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Abertura do Setor de Astronomia - CDCC. Setor de Astronomia - CDCC Setor de Astronomia (OBSERVATÓRIO) (Centro de Divulgação da Astronomia - CDA) Centro.

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1 Abertura do Setor de Astronomia - CDCC

2 Setor de Astronomia - CDCC Setor de Astronomia (OBSERVATÓRIO) (Centro de Divulgação da Astronomia - CDA) Centro de Divulgação Científica e Cultural - CDCC Universidade de São Paulo - USP Endereço: Av. Trabalhador São-Carlense, n.400 Tel: 0-xx (Observatório) Tel: 0-xx (CDCC) Localização: Latitude: 22° 00' 39,5"S Longitude: 47° 53' 47,5"W

3 Sessão Astronomia

4 O Que é a Sessão Astronomia? As Sessões Astronomia são palestras proferidas por monitores do Setor de Astronomia todos os sábados às 21h00. Iniciadas em 1992, foram criadas com o objetivo de falar sobre Astronomia ao nosso público em uma linguagem simples e acessível a todas as faixas etárias. Estas palestras se tornaram uma opção de diversão e informação para a comunidade local e também para visitantes de nossa cidade. Os temas abordados são os mais variados possíveis. O material multimidia contido aqui consiste numa opção áudiovisual complementar que o proferssor do Sistema de Ensino pode utilizar como auxílio a suas aulas. O conteúdo das Sessões Astronomia podem ser Acessos no seguinte endereço:

5 As Forças de Maré Por Fernando Presidente Luz

6 Identificação do Tema: Título : As Forças de Maré Autor : Fernando Henrique e Paula da Luz Data da Apresentação: 8 de maio de 2004 Apresentador : Fernando Henrique e Paula da Luz Resumo: O conteúdo desta palestra é explicar um pouco da origem do conhecimento das forças de marés e como elas influenciam o nosso dia a dia, além disso queremos esclarecer como é o funcionamento desta força. Créditos imagem: Monte St. Michel Na costa norte da França (em maré baixa e maré alta) Fonte:

7 O que significa? Interação entre 2 corpos que pode ter caráter de repulsão ou atração. Força: Maré: Relativo ao Mar. Força de Marés

8 Conteúdo: O que significa? É interessante saber o que o significado da palavra do tema que estamos tentando saber as informações. No caso desta palestra, as forças de marés é o nome que damos para o estudo das alterações nos níveis dos mares que ocorrem devido a atração gravitacional de corpos no Sistema Solar, mais especificamente, o Sol e a Lua, o Sol pela sua grande massa e a Lua devido a sua proximidade da Terra.

9 O que significa? Inglês: tide Frisian Ocidental: tiid Holandês: tijd Alemão: tid Islândia: tíõ Suécia: tid Dinamarca: tid Noruega: tid Em outras línguas: Tide (e suas derivações) está relacionado com tempo (time), ou seja, a idéia é que a variações entre as marés altas e baixas era uma forma de obter uma medida do tempo.

10 Conteúdo: O que significa? Em outras línguas, o significado da palavra que designa força de marés é muito equivalente com o significado de tempo, pensando a respeito, o que é o tempo? É uma coisa tão básica para a nossa existência, mas é muito difícil descrevê-la bem!!! Todos nós sabemos que o tempo é uma um valor que é medido por relógios, mas o que ele é na realidade? As vezes é podemos descrever simplesmente como uma sistemas de relações seqüenciais entre eventos. Onde nós podemos definir como tempo um período entre estes eventos. O significado para isso nos faz pensar em dividir uma seqüência de eventos em seções. Não é surpresa que a palavra time é remota da cultura Indo-Européia originaria de 6000 anos: daí. Mas as pessoas que falavam Alemão, a 2000 anos atras usavam 2 palavras para daí: Seria tídiz (significando uma divisão do tempo) e tímon (significando alguma coisa como o tempo apropriado ou alguma coisa do gênero). A palavra tídiz tornou-se no inglês velho tíd e atualmente na palavra tide. No inglês modernos nós usualmente usamos a palavra tide com o significado que a maré sobe e desce (High Tide – Maré Alta ; Low Tide – Maré Baixa). Podemos verificar que o significado esta associado com o conceito de tempo da seguinte forma, os ciclos entre marés altas e baixas poderia ser uma medida do tempo para os antigos. Fonte: Word Lore – Origins of Words from the Threads of Inquiry

