Astronomia
Semestre 2018.1
Professor: Vasco Neves
Encontros: Segundas das 13h20 às 15h20, Quartas das 13h20 às 15h20 e Sextas das 16h40 às 17h40
Atendimento: Segundas às 19h00
Carga horária: 90 horas
Ementa
Escalas do Universo. Constelações. Coordenadas astronômicas, esfera celeste e movimento aparente dos astros. Estrelas e evolução estelar. Galáxias e cosmologia. Sistema solar e planetas. Ciclos Terrestres. Sistema Terra-Sol-Lua e fenômenos relacionados: fases da lua, estações do ano, marés e eclipses. Instrumentos de medidas e de observações astronômicas. Observações astronômicas a vista desarmada e com uso de telescópios e outros instrumentos.
Bibliografia Básica
- OLIVEIRA, Kepler de; FATIMA, Maria de. Astronomia e Astrofísica. 3a ed. SP: Saraiva, 2014.
- FRIAÇA, A.C.S,: DAL PINO, E. : SODRÉ Jr, L. Astronomia – Uma Visão Geral do Universo. 2a Edição. São Paulo: EDUSP, 2008.
- HORVATH, O.T. ABC da Astronomia e Astrofísica. 2a Edição. São Paulo: Livraria da Física, 2011.
- VIEGAS, S. M. M.; OLIVEIRA, F. Descobrindo o Universo. Edusp, 2004.
- HORVATH, J.; LUGONES, G.; PORTO, M.; SCARANO, S.; TEIXEIRA, R. C. Cosmologia Física: do micro ao macro cosmos e vice-versa. 2a ed. SP: Ed. Livraria da Física, 2011.
Bibliografia Complementar
- CHERMAN, Alexandre; VIEIRA, Fernando. O tempo que o tempo tem. SP: Zahar, 2008.
- COUPER, Heather; HENBEST, Nigel. A História da Astronomia. Larousse, 2009.
- MARAN, S. P. Astronomia para leigos. Rio de Janeiro: Alta books, 2011.
- MOURÃO, Ronaldo Rogério de Freitas. Copérnico: Pioneiro da Revolução Astronômica. Odysseus, 2004.
- MOURÃO, Ronaldo Rogério de Freitas. Kepler: A descoberta das Leis do Movimento Planetário. 2a ed. Odysseus, 2008.
- MOURÃO, Ronaldo Rogério de Freitas. O Livro de Ouro do Universo. Rio de Janeiro: Ediouro 2011.
- SILVA, Adriana Válio Roque. Nossa Estrela: O Sol (Coleção Temas Atuais de Física / SBF). Editora Livraria da Física, 2006.
- SOBEL, Dava. Longitude. Companhia de bolso, 2008.
- LÉPINE, Jacques. Via Láctea. Edusp, 2008.
- MENDES, Carla C.A. As Estrelas: Uma viagem pela Estrutura do Átomo. São Paulo: Editora Livraria da Física, 2011.
Materiais de Apoio
Livro Astronomia & Astrofísica - Kepler Filho & Maria Saraiva
TPC
Provas
1ª Prova -
2ª Prova -
3ª Prova/Exame -
Diários de aula
1º Encontro 11/02
Apresentação da disciplina, o seu conteúdo programático e componentes da avaliação. Introdução às potências de base 10 e as escalas do Universo. Visualização do filme Viagem Cósmica. Realização de um mini-questionário sobre os conceitos básicos de astronomia veiculados através do filme.
2º Encontro 13/02 (3h)
Continuação da aula anterior. As possibilidade de ensino de física e de ciências usando as potências de base 10. Introdução ao Stellarium.
3º Encontro 18/02
O céu Noturno em Foz e no mundo. A Via Láctea, as estrelas e os planetas no céu a olho nu. O céu visto pelas diferentes culturas do mundo. Os conceitos básicos em Astronomia. A medição de ângulos no céu. O tamanho aparente e real dos objetos no céu. As unidades de distância em Astronomia. O movimento das estrelas no céu durante a noite. As constelações. Exercícios.
4º Encontro 20/02 (3h)
Continuação da aula anterior. O movimento do céu ao longo do ano e o movimento de revolução da Terra. Encontrando o Norte e o Sul a partir da observação do céu. A esfera celeste e suas coordenadas. A origem das estações. Os Equinócios e os Solstícios. Exercícios.
5º Encontro 25/02
Continuação da aula anterior. A lua e o movimento de precessão da Terra. O ciclo de precessão. O meridiano e o dia solar aparente. A equação do tempo.
6º Encontro 27/02 (3h)
O dia solar médio. Os fusos horários. O dia sideral. A evolução do calendário ocidental. As fases da Lua. Exercícios.
7º Encontro 11/03
As faces da Lua. Os tipos de eclipses solares e lunares. As medições astronômicas na antiguidade.
8º Encontro 13/03 (3h)
Continuação da aula anterior. Os modelos Geocêntricos e Heliocêntricos. O modelo Heliocêntrico de Copérnico.
9º Encontro 18/03
Continuação da aula anterior. As observações de Tycho Brahe. Kepler e as órbitas dos planetas. As descobertas de Galileu Galilei. Exercícios.
