O que deve estudar?

Astronomia

As coordenadas geográficas baseiam-se em linhas imaginárias traçadas sobre o globo terrestre:

• os paralelos são linhas paralelas ao equador — a própria linha imaginária do equador é um paralelo;

• os meridianos são linhas semicirculares, isto é, linhas de 180° — eles vão do Pólo Norte ao Pólo Sul e cruzam com os paralelos.

• Nos três primeiros sistemas, o globo é dividido em latitudes, que vão de 0 a 90 graus (Norte ou Sul) e longitudes, que vão de 0 a 180 graus (Leste ou Oeste). Para efeitos práticos, usam-se as siglas internacionais para os pontos cardeais: N=Norte, S=Sul, E=Leste/Este, W=Oeste.

• As quatro estações

• Outono : De 21 de março a 21 de junho

• Do latim: autumno. Também conhecido como o tempo da colheita, pois é nesta época que ocorrem as grandes colheitas. Os dias ficam mais curtos e mais frescos. As folhas e frutas, já estão bem maduras e começam a cair no chão. Os jardins e parques ficam, coberto de folhas de todos os tamanhos e cores.

• Isto por que os países lá do hemisfério norte precisam se preparar para o inverno que está chegando. É necessário armazenar bastante comida para nada possa faltar!

• Inverno: De 21 de junho a 23 de setembro

• Do latim: hibernu, tempus hibernus, tempo hibernal. Associado ao ciclo biológico de alguns animais ao entrar em hibernação e se recolherem durante o período de frio intenso. Estação que sucede o Outono e antecede a Primavera.

• O inverno é a estação mais fria do ano. Os dias são curtos e por isso escurece mais cedo.

• No sul do Brasil é comum ver a neve cair, cobrindo o chão e as plantas. Já nas outras regiões como São Paulo e Rio de Janeiro, é a chuva quem dá o ar da sua graça.

• Como a temperatura cai nessa fase, as pessoas tendem a passar mais tempo dentro de casa, principalmente debaixo das cobertas!

• Primavera: De 23 de setembro a 21 de dezembro.

• Do latim: primo vere, no começo do verão.

• Ah, essa é a estação mais florida do ano! Representa a época primeira, a estação que antecede o Verão.

• Com o fim do inverno, os voltam a ser mais longos e quentes. Este é o período em que os animais se reproduzem e constroem seus ninhos. Os insetos como as borboletas e abelhas, voam de flor em flor em busca néctar que as flores possuem.

• A temperatura não é tão baixa e nem tão alta fazendo da primavera uma época muito agradável.

•

• Verão: De 21 de dezembro a 21 de março.

• Do latim vulgar: veranum, veranuns tempus, tempo primaveril ou primaveral.

• Chegou o Verão, a estação mais quente do ano. Muito calor e dias bem longos. As temperaturas estão lá em cima. Relativo a primavera. Estação que sucede a Primavera e antecede o Outono.

• As árvores estão verdes e carregadas de frutas. Neste período a Terra recebe mais chuva por causa da vaporização das águas. O céu fica, ás vezes, fica nublado com pesadas nuvens que são o acúmulo de águas dos rios e dos mares transportadas para a atmosfera em forma de vapor.

• O verão é uma estação muito gostosa, com a chegada das férias e um clima de alegria no ar.

A Lunação

As fases da Lua em redor da Terra.

Quando a Lua encontra-se em conjunção com o Sol, a face visível está totalmente às escuras e a face oculta está iluminada. É a Lua nova. Uma vez que nesta fase a Lua nasce e se põe com o Sol, ela só é visível quando ocorre um eclipse lunar.Aproximadamente 7,5 dias depois a Lua encontra-se num ângulo de 90º em relação ao Sol. Nesta fase a porção iluminada equivale a metade da face visível, portanto um quarto da superfície lunar. Vem daí o nome Quarto crescente. Nesta fase a Lua nasce aproximadamente ao meio-dia e se põe à meia-noite.Quando a Lua se encontra em oposição ao Sol, em torno de 15 dias após a Lua nova, sua face visível fica totalmente iluminada, é a Lua cheia. Nesta fase a Lua nasce quando o Sol se põe e seu ocaso ocorre ao nascer do Sol.Mais uma semana até que se forme um ângulo de 270º e a Lua estará em Quarto minguante. Nesta fase a Lua nasce à meia-noite e se põe ao meio-dia.O ciclo de lunação se completa em pouco mais de 29,5 dias e é, portanto, quase dois dias mais longo que a translação. Isto ocorre em função do movimento de translação da Terra.

