Movimento da Terra R. Boczko IAG - USP 25 05 06. Quantos movimentos tem a Terra? Só UM...! O...
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Movimento Movimento da Terrada Terra
R. BoczkoIAG - USP
250506
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Quantos movimentos tem a Terra?
Só UM ...!
O movimento que a Terra tem...!
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Componentes do movimento da Terra
Componentes do movimento da Terra
1. Rotação
2. Translação
3. Precessão
4. Nutação
5. Movimento dos pólos
6. Movimento de rotação galáctica
7. ...
1. Rotação
2. Translação
3. Precessão
4. Nutação
5. Movimento dos pólos
6. Movimento de rotação galáctica
7. ...
(106 subcomponentes!)(106 subcomponentes!)
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Cronologia das descobertas e das Cronologia das descobertas e das provas dos componentes do provas dos componentes do
movimento da Terramovimento da Terra
~140 d.C.Geocentrismo
Ptolomeu
CopérnicoHeliocentrismo
1543
1609Movimentos(?)
Galileu
BradleyAberração
1728
Prova datranslaçãoda Terra
1838ParalaxeBessel
FoucaultPêndulo
1852
Prova darotaçãoda Terra
1928Rotação galáctica
Oort
HiparcosPrecessão
129 a.C.
1748NutaçãoBradley
0
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Rotaçãoda
Terra• RotaçãoRotação• Translação• Precessão• Nutação• Movimento dos pólos• Movimento de rotação galáctica• ...
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Movimentodiurnoaparente do Sol
Zênite
PS
Horizonte
Nascer
Ocaso
Meio-dia
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Pólo Sul
Movimento noturno aparente olhando ao Sul
Sul
OesteLeste
20 horas
22 horas
24 horas
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Movimento noturno aparente olhando ao Norte desde o HS
Norte
LesteOeste
Leão
20 horas
22 horas
24 horas
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Movimento noturno aparente de uma estrela circumpolar norte
Norte
LesteOeste
Pólo Norte
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Esfera Celeste
Eixo derotação
Equador
PNC
PSC
PN
PS
N
L
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Movimento de Movimento de Rotação da TerraRotação da Terra
Sol
Sol
PN
PS
Sol
O dia claro e a noite são resultados do movimento de rotação da Terra em torno de
seu eixo de rotação.
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São Paulo
Rio de Janeiro
Belo Horizonte
Salvador
Oceano Atlântico
Anoitecer
Para onde se desloca a sombra?
PN
PS
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Nascer do Sol
HorizonteLesteOeste
Translação
Horizonte
LesteOeste
Translação
PS
PS
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AstroBobagem
O período de rotação da
Terra é de 24 horas
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Dia Solar e
Rotação da Terra
Estreladistante
23h56m04s(Período de rotação)
24h00m00s(Dia Solar)
Sol
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Galileu Galilei( séc. XVII )
A Terrase
move!
Ga
lile
u
Prova (?) darotação da Terra
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Invariabilidade do plano de Invariabilidade do plano de oscilaçãooscilação
Força perpendicularao plano de oscilação
Plano deoscilação
Na ausência de forçasperpendiculares ao planode oscilação, esse planose mantém com direção
fixa no espaço.
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Pêndulo numa mesa giratória
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Pêndulo num iglu
Pêndulo
Corte vertical de um iglu
Chão
Porta
Iglu
Iglu
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Pêndulo de Pêndulo de FoucaultFoucault
18521852
A experiência foi feita na França
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Experiência de Foucault vista
de fora da Terra
Sentidode rotaçãoda Terra
Iglu
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Experiência de FoucaultExperiência de Foucaultvista de dentro do igluvista de dentro do iglu
1852
Chãodo iglu
Porta
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Conclusão da experiência de Foucault
A Terra gira emtorno de seu eixo !
Galileu 'chutou' certo!
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A Terra está “parando” A Terra está “parando” de girar!de girar!
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Observando o nível do mar
Maré baixa
Maré altaNível do mar
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Forças causadoras Forças causadoras das Marésdas Marés
PCD
F = G M m / d2FP
FCFD
M
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Configuração instantânea das marés na superfície da Terra
Alta
Baixa
Alta
Baixa
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Movimento diurno aparente da Lua
PS
Sentido da
rotação da Terra
Sentido da revolução
da Lua
LW
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Seqüênciada Maré
1PS
2
PS
3
Glub-glub...
PS
4
PS
5PS
6
PS
Glub-glub...
7
PS 8
PS
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Marés marítimas e...
Marés Terrestres !
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Marés marítimas
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Estrutura interna da Terra
CrostaCrosta
Magma
Núcleo
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Marés Terrestres
Magmapastoso
Placa
Lua
~ 15 cm
Magmapastoso
Placa
Placa
Placa
Placa
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A Terra estáparandode girar !
MarésGravidade
Rotaçãoda Terra
Ciclicidadedas marés
Atrito
Cal
or
Perda deenergia cinética
de rotação
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Translação da Terra daqui a ... muitos anos !
Sol
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AstroBobagem
A Lua não possui
movimento de rotação.
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Lua vista da Terra
(sempre a mesma face)
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Translação atual da Lua
Sol
Período de Período de rotação rotação
sincronizado sincronizado com o período com o período de revoluçãode revolução
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Cirandinha !
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Translaçãoda
Terra• Rotação• TranslaçãoTranslação• Precessão• Nutação• Movimento dos pólos• Movimento de rotação galáctica• ...
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Órbita da Terra
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Órbita da Terra
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Movimento de Translação
Sol
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Representação da Órbita da Terra
Movimento da Terra
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Translação da Terra em torno do Sol
23,5º Eixo derotação
Plano da Eclíptica
PeriélioAfélio
Eclíptica
Sol
Plano da eclíptica
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Movimento aparente do Sol com relação às
constelações
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Horizonte visto no crepúsculo
1
Vir
Lib
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Horizonte visto no crepúsculo
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Horizonte visto no crepúsculo
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Horizonte visto no crepúsculo
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Horizonte visto no crepúsculo
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Horizonte visto no crepúsculo
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Horizonte visto no crepúsculo
3
Esc
Sag
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Horizonte visto no crepúsculo
4
Cap
Sag
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Horizonte visto no crepúsculo
5
Aqu
Cap
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Horizonte visto no crepúsculo
6
Pei
Aqu
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Horizonte visto no crepúsculo
7
Ári
Pei
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Horizonte visto no crepúsculo
8
Tou
Ári
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Horizonte visto no crepúsculo
9
Gêm
Tou
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Horizonte visto no crepúsculo
10
Cân
Gêm
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Horizonte visto no crepúsculo
11
Leã
Cân
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Horizonte visto no crepúsculo
12
Vir
Leã
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Horizonte visto no crepúsculo
1
Lib
Vir
![Page 65: Movimento da Terra R. Boczko IAG - USP 25 05 06. Quantos movimentos tem a Terra? Só UM...! O movimento que a Terra tem...!](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051111/552fc16f497959413d8ed921/html5/thumbnails/65.jpg)
ConstelaçõesZodiacais
Terra
Sol
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Mas...é o Sol que gira em
torno da Terra?
Não!Não!
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Movimento anual
aparente do Sol pelas
ConstelaçõesZodiacais
Sol
Ari
Tou
Gêm
Cân
Leã
Vir Lib
Esc
Sag
Cap
Aqu
Pei
Terra
TerraTerra
Terra
Terra Terra
Terra
Terra
TerraTerra
Terra
Estrutura heliocêntrica
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Eclíptica:Trajetória anual
aparentedo Sol
Eixo derotação
Equador
PN
Eclíptic
a
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AstroTolice
As estações do ano dependem
da distância da Terra ao Sol
As estações do ano dependem
da distância da Terra ao Sol
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Esquema da Órbita da Terra em torno do Sol
Eclíptica Sol
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Órbita da Terra em torno do Sol
23,5º Eixo derotação
Plano da Eclíptica
PeriélioAfélio
Eclíptica
Sol
Plano da eclíptica
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Motivo das Estações
Verão
Sol
InvernoVerão
Inverno
Sol Primaveraou
OutonoOutono
OutonoOutonoou
Primavera
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?Prova da translação da Terra
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Efeito de Paralaxe
![Page 75: Movimento da Terra R. Boczko IAG - USP 25 05 06. Quantos movimentos tem a Terra? Só UM...! O movimento que a Terra tem...!](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051111/552fc16f497959413d8ed921/html5/thumbnails/75.jpg)
Paralaxede
estrelasEstrelapróxima
pmáx. = 0,76”
2p
Primeira medida:Bessel1838
61 Cyg
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Correndo da chuva !