11 Medida de Tempo Maré Baixa Maré Alta

12 Conteúdo: Medida de Tempo O ser humano sempre tentou utilizar repetições na natureza para tentar definir períodos de tempo, foi assim que aconteceu com o movimento do Sol durante o dia, o movimentação das estrelas, as fases da Lua, as estações do ano e o mesmo também aconteceu com as Marés. Ou seja, podemos perceber através destas ilustrações que o ciclo entre uma maré alta e uma maré baixa também era método utilizado como medida de tempo e assim eles possuíam uma medida de tempo em uma fração menor que a de um dia e alternativa, pois mesmo com um céu nublado dava pra ter idéia que parte do dia ou da noite as pessoas se encontravam. A imagem mostra as redondezas da ilha do Golfo de Sant-Malo. Créditos imagem: Monte St. Michel Na costa norte da França (em maré baixa e maré alta) Fonte: Fonte: The Physics of Tides

13 Como funciona? Personagens Fundamentais Terra Lua Sol

14 Conteúdo: Como funciona? Neste Slide colocamos os atores principais que causam o efeito das marés na Terra. Onde a forma da interação entre eles será explicada em slides futuros.

15 As Forças Atuantes Terra Lua

16 Conteúdo: As Forças Atuantes A idéia nesta seqüência de slides é mostrar de que forma a força gravitacional lunar atua nas superfície do planeta. Vejamos agora como essas forças produzem as marés e, para isso nós vamos considerar um planeta hipotético composto de um núcleo sólido e coberto por uma camada líquida, ou seja uma Terra sem continentes. Para tanto consideremos quatro pontos particulares sobre esse oceano. Como o ponto (1) é mais próximo da Lua, este sofrerá maior atração (F 1 é a mais intensa das forças), mas precisa vencer o peso da própria água. Créditos imagem: CDA Fonte: Fonte: CDA

17 As Forças Atuantes Terra Lua

18 Conteúdo: As Forças Atuantes A água que se encontra nos pontos (2) e (3) sofre uma atração menor, mas por ser quase tangencial a superfície do oceano não precisa vencer o seu peso neste locais. Portanto, essa água deslisara em direção ao ponto (1). Isso já explica por que existe maré alta do lado (1) e que esta voltado para a Lua. Na região do ponto (4) temos duas coisas a levar em consideração: primeiro a atração que a Lua exerce é menor, pois fica mais distante; segundo é preciso lembrar que não é simplesmente a Lua que gira em torno da Terra, mas ambos giram em torno de um centro de massa comum (CM). Portanto, para quem está na Terra existe uma força centrífuga (devido a inércia) agindo no ponto (4). Nesse local também forma-se uma preamar e o resultado final de todas essas forças é a formação das marés alta e baixa, como indicado no próximo slide. Créditos imagem: CDA Fonte: Fonte: CDA

19 As Forças Atuantes Terra Lua

20 Conteúdo: As Forças Atuantes Portanto chegamos a conclusão que é errado pensar que a Lua está puxando a água para cima, erguendo-a vários metros em relação à costa. A força da gravidade da Lua afeta não só a água dos oceanos, mas também a rocha dos continentes e todo o globo terrestre, e não é capaz de distinguir a água de outros materiais. Além disso é tão fraca aqui na Terra que o seu efeito em qualquer objeto é centenas de milhar de vezes menor que o peso do objeto. O fator mais significativo é que a Lua não está exatamente orbitando a Terra. Isto é uma boa aproximação, mas a realidade é que ambos estão se deslocando em torno de um ponto entre a Terra e a Lua. Este ponto (o centro de massa) encontra-se no interior da Terra, a cerca de 4.700Km do centro. O movimento circular em torno a este ponto exerce uma força centrifuga em toda superfície da Terra (assim como fazemos ao girar uma corda com uma pedra atada na ponta). Mas como este ponto não coincide com o centro da Terra, na maioria dos locais a força centrífuga não terá uma direção perfeitamente vertical.