Um eclipse acontece sempre que um corpo entra na sombra de outro. Assim, quando a Lua entra na sombra da Terra, acontece um eclipse lunar. Quando a Terra é atingida pela sombra da Lua, acontece um eclipse solar.

Eclipses do Sol

Durante um eclipse solar, a umbra da Lua na Terra tem sempre menos que 270 km de largura. Como a sombra se move a pelo menos 34 km/min para Leste, devido à órbita da Lua em torno da Terra, o máximo de um eclipse dura no máximo 7 1/2 minutos. Portanto um eclipse solar total só é visível, se o clima permitir, em uma estreita faixa sobre a Terra, chamada de caminho do eclipse. Em uma região de aproximadamente 3000 km de cada lado do caminho do eclipse, ocorre um eclipse parcial.

Como a Lua se move aproximadamente 12° por dia, para leste, em relação ao Sol (360°/29,5 dias= 12°/dia), o que implica numa velocidade de:

A velocidade de um ponto da superfície da Terra devido à rotação para leste da Terra é,

Como a velocidade da Lua no céu é maior do que a velocidade de rotação da Terra, a velocidade da sombra da Lua na Terra tem o mesmo sentido do movimento (real) da Lua, ou seja, para leste. O valor da velocidade da sombra é, grosseiramente, . Cálculos mais precisos, levando-se em conta o ângulo entre os dois movimentos, mostram que a velocidade da Lua em relação a um certo ponto da Terra é de pelo menos 34 km/min para leste. A duração da totalidade do eclipse, em um certo ponto da Terra, será o tempo desde o instante em que a borda leste da umbra da Lua toca esse ponto até o instante em que a borda oeste da Lua o toca. Esse tempo é igual ao tamanho da umbra dividido pela velocidade com que ela anda, aproximadamente,

Na realidade, a totalidade de um eclipse dura no máximo 7 1/2 minutos. Um eclipse solar total começa quando a Lua alcança a direção do disco do Sol, e aproximadamente uma hora depois o Sol fica completamente atrás da Lua. Nos últimos instantes antes da totalidade, as únicas partes visíveis do Sol são aquelas que brilham através de pequenos vales na borda irregular da Lua, um fenônemo conhecido como "anel de diamante", já descrito por Edmund Halley no eclipse de 3 de maio de 1715. Durante a totalidade, o céu se torna escuro o suficiente para se observar os planetas e as estrelas mais brilhantes. Após a fase de "anel de diamante", o disco do Sol fica completamente coberto pela Lua, e a coroa solar, a atmosfera externa do Sol, composta de gases rarefeitos que se extendem por milhões de km, aparece. Note que é extremamente perigoso olhar o Sol diretamente. Qualquer exposição acima de 15 segundos danifica permanentemente o olho, sem apresentar qualquer dor!

Em 4 Nov 1994 eu filmei o eclipse solar total em Criciúma, Santa Catarina, e produzi esta figura.

Eclipses da Lua

Um eclipse lunar ocorre quando a Lua entra na sombra da Terra. À diståncia da Lua, 384 mil km, a sombra da Terra, que se extende por 1,4 milhões de km, cobre aproximadamente 3 luas cheias. Em contraste com um eclipse do Sol, que só é visível em uma pequena região da Terra, um eclipse da Lua é visível por todos que possam ver a Lua. Como um eclipse da Lua pode ser visto, se o clima permitir, de todo a parte noturna da Terra, eclipses da Lua são muito mais freqüentes que eclipses do Sol, de um dado local na Terra. A duração máxima de um eclipse lunar é 3,8 hr, e a duração da fase total é sempre menor que 1,7 hr.

Tomada por inteiro, a Terra possui, aproximadamente, a seguinte composição em massa:

• 34,6% de Ferro

• 30,2% de Oxigênio

• 15,2% de Silício

• 12,7% de Magnésio

• 2,4% de Níquel

• 1,9% de Enxofre

• 0,05% de Titânio

Composição da Lua

quase a metade é composta por dióxido de silício e também é rica em ferro, cálcio e magnésio ligados em minerais tais como olivina e piroxeno."

