- Caracterize o solstício de verão, o solstício de inverno e os equinócios quanto à altura do Sol no meio dia e duração do dia e da noite.
Passo 1
O enunciado pede para caracterizar três momentos do movimento aparente do Sol — solstício de verão, solstício de inverno e equinócios — em termos de (
) altura do Sol ao meio-dia e (
) duração do dia e da noite. O conteúdo envolvido é a obliquidade da eclíptica (tilt da Terra de aproximadamente
) e sua consequência na declinação solar e na duração do dia. Para resolver, vamos usar a definição de declinação solar e a fórmula que dá a altura solar ao meio-dia em função da latitude.
Passo 2
Definimos a declinação solar
como o ângulo entre os raios solares e o plano do equador da Terra. No hemisfério norte:
Para um observador de latitude
no hemisfério norte, a altura do Sol ao meio-dia local é
A duração do dia aumenta quando
e diminui quando
, sendo exatamente
h de dia e
h de noite quando
.
Passo 3
No solstício de verão (
):
ou seja, o Sol atinge sua altura máxima ao meio-dia. Como a declinação é positiva, o dia alcança sua duração máxima no ano (mais de
h) e a noite, sua duração mínima (menos de
h).
Passo 4
No solstício de inverno (
):
portanto o Sol fica mais baixo no céu ao meio-dia, atingindo a altura mínima. A duração do dia é a menor do ano (menos de
h) e a duração da noite é a maior (mais de
h).
Passo 5
Nos equinócios (
):
Aqui o Sol tem uma altura intermediária e o dia e a noite têm durações iguais,
cada.
Resposta
Solstício de verão
Altura ao meio-dia: (máxima)
Duração do dia: máxima (> h)
Duração da noite: mínima (< h)
Altura ao meio-dia:
Duração do dia: máxima (>
Duração da noite: mínima (<
Solstício de inverno
Altura ao meio-dia: (mínima)
Duração do dia: mínima (< h)
Duração da noite: máxima (> h)
Altura ao meio-dia:
Duração do dia: mínima (<
Duração da noite: máxima (>
Equinócios
Altura ao meio-dia:
Duração do dia: h
Duração da noite: h
Altura ao meio-dia:
Duração do dia:
Duração da noite: