Kepler, Cassini e a trajetória dos astros

• Autor(a) principal: Morgado, Bruno Eduardo
• Data de Publicação: 2012
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRJ
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/11422/8184
• topic: Astronomia; Ensino de física; Ensino médio; CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA::FISICA GERAL::RELATIVIDADE E GRAVITACAO

O ensino de Física para o Ensino Médio, em geral, tem pouca ênfase na descrição do movimento planetário e o pouco que é abordado se limita às três leis de Kepler. Quando um texto ou uma aula se alonga um pouco mais neste tema, ela nos ensina que é no início do século XVII que Johannes Kepler se impõe como tarefa a determinação das trajetórias dos planetas vizinhos à Terra em seu movimento translacional em torno do Sol. Desta maneira, ele pode prever as futuras configurações planetárias e, ao mesmo tempo, verificar o modelo heliocêntrico de Copérnico. Para realizar esta tarefa, Kepler analisa geonietricamente as posições em relação ao Sol dos diferentes planetas então conhecidos, determinadas por Tycho Brahe, e conclui que as trajetórias são elipses de muito baixa excentricidade, quase indistinguíveis de circunferências. Entretanto, esta última observação de Kepler tem sido muito pouco enfatizada na literatura contemporânea do ensino de Física. Outro fato ainda menos conhecido é que, do ponto de vista geométrico, a elipse não seria a única possibilidade para a descrição da trajetória planetária. O emprego do telescópio como instrumento astronômico, à partir de 1610, seguido de seu desenvolvimento ao longo das décadas seguintes, aumentaram a precisão das medidas astronômicas. Em 1680, estas novas observações vão permitir que Giovanni Dornenico Cassini explore exaustivamente a possibilidade das trajetórias planetárias serem descritas por uma oval, as chamadas ovais de Cassini. Nesta monografia, procuramos chamar a atenção dos professores para estes aspectos do movimento orbital dos planetas, através da descrição e da discussão das características geométricas destas diferentes formas para a definição da trajetória de um planeta ao redor do Sol, quando são conhecidas somente as suas posições em regulares intervalos de tempo ao longo desta órbita. Apresentamos ainda qual o critério a ser empregado para orientar nossa escolha e as suas implicações.