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Composição Composição de de
velocidadesvelocidades
Direçãoreal dachuva
Direção domovimentodo observador
Direçãoaparenteda chuva
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Aberração anual( Bradley 1728 )
Posiçãoreal daestrela
Posição“observada”
da estrela
Movimento da Terra
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Aberração(Bradley, 1728)
PNPNE
Equador
Ascensão Reta
Dec
lin
ação
19001901
19021903
1904
1905
Dragão
Tprincipal= 1 ano
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Efeito da Aberração da Luzna posição de uma estrela
1
1 v
2
2
3
3
4
4
Eclíptica
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Conclusão
A aberração anual das estrelas prova que a Terra está em movimento em
torno do Sol.
Copérnico (séc. XVI) "chutou" certo!
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Precessão• Rotação• Translação• PrecessãoPrecessão• Nutação• Movimento dos pólos• Movimento de rotação galáctica• ...
![Page 83: Movimento da Terra R. Boczko IAG - USP 25 05 06. Quantos movimentos tem a Terra? Só UM...! O movimento que a Terra tem...!](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051111/552fc16f497959413d8ed921/html5/thumbnails/83.jpg)
Sol no início da primavera
Boreal
T
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Longitude eclíptica de Spica Longitude eclíptica de Spica segundo Timocharis (273 a .C.)segundo Timocharis (273 a .C.)
Terra
Spica
L
Sol Lsol
A
L = Lsol + A
1 Ano --> 360 o
t - tIP --> Lsol
t
tIP
Luaeclipsada
B
A + B = 180 o L = 172 o
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Longitude eclíptica de Spica Longitude eclíptica de Spica segundo Hiparcos (129 a .C.)segundo Hiparcos (129 a .C.)
Luaeclipsada
Sol
Terra
Spica
L
Lsol
A
BL = Lsol + A
1 Ano --> 360 o
t - tIP --> Lsol
A + B = 180 o L = 174 o
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Hipóteses
Timocharis errou.
Spica se deslocou de 2º em 144 anos.
O ponto Vernal retrocedeu 2 º em 144 anos.
’
174º
Retrogradação do Equinócio segundo Hiparcos (129 a .C.)
Terra
Spica
172º
Timocharis: 172º (273 a .C.)Hiparcos : 174º (129 a .C.)
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Equinócio da primavera boreal ()
Equador
Eclíptica
PN
PNE
Movimentoanual
aparente do Sol
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Precessão dos equinócios
Equador
Eclíptica
PN
PNE
'
PN'
Movimentoanual
aparente do Sol
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Giroscópio
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Defasagem entre Constelações e Signos Zodiacais
T
Ari
Tou
Gêm
Cân
Leã
Vir Lib
Esc
Sag
Cap
Aqu
Pei
![Page 91: Movimento da Terra R. Boczko IAG - USP 25 05 06. Quantos movimentos tem a Terra? Só UM...! O movimento que a Terra tem...!](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051111/552fc16f497959413d8ed921/html5/thumbnails/91.jpg)
PrecessãoPN
PN
Hoje
PN
PN
Daqui a13 mil anos
![Page 92: Movimento da Terra R. Boczko IAG - USP 25 05 06. Quantos movimentos tem a Terra? Só UM...! O movimento que a Terra tem...!](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051111/552fc16f497959413d8ed921/html5/thumbnails/92.jpg)
Constelações Polares
2000
- 2000
- 4000
Dragão
UrsaMenor
4000
6000
8000
Cefeidas
10000
12000
14000
Cisne
Lira
16000
18000
20000
Hércules
PNE
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Estrelas Polares
AtualmenteNNa época
dosegípcios
N
UMi
Dra
UMi
Dra
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Nascer do Sol
Lesteé o ponto onde
o Sol nasce.(?!?)