Um cometa é um corpo menor do sistema solar, semelhante a um asteróide, mas composto principalmente por gelo. os asteróides são constituídos por pedras, em versões menores de planetas rochosos como a Terra ou Marte.

Uma estrela é um corpo celeste luminoso formado de plasma. Por causa de sua pressão interna, produz energia por fusão nuclear, transformando moléculas de hidrogênio em hélio.

Tipos de estrelas

Segue-se uma pequena lista de alguns dos objectos estelares mais "exóticos":

• anã castanha (ou anã marrom): um objeto sub-estelar em que não tem lugar a fusão de hidrogénio, mas que brilha em infravermelhos e no vermelho devido a alguns outros tipos de reações nucleares e ao calor interno.

• anã branca: resultado final da vida de uma estrela de média grandeza, uma anã branca é o núcleo que resta da estrela depois que ela ejeta as suas camadas exteriores.

• estrela de nêutrons: o que resta depois da explosão de uma supernova. É um objecto extremamente denso, mas não tanto como um buraco negro.

• buraco negro: objecto cuja gravidade é tão intensa que nem a luz lhe consegue escapar, e que pode ser formado a partir de explosões de estrelas supermassivas, que colapsam num buraco negro.

. ELEMENTOS GERAIS DO UNIVERSO

5.1. DEUS, ESPÍRITO E MATÉRIA

Deus, Espírito e matéria são os elementos gerais do universo. Deus é o princípio de tudo o que existe. Dele vertem-se dois outros princípios, que são o princípio espiritual e o princípio material, que individualizados denominam-se Espírito e Matéria (ou Corpo Físico). Como a matéria é bruta, há necessidade de um elemento mais rarefeito (Perispírito), para fazer a união entre o Espírito e a matéria.

5.2. MATÉRIA PRIMITIVA

De acordo com Allan Kardec, os materiais constitutivos do mundo são matéria cósmica primitiva, simples e una, que se diversifica desde sua origem, continuando durante sua vida e se desmembrando pela decomposição. Se observarmos a diversidade da matéria, ver-se-á que as forças que realizam suas transformações, e as condições em que são produzidas, são ilimitadas, porque ilimitadas são as combinações da matéria. Assim, conclui Kardec: "Em todo o Universo, há uma só substância primitiva: a matéria cósmica ou fluido etéreo, que enche o espaço e penetra os corpos. É essa matéria cósmica primitiva geradora do mundo e dos seres, por forças e leis imutáveis que regem o Universo". (Kardec, 1975, p. 107 a 109)

5.3. PROPRIEDADE DA MATÉRIA

A ponderabilidade é uma propriedade relativa. Fora das esferas de atração dos mundos, não há peso, da mesma maneira que não há alto e baixo. As diferentes propriedades da matéria provêm das modificações que as moléculas elementares sofrem, ao se unirem, e em determinadas circunstâncias.

Teoria Geocêntrica

Fig. 3 - O modelo geocêntrico de Ptolomeu Segundo Ptolomeu, os planetas, o Sol e a Lua giravam em torno da Terra na seguinte ordem: Lua, Mercúrio, Vénus, Sol, Marte, Júpiter e Saturno. Com a ajuda da trigonometria, Ptolomeu estudou o movimento desses astros mas propôs uma explicação muito simplista para o problema do movimento aparente dos planetas: em determinados pontos de suas órbitas eles parecem deter-se, inverter seu movimento, deter-se novamente, finalmente mover-se na direcção primitiva. Esses fenómenos devem-se, na realidade, ao facto de a Terra e os planetas moverem-se com velocidades diferentes em órbitas aproximadamente concêntricas e circulares.

Ptolomeu, porém, para procurar explicar esse fenómeno aparentemente tão estranho, elaborou um sistema bastante complicado, embora geometricamente plausível.

Os planetas estariam fixados sobre esferas concêntricas de cristal, presididas pela esfera das estrelas. Todas essas esferas girariam com velocidades diferentes, o que, julgava Ptolomeu, explicava as diferentes velocidades médias com que se moviam os diversos planetas.