21 Conteúdo: As Forças Atuantes Isto é a parte mais importante para compreender as mares: não é uma força gritante que puxa a água dos Oceanos para cima, mas uma força minúscula que arrasta ligeiramente a água para os lados. Este efeito é tão pequeno que numa pessoa de 60Kg a força é cerca de meio grama, o peso de um pequeno pedaço de papel. Mas um Oceano tem tanta água que mesmo uma pequena perturbação se torna significativa. Nas regiões costeiras, a profundidade dos oceanos é muito reduzida, e a água deslocada pela ação da Lua e do Sol pode se erguer vários metros dependendo da forma do litoral e do leito do oceano junto à costa. Mas em mares mais pequenos e isolados, como por exemplo o Mediterrâneo, a deslocação de água é insuficiente para causar marés significativas. Um lago, uma piscina ou uma pessoa contém volumes de água pequenos demais para que o efeito de marés seja sequer perceptível. Créditos imagem: CDA Fonte: Fonte: CDA

22 As Forças Atuantes

23 Conteúdo: As Forças Atuantes Até aqui nós consideramos apenas os efeitos entre a Terra e a Lua. O Sol também influência os movimentos das águas do oceano no planeta, mas com metade da intensidade da Lua. Quando nós temos Lua Cheia ou Lua Nova, o Sol, a Terra, e a Lua estão ''alinhados'' e portanto o efeito do Astro- Rei soma-se ao do nosso satélite natural Créditos imagem: CDA Fonte: Fonte: CDA

24 As Forças Atuantes

25 Conteúdo: As Forças Atuantes Quando nós temos a Lua em Quarto Crescente ou Quarto Minguante (também são chamadas de 1a. Quadratura e 2a. Quadratura respectivamente), as marés não serão muito elevadas pois os efeitos do Sol não contribuem na mesma direção em que se encontra a Terra com a Lua. Créditos imagem: CDA Fonte: Fonte: CDA

26 As Forças Atuantes O Bojo de água fica sempre na direção da Lua

27 Conteúdo: As Forças Atuantes Em relação ao centro da Terra, um lado está sendo puxado na direção da Lua e o outro lado está sendo puxado na direção contrária. Como a água flui muito facilmente, ela se "empilha" nos dois lados da Terra, que fica com um bojo de água na direção da Lua e outro na direção contrária. Créditos imagem: I.F.R.G.S. Fonte: (fragmentada em 4 pedaços) Fonte: IFRGS

28 As variações de Maré

29 Simulação em um determinado ponto na Terra

30 Conteúdo: As variações de Maré Enquanto a Terra gira no seu movimento diário, o bojo de água continua sempre apontando aproximadamente na direção da Lua. Em um certo momento, um certo ponto da Terra estará exatamente embaixo da Lua e terá maré alta. Seis horas mais tarde, a rotação da Terra terá levado esse ponto a 90.° da Lua, e ele terá maré baixa. Dali a mais seis horas, o mesmo ponto estará a 180.° da Lua, e terá maré alta novamente. Portanto as marés acontecem duas vezes a cada 24h 48, que é a duração do dia lunar. Créditos imagem: I.F.R.G.S. Fonte: (fragmentada em 9 pedaços) Fonte: IFRGS

31 Outros efeitos Tidal Bores (Ondas de Marés) Rio Dee próximo a cidade de Chester, Inglaterra Rio Qiantang, próximo a Hangzhou, China.

