O que se pode dizer das estações do ano conforme a A localização em diferentes hemisférios Norte e sul )?

1. Como se chama a trajetória aparente do Sol na esfera celeste ao longo do ano? Qual a sua inclinação em relação ao equador celeste?

A trajetória se chama eclíptica e a inclinação é  em torno de 23 graus e 27 minutos.

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• Porque as estações do ano são diferentes no hemisfério sul e no norte?
• O que se pode dizer das estações do ano conforme a localização em diferentes hemisférios?
• Como Ocorrem as estações do ano no Hemisfério Norte e sul?
• Que estação do ano ocorre no Hemisfério Norte e no hemisfério sul nessa data?

1. Quantos equinócios acontecem durante o ano? Em que datas, aproximadamente? O que caracteriza um equinócio?

O equinócio é um termo latino que significa noites iguais, referindo-se às noites que são iguais aos dias, ou seja, onde o período de insolação é igual ao período sem iluminação solar. Ocorrem dois por ano, caracterizando civilmente o começo das estações primavera e outono, respectivamente próximo ao dia 20 de setembro e 21 de março no hemisfério Sul. No momento do equinócio o Sol cruza exatamente o Equador celeste.

1. Quantos solstícios acontecem durante o ano? Em que datas, aproximadamente? O que caracteriza um solstício?

Ocorrem no ano dois solstícios, momentos onde o Sol atinge suas máximas declinações Sul e Norte. Nestas datas ocorrem os dias mais longos e as noites mais curtas (solstícios de verão) e os dias mais curtos e as noites mais longas (solstícios de inverno). O solstício de inverno ocorre no Hemisfério Norte próximo ao dia 21 de Dezembro e o de verão próximo ao dia 20 de junho. Os solstício no Hemisfério Sul ocorrem inversamente aos do Hemisfério Norte, verão em 21 de dezembro e inverno em 20 de junho.

1. Explique por que o fato da Terra orbitar o Sol com o eixo inclinado causa as estações do ano.

A inclinação do eixo da Terra faz com que aparentemente o Sol atinja diferentes pontos na superfície da Terra com máxima insolação. Assim, ora o Hemisfério Sul é preferencialmente atingido pelos raios solares e ora o Hemisfério Norte recebe maior insolação.

1. Qual a relação entre a latitude de um lugar e a variação da duração do dia (sol acima do horizonte) ao longo do ano nesse lugar?

Quanto maior a latitude (em módulo) maior a variação entre a duração das horas de luz e sem luz ao longo do anor: no equador não existe variaçã, tem 12h de luz e 12 h de escuridão o ano inteiro; nos polos ela é extrema, chegando a 24 h de luz no verão e 24h de escuridão no inverno.

1. Mercúrio tem o eixo de rotação praticamente paralelo ao eixo da eclíptica. Existem estações do ano em Mercúrio?

Mercúrio, devido a este fato, não possui estações, visto que não existe variação de insolação ao longo do ano em diferentes pontos deste planeta.

1. Como podemos medir a duração de cada estação usando um gnômon?

Podemos traçar uma reta no equinócio e observar quando que a sombra, no caso de Porto Alegre, fica mais ao Sul desta reta. Enquanto a sombra avança em direção ao Sul, teremos o outono. Quando a sombra pára, teremos o dia que marca o inverno em nosso hemisfério. Deste momento, a sombra avança em direção ao Norte. Quando a sombra encontra novamente a reta do equinócio, teremos o equinócio da primavera. Depois, teremos o ponto em que a sombra alcança o ponto mais ao Norte, caracterizando o solstício de verão. Daí em diante, a sombra volta em direção ao Sul, encontrando a reta original do equinócio e fechando o ciclo.

1. Como se pode saber, usando um gnômon, qual a direção norte-sul?

É, aproximadamente, a reta que contém dois pontos de sombra diametralmente opostos em relação ao meio-dia. Por exemplo, tomamos um ponto às 10h e às 14h. Tomando a sombra do extremo do gnômon nestes dois instantes e unindo-os, teremos uma reta que indica, com bom grau de precisão, a direção norte-sul.

1. Observando o sol se pôr no horizonte, ao longo do ano, o que se nota a respeito do ponto onde ele se põe? Em que ponto ele se põe nos equinócios?

No equinócio, o Sol nasce exatamente no ponto cardeal leste e se põe exatamente no ponto cardeal oeste. Do solstício de dezembro em diante, o Sol aparentemente se move para o Norte, sendo que o ponto onde o Sol nasce varia com a latitude. Ou seja, quanto maior for a latitude maior será o ângulo máximo entre o ponto do horizonte onde o Sol nasce e o ponto Leste. No Equador, teremos este ângulo máximo como a inclinação da eclíptica (23,455 graus). Quanto maior a latitude, maior este ângulo.

