    (a) a duração do ciclo de fases da Lua?

    (b) a duração do "dia lunar", como definido na questão 9?

  16. E se o período orbital da Lua fosse igual ao dia solar, de 24h?
Respostas


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On 18 Jun 2002, 13:49.