32 Conteúdo: Outros Efeitos Algumas vezes, quando uma maré entra em um rio com uma certa geometria, uma onda isolada pode ser produzida e é chamada de Tidal Bore, mas uma melhor tradução que eu encontrei é chamar a mesma de Ondas de Maré, mas os Físicos se referem a este tipo de onda com o nome de Soliton. Esta parede de agua se move com uma velocidade em torno de Km/h. Nas imagens temos alguns exemplos deste fênomeno. Créditos imagem: Flinders University · Adelaide Australia Fonte: e Fonte: The Physics of the Tides

33 Marés Gigantes Minas Basin – Nova Scotia – Canadá

34 Conteúdo: Marés Gigantes O Livro Guinness dos Recordes Mundiais está marcado que a maior maré Alta ocorreu em Minas Basin, NS, com o máximo de altura de maré alta anotado foi 16,8 metros. Parrsboro, o maior porto de Minas Basin, permite uma ótima visão deste fenômeno. Deste ponto as marés altas e baixas podem ser observadas em um comprimento de 3,2 Km do embarcadouro do porto. Fonte: The Physics of Tides Créditos imagem: Flinders University · Adelaide Australia Fonte: e

35 Força de Maré Atmosférica Atuação das forças gravitacionais da Lua e do Sol na atmosfera.

36 Conteúdo: Força de Maré Atmosférica Estudos Recentes tem nos mostrados que não existem apenas forças de marés no Oceano, mas também na terra e no ar. Apenas recentemente, com instrumentos bem sensíveis, os cientistas conseguiram observar uma variação de 22 polegadas. Comparada com as forças de marés convencionais, a variação é bem pequena, mas ocorre uma variação todos os dias. E o fator de causa também é associado ao Sol e a Luz. Nós não podemos ver e nem sentir, mas é igual se estivéssemos no alto-mar e não teriamos como ter referencia se estamos em uma maré alta ou baixa. Fonte: The Physics of Tides

37 Limite de Roche Exemplo da força de maré nos satélites naturais

38 Conteúdo: Limite de Roche Uma conseqüência das forças de maré é que um satélite em geral não pode chegar muito perto de seu planeta sem se romper. O limite de Roche é a distância mínima do centro do planeta que um satélite fluído pode chegar sem se tornar instável frente a rompimento por maré. Enfim, os limites reais de aproximação mínima para os corpos serem estáveis frente a forças de maré dependem do tamanho e tensão interna dos corpos. Satélites sólidos podem chegar mais perto do planeta do que satélites fluidos porque as forças de tensão interna das rochas que o constituem o mantêm estável. Corpos menores do que 40 km podem chegar ainda mais perto do planeta sem quebrar por forças de maré desde que eles sejam pequenos e duros o suficiente. Por exemplo, os anéis de Saturno estão dentro do limite de Roche de Saturno, o que significa que as pequenas partículas que formam o anel têm forças coesivas maiores do que as forças de maré. Entretanto, à medida que aumenta o tamanho da partícula, suas forças coesivas ficam menos importantes comparadas com as forças de maré, e essa é uma provável explicação para o fato dessas partículas nunca terem se juntado para formar um satélite. É possível que os anéis de Saturno sejam resultado de um satélite ou cometa que se aproximou demais do planeta e se quebrou devido às forças de maré. Fonte: I.F.R.G.S.

39 Definição As marés são as regulares altas e baixas do nível do mar. Elas são causadas pela atração gravitacional da Lua e do Sol principalmente, estes corpos celestes puxam a Terra, onde a parte sólida da Terra move apenas um pouco em direção da Lua e do Sol, mas o oceano liquido move muito mais. ## Forças de Marés ##

40 Conteúdo: Definição Neste slide apresentamos como é definido a força de marés. Onde esta informação se encontra no próprio Slide.

41 Fim da Apresentação

42 I.F.R.G.S. – Zenite - Canal Kids - C.D.A. - mares.htmhttp://www.cdcc.sc.usp.br/cda/aprendendo-basico/forcas-de-mares/forcas-de- mares.htm Portal de Curiosidades - The Physics of Tides - Referências na INTERNET :


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