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FÍSICA E QUÍMICA A10º A
Lição nº de setembro de 2010
Modelo Geocêntrico
• O Universo consistia numa região celestial, esférica e em movimento, envolvendo uma TERRA imóvel que ocupa o centro
Modelo Heliocêntrico
• O SOL tomou o lugar da TERRA no centro do Universo.
• Copérnico promoveu a Terra a planeta, colocando-a em movimento numa órbita à volta do Sol, como os restantes planetas.
•Kepler –propôs três leis dos movimentos dos planetas.
•Galileu – observou as manchas solares, as sombras na Lua, quatro satélites de Júpiter, e as fases de Vénus.
• Isaac Newton – descobriu a lei da gravitação.
•Edwin Hubble – verificou que as Galáxias se afastavam umas das outras, ou seja o Universo estava em expansão.
•Einstein – propõe a Teoria Geral da Relatividade.
•George Gamov – foi o pai da famosa teoria do Big Bang.
Quais serão as maiores evidências da teoria do Big Bang ?
•O Universo está em expansão.
•A existência da radiação cósmica de fundo.
•A nucleossíntese dos “elementos leves”
arquitetura DO UNIVERSO
Breve história do Universo
O Universo está em expansão
•O Universo está em expansão: as galáxias afastam-se umas das outras com uma velocidade proporcional à distância entre elas (salvo pequenas correções) - um resultado conhecido por Lei de Hubble.
A existência de radiação cósmica de fundo• A existência de radiação cósmica de fundo: se o Universo era
inicialmente muito, muito quente, como a teoria sugere, deveria ser possível encontrar alguma reminiscência deste calor. Em 1964, os radioastrónomos Amo Penzias e Robert Wilson descobriram essa radiação cósmica de fundo (Prémio Nobel da Física em 1978).
A nucleossíntese dos "elementos leves"
•A nucleossíntese dos "elementos leves" - a descoberta da abundância de "elementos leves" como o hidrogénio e o hélio.
Como será o futuro do universo?
• Universo fechado - Se a densidade média do Universo for superior à densidade crítica, o Universo deixará, provavelmente, de se expandir e começará novamente a contrair-se. Esta contração irá ser acelerada e, eventualmente, produzirá o Big Crunch, que é o inverso do Big Bang.
• Universo plano - Se a densidade média do Universo é exatamente igual à densidade crítica, a expansão do Universo não irá parar e aproximar-se-á cada vez mais do limite.
• Universo aberto - Se a densidade média do Universo for inferior à densidade crítica do Universo, então a atração gravitacional que lhe está associada deverá ser demasiado pequena para impedir a expansão do Universo.
Limitações da teoria do Big Bang:
A teoria do Big Bang não consegue explicar os seguintes factos:
- Por que ocorreu o Big Bang
- Como ocorreu o Big Bang
- O que havia antes do Big Bang
- Qual o destino do Universo
A complexa organização do Universo
O Universo é constituído por:
- aglomerados de estrelas - nebulosas
- poeiras interestelares - buracos negros
- sistemas solares
O Universo é imenso mas não é o caos. Está organizado!
Planeta Terra
Sistema Solar
Galáxia“Via Láctea”
Enxame“Grupo Local”
Escalas
Temperatura:
T(K) = T(ºC) + 273,15 T(ºF) = 9/5 T(ºC) + 32
Comprimento:
-Unidade astronómica (UA): distância média da Terra ao Sol.
1 UA = 1,50 x 1011 m
-Ano-luz(a.l.): distância que a luz percorre durante um ano.
1 a.l. = 9,47 x 1015 m
-Parsec(pc): 1 pc = 3,09 x 1016 m
Exercícios
1 – Exprima em kelvins:a)25 ºCb) – 40 ºF
2 – Exprima na escala de Celsius:a)200 Kb)200 ºF
3 – Determine em anos luz e em parsec, a distância média da Terra ao Sol.
4 – A que distância se encontra uma estrela cuja luz demora 500 segundos até chegar à Terra? Exprima o resultado no SI, em UA e em parsec.
5. A luz, que viaja à velocidade de 3 x 108 m/s no vazio, leva cerca de 100 mil anos a ir de uma extremidade à outra da Via Láctea, uma de entre os biliões de galáxias do Universo.
a) Compare essa dimensão com a distância percorrida pela luz em 3000 milhões de idas e voltas da Terra ao Sol.
b) Compare o diâmetro da órbita da Terra em torno do Sol (da ordem de 3 x 108 km) com a distância da Terra ao centro da galáxia (7,9 mil parsec).
c) Sabe-se que a velocidade de expansão do Universo é, atualmente, de 18 km/s. Supondo que a velocidade de expansão não se alterou e o Universo tem uma dimensão da ordem de 106 anos-luz, há quantos anos ocorreu o Big-Bang?