Rotação, translação e estações do ano
Em Porto Alegre, dezembro é mês de calor e de dias longos, com o sol ainda no céu às oito da noite. Ao mesmo tempo, no Canadá, as pessoas enfrentam neve e noites compridas. Será que a Terra "se aproxima e se afasta" do Sol? E por que em Manaus os dias quase não mudam de tamanho ao longo do ano? Ao final desta página, você vai responder a essas perguntas com dois movimentos da Terra e uma inclinação.
Rotação: o dia e a noite
A Terra gira em torno de si mesma, como um pião, ao redor de uma linha imaginária que passa pelos polos: o eixo de rotação. Esse movimento é a rotação.
Uma volta completa leva aproximadamente 24 horas. É por isso que o nosso dia tem 24 horas.
O Sol ilumina sempre a metade da Terra voltada para ele. Enquanto a Terra gira, cada lugar passa da parte iluminada (dia) para a parte escura (noite) e volta de novo. A rotação gira de oeste para leste, e por isso nos parece que o Sol nasce no leste e se põe no oeste.
Defina o movimento de rotação da Terra e diga qual fenômeno do dia a dia ele explica. Indique também aproximadamente quanto tempo a Terra leva para completar uma volta…
Defina o movimento de rotação da Terra e diga qual fenômeno do dia a dia ele explica. Indique também aproximadamente quanto tempo a Terra leva para completar uma volta em torno de seu eixo.
Translação: o ano e o ano bissexto
Ao mesmo tempo que gira, a Terra percorre uma trajetória quase circular em torno do Sol, a órbita. Esse movimento é a translação.
Uma volta completa leva cerca de 365 dias e 6 horas. Chamamos esse período de ano.
O calendário comum tem 365 dias, e as 6 horas "sobrando" se acumulam: em 4 anos, $4 \times 6 = 24$ horas, ou seja, um dia inteiro. Por isso, em geral a cada quatro anos fevereiro ganha o dia 29 e temos um ano bissexto, com 366 dias. Sem esse ajuste, o calendário iria se atrasando em relação às estações.
Defina o movimento de translação da Terra e indique quanto tempo, aproximadamente, a Terra leva para completar uma volta em torno do Sol. Explique também por que a cada…
Defina o movimento de translação da Terra e indique quanto tempo, aproximadamente, a Terra leva para completar uma volta em torno do Sol. Explique também por que a cada quatro anos, em geral, existe um ano bissexto.
A inclinação do eixo e as estações
O eixo de rotação da Terra não é "em pé" em relação à órbita: ele é inclinado cerca de 23,5° em relação à perpendicular ao plano da órbita. Durante a translação, o eixo continua apontando para a mesma direção no espaço.
Por causa disso, ao longo do ano ora o Hemisfério Sul, ora o Hemisfério Norte fica mais voltado para o Sol:
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o hemisfério mais voltado para o Sol recebe os raios mais diretos (mais "de cima"), que concentram a energia numa área menor, e tem dias mais longos: é verão;
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o hemisfério menos voltado recebe raios mais inclinados, que espalham a energia numa área maior, e tem dias mais curtos: é inverno.
Outono e primavera são as estações intermediárias, de transição.
Repare que o eixo aponta para o mesmo lado nos dois desenhos. Em dezembro, o Hemisfério Sul está inclinado para o Sol; em junho, é o Norte que está.
O eixo de rotação da Terra é inclinado em relação ao plano de sua órbita em torno do Sol. Cite as quatro estações do ano e diga se essa inclinação ou a distância entre a…
O eixo de rotação da Terra é inclinado em relação ao plano de sua órbita em torno do Sol. Cite as quatro estações do ano e diga se essa inclinação ou a distância entre a Terra e o Sol é a principal responsável por elas.
Em dezembro, é verão no Brasil e inverno em países do Hemisfério Norte, como o Canadá. Explique, por meio da inclinação do eixo da Terra e da incidência dos raios…
Em dezembro, é verão no Brasil e inverno em países do Hemisfério Norte, como o Canadá. Explique, por meio da inclinação do eixo da Terra e da incidência dos raios solares, por que as estações são opostas nos dois hemisférios. Se possível, descreva como você desenharia um esquema da Terra em dois pontos da órbita para mostrar isso.
Um erro comum: a distância ao Sol
Muita gente pensa que é verão quando a Terra está mais perto do Sol. Parece lógico, mas está errado.
A órbita da Terra é quase circular, e a diferença entre a menor e a maior distância ao Sol é pequena, cerca de 3%. A Terra está mais perto do Sol em janeiro, e mesmo assim janeiro é inverno no Hemisfério Norte. Além disso, as duas metades da Terra têm estações opostas ao mesmo tempo; se a distância fosse a causa, o planeta inteiro teria a mesma estação.
