Movimentos da Lua e da Terra: rotação e translação - Ciência - 2023

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o movimentos da Terra e da Lua Têm sua origem, por um lado, na atração gravitacional que cada um exerce do outro e, por outro, na atração que o Sol por sua vez exerce sobre todos os corpos do Sistema Solar.

Tanto a Terra quanto a Lua têm movimentos rotacionais em torno de seu próprio eixo e translação, sendo estes os mais importantes. Mas também experimentam outros movimentos secundários de equilíbrios e oscilações, porque não são objetos pontuais, mas têm dimensões apreciáveis ​​e também não são perfeitamente esféricos.

A Terra e a Lua são consideradas um sistema isolado de objetos de tamanho mensurável, girando em torno de seu centro de massa, localizado na linha que une os respectivos centros.

Este ponto está mais próximo da Terra do que da Lua, tendo a primeira massa maior. Está localizado a aproximadamente 4641 km do centro da Terra e é denominado baricentro.


Leis

Os movimentos da Lua são regidos pelas leis da Cassini, enunciadas em 1693 por Giovanni Cassini (1625-1712):

-A Lua tem rotação sincronizada com a Terra, pois tem o mesmo período de rotação e translação, desta forma sempre mostra a mesma face para os observadores terrestres.

-A inclinação do plano equatorial lunar e da eclíptica é constante.

-O eixo de rotação lunar, o normal à eclíptica -o plano orbital da Terra- e o normal ao plano orbital da Lua são coplanares.

Rotação e translação da Lua

A lua faz um movimento de rotação em torno de seu próprio eixo em aproximadamente 27,32 dias. Este período de rotação é chamado mês sideral.De acordo com a primeira lei da Cassini, este também é o tempo que leva para a Lua orbitar a Terra.


A rotação síncrona é responsável por os observadores da Terra sempre verem o mesmo lado da lua.

Para a parte dele, mês sinódico é o tempo que decorre entre duas fases lunares idênticas e sucessivas.

O mês sinódico dura 29,53 dias e é porque a Terra não fica parada enquanto a Lua orbita ao seu redor. Para que as posições relativas Terra-Sol-Lua sejam as mesmas novamente, a Terra deve avançar 27º em seu movimento translacional em torno do Sol.

A Lua também viaja ao redor da Terra seguindo uma órbita elíptica com uma excentricidade muito pequena. A excentricidade de uma elipse é uma medida de seu achatamento. Este pequeno valor significa que o caminho da Lua é quase circular, que viaja a uma taxa de 1 km / s.

As órbitas da Terra e da Lua se cruzam nos pontos chamados nós, que possibilitam os eclipses, visto que vistos da Terra os tamanhos aparentes do Sol e da Lua são muito semelhantes.


Outros movimentos da Lua

Devido à órbita elíptica que a Lua segue em torno da Terra e seu eixo de rotação é inclinado 6,60º em relação à perpendicular do plano orbital (ver figura 1), existem movimentos chamados paira. Graças a eles podemos ver uma pequena porcentagem do outro lado da Lua, aproximadamente 9%.

Os pairadores mais notáveis ​​estão em longitude e latitude. As paira em comprimento Devem-se ao fato de que, sendo a órbita elíptica, a velocidade de translação é maior no perigeu - mais perto da Terra - do que no apogeu - mais longe da Terra.

Desta forma, torna-se visível uma pequena porção da superfície próxima ao meridiano da borda, aquela que está logo a leste do referido meridiano quando a Lua está entre o perigeu e o apogeu.

Da mesma forma, a porção da superfície que está ligeiramente para o oeste, torna-se visível quando a Lua está entre o apogeu e o perigeu.

Por sua vez, libração em latitude surge por causa da inclinação do eixo de rotação. Assim, algumas partes da Lua que estão um pouco ao norte ou um pouco ao sul, podem ser vistas da Terra, dependendo do momento. O período deste hover é um mês dracônico, que dura 27 dias e 5 horas aproximadamente.

A animação a seguir mostra vistas simuladas da Lua por um mês:

Rotação da terra

A Terra gira em torno do Eixo da terra oeste - leste, cujo período é de 1 dia ou mais precisamente 23 horas, 56 minutos e 3,5 segundos.

A velocidade de rotação da Terra é de 1600 km / h no equador, e vai diminuindo até desaparecer nos pólos, por onde passa o eixo de rotação, que tem uma inclinação de 23,44º em relação ao plano orbital da Terra, conhecido como a eclíptica (veja a figura 1).

Esse movimento é responsável pelo surgimento do dia e da noite, que rege a vida das pessoas. Por cerca de 12 horas (varia de acordo com a latitude e a estação), um hemisfério terrestre recebe luz solar e tem uma temperatura mais alta, enquanto o outro fica escuro e a temperatura cai.

A rotação da Terra é devido à forma como a Terra se formou. A nuvem de matéria que deu origem ao sistema solar teve que girar para compactar a matéria. Mas a rotação tem um momento angular associado, que na ausência de torques externos é conservado.

O Sol, os planetas e outros membros do sistema solar, considerados como um sistema isolado, possuem aquele momento angular, distribuído entre seus membros.

É por isso que cada planeta tem seu próprio movimento de rotação de oeste para leste, exceto Vênus e Urano, que fazem o oposto, talvez devido a uma colisão com outro grande corpo.

Tradução da Terra

A Terra também faz um movimento de revolução ao redor do Sol, cujo período é de pouco mais de 1 ano. A origem desse movimento está na atração gravitacional que o Sol exerce.

Nesse movimento, a Terra descreve uma órbita elíptica, sempre de acordo com as leis de Kepler do movimento planetário. Para um observador localizado no Pólo Norte, esse movimento é realizado no sentido anti-horário.

Tal como acontece com a Lua, a excentricidade da elipse que a Terra descreve é ​​muito pequena. Então, a órbita da Terra se aproxima de uma circunferência de raio 150 x 106 Km. Este valor é usado em astronomia para definir uma unidade de distância chamada Unidade Astronômica ou UA, amplamente usada para expressar distâncias dentro do Sistema Solar.

O comprimento total desta elipse é de 930 milhões de quilômetros, que a Terra viaja a uma velocidade de 30 km / s.

O eixo de rotação da Terra é 23,44º inclinado em relação à normal à eclíptica. Por isso, à medida que nosso planeta percorre sua órbita ao redor do Sol, um de seus hemisférios fica mais exposto aos raios solares, produzindo o verão, enquanto no outro a exposição é menor e chega o inverno.

Outros movimentos da Terra

A Terra não é uma esfera perfeita, mas um elipsóide achatado nos pólos. Assim, a protuberância equatorial causa um movimento lento de rolamento na Terra chamado precessão. 

Nesse movimento, o eixo da Terra gira em torno do pólo da eclíptica, traçando um cone imaginário, como pode ser visto na figura a seguir:

A Terra leva 25.767 anos para traçar este cone. Sobreposto à precessão está outro movimento alternativo do eixo, denominado nutação, causada pela atração gravitacional da Lua no bojo equatorial e que tem um período de 18,6 anos.

Referências

  1. Oster, L. (1984). Astronomia moderna. Editorial Reverte. 37-52.
  2. Tipler, P. Physics for Science and Engineering. Volume 1. 5º. Edição. 314-316
  3. Por que a Terra está girando? Obtido em: spaceplace.nasa.gov.
  4. Wikipedia. Baricentro. Recuperado de: es.wikipedia.org.
  5. Wikipedia. Movimentos da Terra. Recuperado de: es.wikipedia.org.