10º Encontro 20/03 (3h)
Primeira prova escrita da disciplina. Apresentação semanal dos TPC.
11º Encontro 25/03
A lei da gravitação. A terceira lei de Kepler na forma de Newton. As forças de maré. Exercícios.
12º Encontro 27/03 (3h)
A natureza da Luz: breve contextualização. A emissão do corpo negro. As linhas espectrais e os elementos químicos. O efeito Doppler. Exercícios. Apresentação semanal dos TPC.
13º Encontro 01/04
A ótica e os telescópios: introdução. O telescópio refractor e refletor. O poder de captação da luz, a magnificação e a resolução angular. A distorção da atmosfera. Exercícios.
14º Encontro 03/04 (3h)
A interferometria. As imagens astronômicas. Os espectrógrafos. Os radiotelescópios. A astronomia do rádio aos raios gama. Introdução à planetologia. Os tipos de planeta. Exercícios.
15º Encontro 08/04
As luas no sistema solar. A composição dos planetas. A temperatura dos planetas. A velocidade de escape dos gases da atmosfera. Exercícios.
16º Encontro 10/04 (3h)
A velocidade de escape de um planeta. Os asteroides, os objetos transneptunianos e os cometas. As crateras, o campo magnético dos planetas e a sua estrutura interna.
17º Encontro 15/04
A origem do sistema solar: introdução. As abundâncias cósmicas. A idade do sistema solar. O modelo de maré e o modelo nebular. A contração de Kelvin-Helmholtz.
18º Encontro 29/04
A escala de tempo de Kelvin-Helmholtz. O critério de Jeans. A evolução do modelo Nebular. A formação de planetas rochosos e planetas gigantes. Os planetas extrasolares. As técnicas de detecção de planetas: velocidades radiais e trânsitos.
19º Encontro 06/05
As técnicas de detecção de planetas: continuação. As propriedades básicas dos planetas extra-solares. A zona habitável. O sol: propriedades básicas. A fusão termonuclear como fonte de energia do Sol. Exercícios.
20º Encontro 06/05 (reposição 2h)
Resolução de exercícios.
21º Encontro 08/05 (3h)
As equações de equilíbrio no Sol. As regiões internas do Sol e sua atmosfera. As manchas solares e o ciclo solar. Apresentação dos TPCs
22º Encontro 13/05
As estrelas como corpos semelhantes ao Sol. A medição das distâncias às estrelas através da paralaxe. A velocidade tangencial e radial das estrelas. O brilho aparente e a luminosidade das estrelas. Exercícios.
23º Encontro 17/05 (2h reposição)
A população estelar. A escala de magnitudes. A magnitude aparente e absoluta. A cor das estrelas e sua temperatura. Os espectros e as classes espectrais. O tamanho das estrelas. Exercícios.
24º Encontro 20/05
Aula de revisão para a segunda prova da disciplina
25º Encontro 22/05 (3h)
Segunda prova da disciplina
26º Encontro 27/05
O diagrama HR. A classe espectral. As estrelas duplas e as estrelas binárias. As massas estelares. A evolução estelar na sequência principal. A evolução estelar pós sequência principal: as gigantes vermelhas. Exercícios.
27º Encontro 29/05
Continuação da aula anterior. A fusão do Hélio e o flash do Hélio. Os aglomerados abertos e globulares. As estrelas de população I e II. As estrelas pulsantes. Exercícios.
28º Encontro 03/06
A morte das estrelas de baixa massa e de massa solar. O ramo horizontal e a fase AGB. As nebulosas planetárias. As anãs brancas.
29º Encontro 05/06
O limite de Chandrasekhar. A evolução das estrelas com massas maiores que 4 massas solares. A explosão de supernova. As supernovas do tipo I e do tipo II. Exercícios.
30º Encontro 12/06
As estrelas de nêutrons. Os pulsares. Os buracos negros e a relatividade geral. Os tipos de buracos negros.
31º Encontro 15/06
Resolução de exercícios e revisões para a prova de recuperação.
32º Encontro 17/06
Continuação da aula anterior. O raio de Schwarzschild. As propriedades do buraco negro. O buraco negro de Kerr e o processo de Penrose. A evaporação de buracos negros. A Via Láctea: contextualização histórica. O tamanho da via láctea e os aglomerados globulares. A estrutura da Via Láctea. A emissão de 21cm do hidrogênio neutro. A massa da Via Láctea.
33º Encontro 17/06 (aula extra 2h)
Prova de recuperação.
34º Encontro 19/06 (3h)
A curva de velocidade da Via Láctea e a matéria negra. O centro da Galáxia e o seu buraco negro supermassivo. As Galáxias: contextualização histórica. O debate Chapley-Curtis. Os tipos de Galáxias. A determinação das distâncias a Galáxias remotas. A Lei de Hubble. Os aglomerados e super aglomerados de Galáxias. As curvas de velocidade das Galáxias e a matéria escura. A radiação cósmica de fundo e os componentes do Cosmos. Exercícios.
36º Encontro 26/06 (aula 2h)
Terceira prova da disciplina.
37º Encontro 01/07
Revisão da terceira prova da disciplina.
38º Encontro 03/07 (4 horas)
Apresentação dos trabalhos da disciplina e prova de recuperação.