Arthur ouviu que "é verão porque a Terra está mais perto do Sol". Em janeiro, a Terra está um pouco mais próxima do Sol do que em julho. Mesmo assim, o Hemisfério Norte…
Arthur ouviu que "é verão porque a Terra está mais perto do Sol". Em janeiro, a Terra está um pouco mais próxima do Sol do que em julho. Mesmo assim, o Hemisfério Norte tem inverno em janeiro. Use esse dado para mostrar por que a ideia de Arthur não explica as estações do ano.
Solstícios, equinócios e a latitude
Quatro momentos marcam o início das estações:
| Data aproximada | Momento | Hemisfério Sul | Hemisfério Norte | Dia e noite |
|---|---|---|---|---|
| 21 de dezembro | Solstício | Começa o verão | Começa o inverno | Sul: dia mais longo do ano; Norte: noite mais longa |
| 21 de junho | Solstício | Começa o inverno | Começa o verão | Sul: noite mais longa; Norte: dia mais longo |
| 21 de março | Equinócio | Começa o outono | Começa a primavera | Dia e noite com cerca de 12 h em todo o planeta |
| 23 de setembro | Equinócio | Começa a primavera | Começa o outono | Dia e noite com cerca de 12 h em todo o planeta |
Nos equinócios, nenhum hemisfério está mais voltado para o Sol, e o dia e a noite têm duração praticamente igual.
A latitude também importa:
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Perto da linha do Equador (como Manaus), o Sol incide de forma parecida o ano todo. Os dias têm sempre cerca de 12 horas e as estações quase não se diferenciam.
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Em latitudes maiores (como Porto Alegre), a duração do dia varia bastante: os dias são longos no verão e curtos no inverno.
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Perto dos círculos polares, a variação é extrema: no verão, o Sol pode ficar acima do horizonte por mais de 24 horas ("sol da meia-noite"); no inverno, pode ficar abaixo por mais de 24 horas. Isso ocorre porque a inclinação do eixo faz essas regiões ficarem o tempo todo voltadas para o Sol, ou o tempo todo afastadas dele, enquanto a Terra gira.
Beatriz mora em Porto Alegre, no Hemisfério Sul, e tem uma prima em Manaus, perto da linha do Equador. Em dezembro, Beatriz sente muito calor e dias longos, enquanto a…
Beatriz mora em Porto Alegre, no Hemisfério Sul, e tem uma prima em Manaus, perto da linha do Equador. Em dezembro, Beatriz sente muito calor e dias longos, enquanto a prima percebe pouca diferença entre os dias ao longo do ano. Explique, usando a inclinação do eixo da Terra, por que a duração dos dias varia mais em Porto Alegre do que em Manaus.
Imagine um planeta hipotético com eixo de rotação perfeitamente perpendicular ao plano da sua órbita, sem inclinação. Compare esse planeta com a Terra e discuta: haveria…
Imagine um planeta hipotético com eixo de rotação perfeitamente perpendicular ao plano da sua órbita, sem inclinação. Compare esse planeta com a Terra e discuta: haveria estações do ano bem definidas nele? Como seria a duração do dia e da noite ao longo do ano em um local fora da linha do Equador? Justifique sua resposta.
Nos solstícios e equinócios, a posição da Terra em relação ao Sol e a incidência dos raios solares mudam. Em uma tabela ou em texto organizado, compare o solstício de…
Nos solstícios e equinócios, a posição da Terra em relação ao Sol e a incidência dos raios solares mudam. Em uma tabela ou em texto organizado, compare o solstício de dezembro e o equinócio de março para os dois hemisférios, indicando a duração relativa do dia e da noite e a estação em cada hemisfério. Em seguida, explique por que, em regiões próximas do Círculo Polar, existem períodos de dia ou noite com mais de 24 horas.
Voltando ao começo: dezembro é verão em Porto Alegre porque o Hemisfério Sul está inclinado para o Sol, e é inverno no Canadá pelo mesmo motivo, só que do lado oposto. Em Manaus, quase na linha do Equador, a inclinação quase não muda a duração dos dias.
Resumo
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Rotação: a Terra gira em torno do eixo em cerca de 24 h e produz o dia e a noite.
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Translação: a Terra orbita o Sol em cerca de 365 dias e 6 h; as 6 h extras formam o ano bissexto a cada 4 anos.
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O eixo é inclinado cerca de 23,5° e mantém a mesma direção durante a órbita.
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A inclinação do eixo, e não a distância ao Sol, causa as estações: muda a incidência dos raios e a duração dos dias.
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As estações são opostas nos dois hemisférios; nos equinócios, dia e noite são iguais.
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Perto do Equador a variação é pequena; perto dos círculos polares é extrema.