Uma Nova Visão do Sistema Solar

Ao tentar desenvolver explicações sobre o movimento dos astros no céu é bastante compreensível a criação de um modelo em que a Terra era tida com sendo o centro do universo, ou seja, o universo deveria ser geocêntrico afinal de contas é isso que percebemos quando observamos os movimentos do Sol, Lua, planetas e estrelas – eles aparecem no lado leste do céu e desaparecem do lado oeste de fato é como se dessem voltas em torno da Terra.

Aristarco (280 a.C.) e outros pensadores não concordavam com o modelo geocêntrico no entanto Ptolomeu (100 – 170a.C.) refinou o modelo geocêntrico defendido por Aristóteles e publicou suas ideias no tratado astronômico Almagesto que foi usado como uma da maiores referências por mais de 1400 anos pare ele o universo deveria ser da seguinte forma:

almagesto

Almagesto

A Terra era esférica, imóvel e estava no centro do universo em torno dela girava todo o cosmos a cada 24 horas. Os astros deveriam ter orbitas circulares e distribuídas de acordo com a sua distância a Terra tínhamos na seguinte ordem: Lua, Mércurio, Vênus, Sol, Marte, Júpiter, Saturno e por fim as estrelas. Os astros deveriam estar grudados em esferas transparentes de cristal e as esferas tinham movimentos distintos, lembre-se que todas as estrelas estão fixas na ultima esfera e por isso possuem o mesmo movimento.

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Sistema Geocêntrico

Só no século XVI as pessoas começaram a levar em consideração o modelo proposto pelo polonês Nicolau Copérnico (1473-1543) que admitia uma nova configuração para os astros, sugerindo que na Verdade o Sol estava no centro do sistema Solar e os demais planetas se movimentavam ao redor, no entanto, ele ainda continuou usando o modelos de esferas de vidro concêntricas para explicar a configuração do movimento celeste.
Johannes Kepler, matemático e astrônomo alemão, buscava explicações para a estrutura do universo usando as informações obtidas pelas observações do astrônomo dinamarquês Tycho Brahe.

Depois de uma longa investigação Kepler percebeu que o movimento dos planetas não podiam ser atribuído a uma circunferência e que Copérnico estava correto ao afirmar que os planetas mais próximos do Sol tem movimenta mais rápido, após longos anos propôs um modelo definitivo para explicação do movimento dos corpos celeste esse modelo se estabelece até a atualidade.

Leis de Kepler.

  1. As orbitas - a trajetória dos planetas em torno do Sol não é circular é sim uma elipse deixando bem claro que o Sol não estaria no centro é sim em um dos focos da elipse.
  2. As velocidades variáveis - como o Sol está num dos focos existe um determinada região em que o planeta se encontra mais próximo do Sol, essa região é denominada periélio, e outro em que o planeta fica mais afastado no afélio, a medida que o planeta se aproxima do Sol a sua velocidade vai aumentando até atingir o valor máximo no periélio a partir dai a velocidade vai diminuindo até atingir um valor minimo no afélio, ou seja, a velocidade fica aumentando é diminuindo ciclicamente.
  3. Os períodos - o tempo que o planeta leva para dar uma volta completa em torno do Sol depende apenas da distância do planeta ao Sol, ou seja, o planeta que está mais perto gira mais rápido que um planeta mais afastado por exemplo, a Terra leva uma no para dar uma volta em torno do Sol enquanto isso o planeta Mércurio da quatro voltas.
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Tragetória Eliptica de um Planeta

Enquanto isso Galileu estava moldados as bases para uma nova ciência onde as especulações seriam substituídas pela procura das causas físicas dos fenômenos este ultimo ao apontar seu telescópio para o céu foi capaz de constatar que na Lua existem vales, montanhas e crateras e que Júpiter possuía varias luas ao observar Vênus percebeu que o mesmo tinha fazes como a nossa Lua e demostrou que isso só seria possível se Vênus estivesse a girar em torno do Sol, apesar de não provar a teoria de Copérnico ele conseguiu deixar bem claro que algo deveria estar errado.

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Teçescópio Antigo e um desenho da superfície da lua

Galileu percebeu que o movimentos tem a tendência de natural de permanecer inalterado assim como o repouso e de certa e pode explicar algumas propriedades das leis que regem tanto o movimento como o repouso já Kepler conseguiu estabelecer as leis que regem o movimento dos astros.

Usando as ideias de Galileu e de Kepler Newton demostrou em seu livro Princípios Matemáticos da Filosofia Natural de 1687 que as leis que regem os movimentos na Terra são as mesmas que regem o movimento no céu.

Newton demostrou que:

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  1. A partir das conspeções de Galileu ele disse que: um corpo tende a permanecer em repouso ou em movimento retilíneo a não ser que uma força externa atue sobre o mesmo.
  2. A variação do movimento de um corpo ou sistema de corpos, por ação de uma uma força externa, é proporcional intensidade dessa força e o tempo de atuação da mesma. F = ma.
  3. Se um copo exerce uma força em outro este também exerce uma força sobre o primeiro, de mesmo valor mas em sentido oposto.

Esses princípios as leis que Kepler e a convicção de que as forças que atuam nos corpos celeste e a que atua na superfície da Terra são da mesma natureza, permitiram a Newton desenvolver a Teoria da Gravitação Universal.

My Solar System – Meu sistema solar.

Temas Relacionados.
Movimento.
Aceleração.
Velocidade.
Posição.
Gravidade.
Leis de Kepler.
Leis de Newton.

Tutorial
O programa tem uma interface bastante intuitiva.
1. Tela inicial.

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2. Ao clicar em Start teremos anicilho a nossa primeira simulação.
3. Note que é possível alterar alguns parâmetro:
Massa – É só alterar o valor na coxa abaixo do comando mass parte inferior da tela.
Posição – Cligar no objeto a ser deslocado, segura e arrastar.
Velocidade – Clicar e arrastar na circunferência de cor branca, note que o caráter vetorial desse comando lhe permitira definir o modulo (tamanho) o sentido e a direção da velovidade.
System centered – comando da coluna ao lado, ele fixa o centro de massa do sistema.
Show Traces – Indica a trajetória do objeto.
Show Grid – Apresenta uma grade que pode servir como referência de posicionamento.
Tape Measure – Régua.
Acurrte - - fast – Comando que aumenta e diminui a velocidade da simulação.

Exemplo que questionamentos a serem discutidos com os alunos.

  1. Quais os paramentos (valores) para que possamos ter um objeto com orbita bem definida?
  2. O que acontece quando alteramos a massa do planeta, aumentando ou diminuindo, mas deixamos todos os outro valores constantes? O resultado concorda com a sua previsão?
  3. O que acontece com o planeta quando você altera apenas a velocidade?
  4. O que acontece com o planeta quando você altera apenas a distância do planeta ao Sol?
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Samuel Rayne