Teoria Heliocêntrica

Esta teoria de Nicolau Copérnico dizia que os planetas, inclusive a Terra, giravam ao redor do sol, ao contrário da teoria de Prometeu.

CONSTELAÇÕES

Nós, moradores das metrópoles, ao observar o céu estrelado temos a impressão de um caos de pontos luminosos sem ordem alguma. Observadores mais atentos que vivem em mais contato com a natureza percebem certas regularidades e padrões. Olhando noite após noite constatamos que as estrelas não mudam de posição umas em relação as outras. Por isso falamos num movimento diurno que envolve toda a Esfera Celeste, é deste fato que surge a necessidade de se criar constelações. Chamamos constelação um grupamento de estrelas que aos nossos olhos sugere certos alinhamentos e desenhos arbitrários. Há mais de 3000 anos que os homens têm utilizado de figuras imaginárias para lembrar-se das posições aparentes das estrelas.

O conceito de constelação foi sendo alterado com o passar dos tempos. Houve época em que os desenhos em cartas celestes eram mais marcantes do que as estrelas que os sugeriam. Assim podemos falar de uma representação pictórica da constelação. Depois passou-se a usar alinhamentos mais ou menos arbitrários unindo estrelas brilhantes. Era uma representação esquemática. Hoje usa-se regiões da esfera celeste delimitadas por trechos de "paralelos" e "meridianos" celestes (equivalentes aos usados nos mapas geográficos, utilizando coordenadas celestes ao invés de latitude e longitude). Todo o céu foi dividido pela IAU (International Astronomical Union) em 88 regiões. Trata-se de uma representação por área do céu. Logo qualquer astro do qual se saiba as coordenadas pode ser classificado numa constelação específica. Como numa concha de retalhos cada região se encaixa na seguinte sem deixar nenhuma estrela de fora. Nesta divisão procurou-se manter, sempre que possível, uma relação com as constelações já consagradas pelos séculos de observação do céu.

Outro recurso que nos auxilia na memorização das posições das estrelas são os alinhamentos asterismos:

Alinhamento é uma certa forma de relacionar estrelas brilhantes através de retas imaginárias que as unem. Costuma-se fazer isto com estrelas afastadas e especialmente brilhantes (geralmente entre constelações distintas). Exemplo de alinhamento é o Grande Triângulo do Norte que contém em seus vértices três estrelas brilhantes visíveis no horizonte nordeste no início da noite em agosto. As estrelas que compõem o Grande Triângulo são: Vega (Alfa da Lira), Altair (Alfa da águia) e Deneb (Alfa do Cisne).

Asterismo é qualquer grupo peculiar de estrelas que não seja uma das 88 constelações determinadas pela União Astronômica Internacional. Os asterismos mais notáveis são os dois Aglomerados Estelares abertos que estão próximos de nós e que brilham na constelação de Touro. São eles as Plêiades e as Híades. Outros tipos de asterismos constituem-se de desenhos diferentes dos geralmente aceitos como clássicos. É comum por exemplo, chamar de Chaleira o grupo de sete estrelas mais brilhantes da constelação do Sagitário. Outro asterismos famoso é a Falsa Cruz (ou Falso Cruzeiro) na constelação da Carina.

Atronautica

Um ônibus espacial (português brasileiro) ou vaivém espacial (português europeu) (em inglês space shuttle) é o veículo parcialmente reutilizável usado pela NASA como veículo lançador e espaçonave para suas missões tripuladas. Ele tornou-se o sucessor da nave Apollo usada durante o Projeto Apollo. O ônibus espacial voou pela primeira vez em 1981.

Um foguete espacial (português brasileiro) ou foguetão (português europeu) é uma máquina que se desloca expelindo atrás de si um fluxo de gás a alta velocidade. Por conservação da quantidade de movimento (massa multiplicada por velocidade), o foguete desloca-se no sentido contrário com velocidade tal que, multiplicada pela massa do foguete, o valor da quantidade de movimento é igual ao dos gases expelidos.

Um satélite artificial é qualquer corpo feito pelo homem e colocado em órbita ao redor da Terra ou de qualquer outro planeta. Hoje em dia, ao contrário do que ocorria no início da história dos satélites artificiais, o termo satélite vem sendo usado praticamente como um sinônimo para "satélite artificial". O termo "satélite artificial" tem sido usado quando se quer distingui-los dos satélites naturais, como a Lua.