1. Por que nós não vemos as mesmas estrelas no verão e no inverno?

A diferença de tempo entre o verão e o inverno é de seis meses. Durante este tempo, a Terra volta sua face não-iluminada para outro lado, que não era visível há seis meses atrás, pois neste tempo o Sol ocupava esta posição. Veja esta figura.

1. Qual a declinação do sol nas seguintes datas:
1. Equinócio de primavera e equinócio de outono no HS.

Sol no Equador (0 grau de declianação)

1. Solstício de verão e solstício de Inverno no HN.

Solstício de Verão no HN: Sol a +23,455 graus. Solstício de Inverno no HN: Sol a -23,455 graus.

1. Qual o dia mais longo do ano no HS e no HN?

No HS o dia mais longo é o dia do Solstício de Verão (próximo de 21 de dezembro) e no HN o dia mais longo é o dia do Solstício de Verão (próximo de 21 de junho).

1. Em que datas do ano o dia e a noite tem a mesma duração em toda a Terra?

Nos equinócios, próximo dos dias 21 de setembro e 21 de março.

1. Que estação é, no HN, quando o sol está aumentando sua declinação (se afastando do equador) para norte? Nessa época no HS, os dias estão ficando mais longos ou mais curtos?

Primavera no HN. No HS é outono e os dias estão ficando mais longos.

1. Se num determinado lugar, ao meio dia do solstício de verão, a direção do Sol forma um ângulo de 10° com a direção do zênite, qual o ângulo entre o equador e o zênite nesse lugar?

10 graus + 23,455 graus = 33,455 graus e o local está numa latitude igual a este ângulo.

1. Em que lugares da Terra (em que latitude) o sol incide perpendicularmente ao meio-dia no solstício de verão do HN? E no Solstício do HS?

HN: Trópico de Câncer. No solstício do HS: Trópico de Capricórnio.

1. Quantas vezes por ano o sol passa no zênite, ao meio dia, em lugares com latitude:
1. 0° Duas vezes
2. 15° Duas vezes
3. 30° Nenhuma vez
4. 45° Nenhuma vez
2. Se tu observares o intante em que a sombra de uma estaca atinge o menor tamanho a cada dia, durante todos os dias do ano, a sombra será mínima sempre à mesma hora do dia? Explique.

Não; a sombra mínima sempre ocororre no instante da passagem meridiana superior do Sol, de forma que o tempo entre duas sombras mínimas consecutivas é igual ao tempo entre duas passagens meridianas consecutivas, definidas como o dia solar. Mas como o movimento aparente do Sol não é uniforme (pois � o reflexo do movimento da Terra em torno do Sol, que n�o � uniforme), os dias solares (verdadeiros) não tem todos a mesma duração, enquanto que no nosso rel�gio todos os dias t�m 24 horas de dura��o. Devido a isso, a passagem meridiana do sol sofre uma variação de at� 16 min para mais ou para menos em relação � hora que aconteceria se o movimento aparente do Sol fosse uniforme. Para saber mais sobre isto, olhar em equa��o do tempo.

1. O que é insolação? Por que ela varia durante o dia, para um mesmo lugar? Por que ela varia durante o ano, para a mesma hora do dia e a para o mesmo lugar? Por que ela varia de um lugar para outro, para a mesma hora do dia e para a mesma data do ano?

A insolação é a quantidade de energia que incide numa determinada área na Terra. Ela varia com o ângulo de incidência do Sol, sendo maior próximo ao meio-dia e menor nos instantes próximos ao nascer e ao pôr-do-sol. Da mesma forma, ao meio-dia no solstício de inverno, ela é menor do que ao meio-dia do verão, visto que o Sol está aparentemente mais próximo do horizonte. Além do mais, vai variar conforme a latitude do lugar, mesmo que façamos medidas à mesma hora do dia, visto que o ângulo do Sol em relação ao zênite ou horizonte vai variar conforme a latitude.

1. Faça a conta para mostrar que a razão entre a insolação média sobre a Terra no afélio e no periélio é: (Iafelio)/(Iperielio) = 0,94.

A insolação, sendo por definição a energia que incide numa área da Terra numa determinado tempo, será  influenciada pela distância da Terra ao Sol. A energia decai com o quadrado da distância. Desta forma, teremos: I(af)/I(per)~(/d(per)/ d(af))^2=(a(1-e)/a(1+e))^2=((1-e)/(1+e))^2 = (0,9828/1,017202)^2 = 0,9335.

Porque as estações do ano são diferentes no hemisfério sul e no norte?

O que se pode dizer das estações do ano conforme a localização em diferentes hemisférios?

Como Ocorrem as estações do ano no Hemisfério Norte e sul?

Que estação do ano ocorre no Hemisfério Norte e no hemisfério sul nessa data?