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Determinação domeridiano
( Sombra mínima )
Nascente
Ocaso
Linha do Meio-dia
Meridiano
![Page 96: Movimento da Terra R. Boczko IAG - USP 25 05 06. Quantos movimentos tem a Terra? Só UM...! O movimento que a Terra tem...!](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051111/552fc16f497959413d8ed921/html5/thumbnails/96.jpg)
Pontos ou Direções Cardeais
Nascente
Ocaso
Meridiano
PontoLeste
PontoOeste
PontoSul
PontoNorte
![Page 97: Movimento da Terra R. Boczko IAG - USP 25 05 06. Quantos movimentos tem a Terra? Só UM...! O movimento que a Terra tem...!](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051111/552fc16f497959413d8ed921/html5/thumbnails/97.jpg)
Precessão e Movimento Próprio
Precessão
‘
‘
Movimento Próprio
‘
‘
![Page 98: Movimento da Terra R. Boczko IAG - USP 25 05 06. Quantos movimentos tem a Terra? Só UM...! O movimento que a Terra tem...!](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051111/552fc16f497959413d8ed921/html5/thumbnails/98.jpg)
Efeitos da precessão sobre as estações do ano
Inverno Austral Verão Austral
DezJun
Atualidade Sol
Inverno AustralVerão Austral
Dez Jun
Daqui a 13.000 anos Sol
![Page 99: Movimento da Terra R. Boczko IAG - USP 25 05 06. Quantos movimentos tem a Terra? Só UM...! O movimento que a Terra tem...!](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051111/552fc16f497959413d8ed921/html5/thumbnails/99.jpg)
Sol
Efeitos da precessão sobre as estações do ano
Inverno Austral Verão Austral
DezJun
Atualidade
Sol
Inverno AustralVerão Austral
Dez Jun
Daqui a 13.000 anos
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Ano Trópico ~ 365,242 199 00 dias
Primavera OutonoVerão Inverno
Terra´
Ano trópico e período de translação da Terra
´
~0,01416142 dias
Período de translação da Terra = 365,256 360 42 dias
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Nutação• Rotação• Translação• Precessão• NutaçãoNutação• Movimento dos pólos• Movimento de rotação galáctica• ...
![Page 102: Movimento da Terra R. Boczko IAG - USP 25 05 06. Quantos movimentos tem a Terra? Só UM...! O movimento que a Terra tem...!](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051111/552fc16f497959413d8ed921/html5/thumbnails/102.jpg)
Nutação(Bradley, 1748)
Ascensão Reta
Dec
lin
ação
19001918
19371955
1974
1991
PNPNE
Equador
Dragão
Tprincipal= 18,6 anos
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Nutação
PN
PNE
Número de componentes conhecidos da
nutação:
106
PN
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Movimento dos
Pólos• Rotação• Translação• Precessão• Nutação• Movimento dos pólosMovimento dos pólos• Movimento de rotação galáctica• ...
![Page 105: Movimento da Terra R. Boczko IAG - USP 25 05 06. Quantos movimentos tem a Terra? Só UM...! O movimento que a Terra tem...!](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022051111/552fc16f497959413d8ed921/html5/thumbnails/105.jpg)
Movimento dos pólos
X (m )
Y (m)X
Y
5101520
5
10
15
-5
1991
19921993
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Eixo de rotação fixo no espaço
Eixo de rotação fixo no espaço
Eixo de rotação fixo no espaço
Movimento dos Pólos
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Efeitos do movimento dos Pólos
EquadorEquador
• Mudança na Latitude de um local• Mudança na Longitude de um local• Efeitos na hora baseada na passagem meridiana
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Rotação Galáctica• Rotação• Translação• Precessão• Nutação• Movimento dos pólos• Movimento de rotação galácticaMovimento de rotação galáctica• ...
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Movimento GalácticoNossaGaláxia
Sol
Período:250 milhões
de anos
Cerca de100 bilhõesde estrelas
0 50 k a.l.Periferia
30 402010
150
250km/s
200
Vrotação
Sol
220km/s
Centro
Distância ao centro
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Outros componentes Outros componentes do movimentodo movimento
????????????
Sol
Rotação
Sol
Plano da eclíptica
Translação
PN
PN
PS Daqui a13 mil anos
PN
PN
PSHoje
Precessão
Nutação
Sol
Rotação galáctica
Movimentodos pólos
Equador
"Ex-eixo"
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Fim