A missão Apollo 11 pousou na superfície lunar em 20 de Julho de 1969, em um local chamado "Sea of Tranquility" (Mar da Tranquilidade). Neil Armstrong e Edwin Aldrin tornaram-se os primeiros homens a caminhar no solo lunar.

Depois da Apollo 11, outras seis missões Apollo foram lançadas, sendo que cinco delas pousaram na Lua (no total de doze astronautas que caminharam na Lua).

Ficou famosa a frase do primeiro astronauta a pisar na Lua, Neil Armstrong: "Um pequeno passo para um homem, um salto gigantesco para a humanidade".

A Estação Espacial Internacional (ISS-International Space Station) é um laboratório espacial atualmente em construção. A montagem em órbita da ISS começou em 1998 e a Estação encontra-se em uma órbita baixa (entre 350-460 km) que possibilita ser vista da Terra a olho nu. Viajando a uma velocidade média de 27.700 km/h, a Estação completa 15,77 órbitas por dia.

Estação Espacial Internacional

A Estação Espacial Internacional fotografada após a partida do ônibus espacial (STS-119).

Insígnia da Estação Espacial Internacional

Estatísticas

Tripulação: 3

Altitude média:

340,5 km

Período Orbital:

91,34 minutos

Inclinação: 51,64 graus

Órbitas por dia:

15,70

Desvio médio diário

em altitude: ~88 m

Lançamento Zarya - 20 de Novembro de 1998 06:40:27 GMT

Data de ocupação (Expedição 1) 1 de Novembro de 2000 09:21 GMT

Velocidade média: 7,69 km/s - 27,685.7 km/h

Massa atual: 300.214 kg (18 de Junho de 2008)

Volume da área de circulação: 358 m³

Pressão ~ 757 mmHg (100 kPa)

Oxigénio ~ 162.4 mmHg (22 kPa)

Dióxido de carbono ~ 4.8 mmHg (640 Pa)

Temperatura ~ 26,9 °C

Estação Espacial Internacional

Componentes da Estação Espacial Internacional em abril/2009.

Na continuidade das operações da Mir russa, do Skylab dos Estados Unidos, e do planejado Columbus europeu, a Estação Espacial Internacional (International Space Station, ou simplesmente ISS) representa a permanência humana no espaço e tem sido mantida com tripulações de número não inferior a dois elementos desde 2 de Novembro de 2000. A cada rendição da tripulação, a estação comporta ambas equipes (em andamento e a próxima), bem como um ou mais visitantes.

A ISS envolve diversos programas espaciais, sendo um projeto conjunto da Agência Espacial Canadense (CSA/ASC), Agência Espacial Européia (ESA), Agência Japonesa de Exploração Aeroespacial (JAXA), Agência Espacial Federal Russa (ROSKOSMOS) e Administração Nacional de Aeronáutica e Espaço (NASA) dos Estados Unidos da América.

A estação espacial encontra-se em órbita em torno da Terra a uma altitude de aproximadamente 360 quilómetros, um tipo de órbita tipicamente designada de órbita terrestre baixa (na verdade, a altitude varia ao longo do tempo em vários quilómetros devido ao arrastamento atmosférico e reposição). A estação perde, em média, 100 metros de altitude por dia e orbita a Terra num período de cerca de 92 minutos. Em 27 de Junho de 2008 (às 01:01 UTC) completou 55.000 órbitas desde o lançamento do módulo Zarya.

A Agência Espacial Brasileira (AEB) é uma autarquia do governo brasileiro de natureza civil, que está vinculada ao Ministério da Ciência e Tecnologia. Criada em 10 de fevereiro de 1994, pela lei nº 8.854, tem por finalidade promover o desenvolvimento das atividades espaciais brasileiras de forma descentralizada.

Para nortear estas ações e definir diretrizes, a AEB atua na coordenação central do Sistema Nacional de Desenvolvimento das Atividades Espaciais (SINDAE) e tem a responsabilidade de formular a Política Nacional de Desenvolvimento das Atividades Espaciais (PNDAE) e de formular e implementar o Programa Nacional de Atividades Espaciais (PNAE), cujas atividades são executadas por outras instituições governamentais que compõem o sistema.

