Explique como, a partir da diferença entre dia solar médio (T_solar = 86400 s) e o tempo em que uma estrela de…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Elaborar explicações, previsões e cálculos a respeito dos movimentos de objetos na Terra, no Sistema Solar e no Universo com base na análise das interações gravitacionais, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais (como softwares de simulação e de realidade virtual, entre outros).
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Explique como, a partir da diferença entre dia solar médio (T_solar = 86400 s) e o tempo em que uma estrela de referência atravessa o meridiano em noites consecutivas (3 min 56 s mais cedo), é possível determinar o período de rotação sideral da Terra e calcular sua velocidade angular ?. Inclua as fórmulas e o cálculo numérico.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
O dia sideral T_sid é o tempo entre trânsitos sucessivos de uma estrela: T_sid = T_solar - 3min56s = 86400 s - (3×60+56) s = 86164 s. A velocidade angular da Terra relativa às estrelas é ? = 2p/T_sid = 2p/86164 ˜ 7,292×10?5 rad/s. A diferença ocorre porque, em um dia solar, a Terra avançou em sua órbita ˜1° e precisa girar esse ângulo extra para que o Sol volte ao meridiano; por isso o dia sideral é ˜3min56s mais curto que o solar.
Explicação
A diferença de tempo entre o dia solar e o dia sideral se deve ao movimento orbital da Terra ao redor do Sol, que faz com que a Terra precise girar um pouco mais para que o Sol retorne ao mesmo ponto no céu. Isso resulta em um dia sideral que é mais curto que o dia solar, permitindo calcular o período de rotação sideral. A velocidade angular é então determinada pela relação entre o período de rotação e a circunferência da Terra, resultando em um valor que representa a taxa de rotação da Terra em relação às estrelas.
Raio-X da questão
rotação da Terra
avaliacao
período de rotação da Terra · cálculo de velocidade angular
Revisar a diferença entre tempo solar e tempo sideral e suas implicações.
O aluno pode confundir o dia solar médio com o dia sideral, não considerando a diferença de tempo entre as observações das estrelas.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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