| PROBLEMA 3 As estrêlas fixas completam uma revolução em cêrca de um dia, vistas por um observador na Terra. Determine a duração aproximada das seguintes revoluções: (a) A esfera das estrêlas fixas, vista por alguém na Lua. (b) A Terra em tôrno da Lua vista da Lua. (c) O Sol visto da Lua. Parece o Sol girar como se fôsse uma das estrêlas fixas? Parece girar mais depressa ou mais devagar? Lembre que a Terra e a Lua giram em tôrno do Sol uma vez por ano. Esta questão pode ser respondida em diferentes níveis. Neste estágio, deve-se esperar uma resposta breve e qualitativa. Resposta n.º 1 (breve): a) Sabemos que, devido à rotação da Terra em tôrno do seu eixo, as estrêlas parecem girar ao redor da Terra uma vez por dia. Porém, como seriam vistas as estrêlas, da Lua? Gira a Lua em tôrno do seu eixo, uma vez por dia, como a Terra? Esta última questão pode ser respondida, examinando-se a tabela do sistema solar, na página 56 do texto. O período de rotação da Lua em tôrno do seu eixo é idêntico ao período de rotação da Lua em tôrno da Terra. É 2,36 X 106 segundos ou 27,3 dias. Como, relativamente às estrêlas fixas, a Lua gira em tôrno do seu eixo uma vez em 27,3 dias, as estrêlas fixas pareceriam girar uma vez em 27,3 dias, para um observador na Lua. Certos alunos talvez cheguem a uma resposta aproximada, sem recorrer à tabela. A chave da solução está na interpretação do fato de que, da Terra, sempre vemos a mesma "face" da Lua. Como a Lua viaja de um ângulo 
e em sua revolução em tôrno da Terra, ela deve também
girar em seu eixo de um mesmo ângulo , a fim de manter a mesma
face voltada para a Terra. Assim, o período de rotação
da Lua em tôrno do seu eixo é idêntico ao período
de revolução da Lua ao redor da Terra. Já anteriormente,
em Ciências, alguns alunos aprenderam que o período é
de 28 dias (mais precisamente, 27,3 dias).b) Uma vez que a Lua mantém sempre a mesma "face" voltada para a Terra, um observador na Lua veria, constantemente, a Terra numa mesma posição no céu. Da Lua, a Terra não apareceria girando em tôrno da Lua. c) Na parte (a), verificamos que a Lua gira em tôrno de seu eixo cêrca de uma vez em 4 semanas, isto é, aproximadamente, o tempo necessário para o Sol mover-se de uma posição "meio dia" para uma posição idêntica mais próxima, vista de um ponto particular na Lua. Se a Lua girasse sòmente em tôrno de seu eixo e não revolucionasse em tôrno do Sol, então, para um homem na Lua o Sol pareceria mover-se com as estrêlas fixas. Entretanto, como a Lua se move em tôrno do Sol e também em tôrno do seu eixo, ela deve girar um pouco mais de uma revolução, em tôrno de seu eixo, a fim de que o Sol reapareça na posição "meio dia". Portanto, o Sol girará aparentemente ao redor da Lua, um tanto mais vagarosamente do que as estrêlas fixas. (O intervalo de tempo real, durante o qual o Sol gira aparentemente uma vez em tôrno da Lua, é de 29,5 dias -veja a Resposta n.º 2 abaixo.) A resposta dada acima conduz êste problema até onde, provàvelmente, interessa à sua classe. Se insistirem em mais detalhes, a solução abaixo ser-lhe-á útil nas discussões fora de classe.
Resposta n.º 2: |
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