Atualmente a AEB está sob controle civil, anteriormente estava sob controle militar. Alguns atribuem a pressões dos Estados Unidos por esta mudança. Outros acreditam que foi decorrente da mudança de foco do programa espacial, decorrente da chegada de civis à Presidência da República.

Os SCDs destinam-se à coleta de dados ambientais e são utilizados primordialmente pelos setores meteorológico, hidrológico, energético e agrícola. O SCD-1, primeiro satélite totalmente nacional, foi lançado em 1993 e o SCD-2, em 1998. Ambos orbitam a Terra a cerca de 750 km numa inclinação de 25 graus.

Já os CBERS, feitos em conjunto com a China, estão a 780 km e são voltados ao imageamento do planeta. Apenas o CBERS-2 encontra-se operacional, mas um novo satélite, o CBERS-2B, deve ser lançado ainda este ano. As imagens geradas pelo CBERS têm aplicação no controle do desmatamento e queimadas na Amazônia Legal, monitoramento de recursos hídricos, áreas agricolas, crescimento urbano e ocupação do solo, para citar alguns.

Energia

Energia elétrica

Energia elétrica (português brasileiro) ou Energia eléctrica (português europeu) é uma forma de energia baseada na geração de diferenças de potencial elétrico entre dois pontos, que permitem estabelecer uma corrente elétrica entre ambos. Mediante a transformação adequada é possível obter que tal energia mostre-se em outras formas finais de uso direto, em forma de luz, movimento ou calor, segundo os elementos da conservação da energia.

É uma das formas de energia que o homem mais utiliza na atualidade, graças a sua facilidade de transporte, baixo índice de perda energética durante conversões.

A energia elétrica é obtida principalmente através de termoelétricas, usinas hidroelétricas, usinas eólicas e usinas termonucleares.

A geração de energia elétrica se leva a cabo mediante diferentes tecnologias. As principais aproveitam um movimento rotatório para gerar corrente alternada em um alternador. O movimento rotatório pode provir de uma fonte de energia mecânica direta, como a corrente de uma queda d`água ou o vento, ou de um ciclo termodinâmico.

Em um ciclo termodinâmico se esquenta um fluido e se consegue com que realize um circuito no qual move um motor ou uma turbina. O calor deste processo se obtém mediante a queima de combustíveis fósseis, as reações nucleares ou outros processos.

A geração de energia elétrica é uma atividade humana básica já que está diretamente relacionada com os requerimentos primários do homem. Todas as formas de utilização das fontes de energia, tanto as convencionais como as denominadas alternativas ou não convencionais, agridem em maior ou menor medida o nosso meio ambiente.

Geração de electricidade

Gerador hidroelectrico

A importância da geração, da transmissão e da distribuição seguras de eletricidade foi revelada quando se tornou aparente que a eletricidade era útil para fornecer o calor, a luz e a energia em geral para atividades humanas. A geração de energia descentralizada tornou-se altamente atrativa quando se reconheceu que as linhas de energia elétrica em corrente alternada podiam transportar a eletricidade a baixo custo através de grandes distâncias.

A eletricidade foi concebida com a finalidade de alimentar as tecnologias humanas. As primeiras plantas de energia funcionavam com madeira, quando hoje nós confiamos principalmente no petróleo , no gás natural , no carvão , no potencial hidroelectrico e nuclear e em uma quantidade pequena do hidrogênio, na energia solar, e em geradores do vento .

Transmissão de energia elétrica é o processo de transportar energia entre dois pontos. O transporte é realizado por linhas de transmissão de alta potência, geralmente usando corrente alternada, que de uma forma mais simples conecta uma usina ao consumidor.

A rede de distribuição de energia elétrica é uma etapa do sistema de distribuição elétrica que é responsabilidade das companhias distribuidoras de eletricidade.

A rede de distribuição propriamente dita , opera com tensões na classe de 15 KV normalmente com 13800volts.

Esta rede cobre a superfície dos grandes centros de consumo (população, grandes indústria, etc.) unindo as subestações com os transformadores de distribuição , sendo este o ultimo estágio de redução de tensão , as tensões ao sair destes transformadores trabalham com tensões de (127/220 ou 220/380 ).