Movimentos da Terra: translação e rotação

Aprenda de fato o que é translação e rotação da Terra e outros movimentos que os planetas executam.

A Terra não está parada, bem como todos os corpos no universo. Ela realiza seu movimento de translação em torno do Sol e seu movimento de rotação em torno do seu próprio eixo. Estudamos esses movimentos ainda no Ensino Fundamental na disciplina de Ciências. No entanto, a verdade é que a Terra realiza também alguns outros tipos de movimento.

Translação e rotação são os dois principais movimentos que a Terra executa. Seus efeitos também podem ser sentidos no dia a dia. A translação da Terra leva, aproximadamente, 365 dias (1 ano), para ser completa e é responsável pelas estações do ano. Por outro lado, a rotação leva, aproximadamente, 24 horas (1 dia) para ser completa e é responsável pelos dias e noites.

Figura 1. Sistema solar.
Figura 1. Sistema solar.

Um pouco de história

Até a Idade Média (século XV–XVI) acreditava-se que o planeta Terra se tratava de um corpo imóvel, e que este seria o centro do universo (Geocentrismo), ao redor do qual circulavam o Sol e os outros planetas. Cê acredita?! Ao fim do período medieval, outros estudos, iniciados por Nicolau Copérnico e difundidos por toda a Europa, discutiam a premissa de um planeta estático e de um universo Geocêntrico, propondo uma nova teoria (Heliocentrismo).

Figura 2. Geocentrismo.
Figura 2. Geocentrismo.

Atualmente, devido a esses avanços científicos iniciados ainda no século XVI, temos a consciência de que o universo não é imóvel. Nem mesmo gira em torno do Planeta Terra (teoria geocêntrica), e nem mesmo em torno do Sol (teoria heliocêntrica). Assim, percebe-se que a Terra se trata de apenas mais um dos planetas que giram ao redor do Sol, movimento que denominamos de translação. O Sol, por sua vez, também translada em torno em torno da Via Láctea (nossa galáxia).

Conceitos básicos


Translação: movimento de translação ou movimento linear refere-se ao deslocamento de um corpo ao longo de uma linha (tanto faz se reta ou curva). o deslocamento de um jogador de futebol da defesa para o ataque ou o movimento de uma bola após um lançamento, elevadores, escadas rolantes e escorregadores são exemplos de movimentos de translação.

Rotação: movimento de rotação ou movimento angular refere-se ao movimento de um corpo que gira em torno de algo (em torno de um eixo de rotação). Exemplos de movimento de rotação são a perna do jogador, que gira em torno do joelho, ou uma bola com efeito, que gira em torno de si mesma.

Movimento misto: movimentos mistos (translação mais rotação) são aqueles que combinam os movimentos de translação e rotação. A bola chutada “com efeito” é um exemplo de movimento misto se considerarmos o movimento dela até o gol (translação) e o giro da bola em torno de si mesma (rotação).

Figura 3. Representação do movimento de translação.
Figura 3. Representação do movimento de translação.

Consequências do movimento de rotação

3.1. Fusos horários

Neste movimento, o planeta gira de oeste para leste, a uma velocidade de 1669 Km/h, aproximadamente. Este valor é referente à região da linha do Equador de maneira que esta velocidade vai diminuindo em direção aos polos. Duração do movimento: 23 h 56 min e 4 s (aproximadamente 24 h).

Figura 4. Movimento de rotação, duração do dia e da noite e o fuso horário.
Figura 4. Movimento de rotação, duração do dia e da noite e o fuso horário.

Este movimento faz com que uma área do planeta esteja iluminada, enquanto que a área oposta se encontra em completa escuridão. Este fenômeno faz que que tenhamos a impressão de que o Sol está se movimentando (movimento aparente do Sol visto da Terra), porém, o que realmente ocorre, como já vimos é o movimento da Terra em torno do seu próprio eixo.

Entre as consequências do movimento de rotação podemos destacar: a dilatação da região do Equador, e o achatamento dos polos; desvio dos ventos e correntes marítimas para oeste (força de Coriolis); por fim a sucessão dos dias e das noites e, consequentemente, os fusos horários.

A diferença de horas entre os vários lugares do planeta, originado pelo movimento de rotação, tornou necessário a criação de um sistema de 24 fusos horários. Dessa forma, estabelece-se uma forma de marcar a hora local e diferenciá-las ao redor do globo. Este sistema tem como base o meridiano de Greenwich, a partir do qual foram estabelecidos 12 fusos para oeste 12 para leste. Mas como chegou-se a este consenso?

Ao realizar o movimento de rotação, a Terra demora aproximadamente 24 horas, e mostra ao Sol sua esfera terrestre, que mede 360° de circunferência. Desta maneira, entende-se que ela demora 24 horas para percorrer a distância de 360°, logo 360° / 24 h = 15°/h. Sendo assim, cada fuso horário corresponde a uma faixa da superfície terrestre entre dois meridianos com a medida de 15° entre eles.

Figura 5. Fuso horário.
Figura 5. Fuso horário.

Como supracitado, a contagem dos fusos inicia-se no Meridiano de Greenwich, cujo marco se localiza na cidade de Londres-Inglaterra. A hora marcada neste meridiano é conhecida como GMT (Greenwich Mean Time – Hora Média de Greenwich). Desta forma, as áreas localizadas a Leste de Greenwich tem suas horas adiantadas, e, por conseguinte as horas a Oeste de Greenwich estão atrasadas. Isto se dá devido ao fato de as localidades a Leste, por conta do movimento de rotação da Terra, recebem primeiro os raios solares (sol “nasce” a Leste) em relação a Oeste.

Alguns países, por terem uma grande extensão territorial no sentido Leste-Oeste tem por consequência mais de um fuso horário. É o caso da Rússia (maior país do mundo), que possui 11 fusos ao longo do seu território. O Brasil também não se mostra diferente, considerado o 5° maior país do mundo, possui quatro fusos horários, de acordo com a Lei nº 12.876, de 30/10/2013, sendo que todos eles possuem horas atrasadas em relação a Greenwich, o que é determinado pelo fato de o Brasil estar totalmente situado a Oeste de Greenwich (Hemisfério Ocidental).

Figura 6. Fusos horários no Brasil.
Figura 6. Fusos horários no Brasil.

Consequências do movimento de translação

4.1. Estações do ano

Ao realizar o movimento de translação, o planeta mantém uma determinada velocidade, que é menor quando se afasta mais do Sol e maior quando se aproxima do Sol. Conclusão? A Terra não está sempre a mesma distância do Sol.

O afastamento da Terra em relação ao Sol, denominamos de Afélio (aproximadamente 152.000.000 Km de distância), e a maior proximidade denominamos de Periélio (aproximadamente 147.000.000 Km de distância).

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O movimento de translação tem uma duração de 365 dias, 5 horas e 48 minutos, que é o tempo que a Terra demora para realizar o movimento ao redor do Sol. A principal consequência deste fenômeno é a sucessão dos anos, que de acordo com o calendário ocidental possui 365 dias. As outras aproximadamente 6 horas vão se acumulando, de modo que no intervalo de 4 anos é acrescido um dia a mais no ano, fato que denominamos de ano bissexto, possuindo assim 366 dias.

Além de ser o responsável pela sucessão dos anos, o movimento de translação possui uma outra consequência muito importante para a vida na Terra, que é a alternância das estações do ano.

Figura 7 . Estações do ano.
Figura 7 . Estações do ano.
As estações do ano são determinadas, pois a Terra possui um eixo de inclinação. Esta inclinação influencia diretamente na distribuição da iluminação na superfície terrestre, conforme o período do ano. Desta forma, considerando-se a esfericidade da Terra em conjunto com a inclinação do seu eixo, os hemisférios Norte e Sul, durante o movimento de translação, não recebem a mesma quantidade de luz solar, o que resulta nas estações do ano, apontando dois extremos:
Figura 8. Incidência dos raios luminosos e a inclinação da Terra.
Figura 8. Incidência dos raios luminosos e a inclinação da Terra.

Solstícios: A circunferência equatorial está a 23∘27’30” da eclíptica (plano da órbita da Terra em torno do Sol), sendo este, o momento de maior afastamento entre o Plano da Órbita e o Plano do Equador. Ocorre em 21 de junho e 21 de dezembro. Os hemisférios recebem iluminação desigual. Um dos pólos encontra-se iluminado e outro na escuridão total. Os Solstícios marcam a entrada do Verão e do Inverno.

  • Solstício de Verão: “maior” dia do ano.

    • Solstício de Inverno: “maior” noite do ano.

Equinócios: A circunferência equatorial coincide com a eclíptica. Isto é, o Plano da Órbita coincide com o Plano do Equador. Ocorre em 21 de março e 23 de setembro. Os dois hemisférios recebem a mesma quantidade de luz. Nesse caso os períodos de dia e de noite possuem a mesma duração. Ou seja, nos equinócios os dias e as noites são iguais em duração. Os Equinócios marcam a entrada da Primavera e do Outono.

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Figura 9. Solstícios e equinócios.
Figura 9. Solstícios e equinócios.

Mais alguns movimentos...

5.1. Movimento de precessão dos equinócios

É o movimento da Terra em volta do eixo de sua órbita devido à inclinação de seu eixo. Mais especificamente, é o movimento que o Polo Norte terrestre faz em relação ao ponto central da elipse da Terra no movimento de translação, similar ao giro de um pião desequilibrado.

Figura 11. Movimento de precessão, similar ao de um peão desequilibrado.
Figura 11. Movimento de precessão, similar ao de um peão desequilibrado.

Essa oscilação foi descrita pela primeira vez pelo astrônomo, geógrafo e matemático grego Hiparco De Nicea, que viveu entre os anos 190 a.C. e 120 a.C.. Foi o terceiro movimento terrestre descoberto. Esse "rebolado" no eixo de rotação da Terra leva cerca de 25.780 anos para completar um ciclo. Essa duração só não é mais precisa porque é influenciada pelo movimento das placas tectônicas. A precessão dos equinócios ocorre, principalmente, devido à força gravitacional que o Sol exerce sobre a Terra.

5.2. Movimento de nutação

Esse movimento acontece por causa de uma espécie de vibração do eixo polar terrestre. Isso faz com que, durante o movimento de precessão dos equinócios, os círculos feitos pela Terra sejam imperfeitos e irregulares. Isto significa que o eixo da Terra se inclina um pouco mais ou um pouco menos em relação à circunferência que faz durante a precessão.

Figura 12. Movimento de nutação da Terra.
Figura 12. Movimento de nutação da Terra.

O movimento é cíclico e cada um deles dura um pouco mais de 18 anos e meio. Durante esse tempo, a variação é de no máximo 700 metros em relação à posição inicial. A nutação foi descoberta pelo astrônomo britânico James Bradley em 1728. A causa desse vaivém só foi compreendida muitos anos depois, quando os cálculos de vários cientistas os levaram à conclusão de que era um produto direto da atração gravitacional da Lua.

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