15/04/2012

Em quanto tempo a luz do Sol atinge a Terra?

Nesta postagem, veremos uma forma de calcular o tempo gasto pela luz do Sol até atingir a Terra. Usaremos uma fórmula básica da Física e a distância média entre a Terra e o Sol.

O Sol é a estrela central do nosso sistema solar, pois é a fonte de calor e luz que permite a vida na Terra. A potência irradiada pelo Sol é cerca de $4,3 \times 10^{26} W$. Apesar desta fantástica potência e da enorme quantidade de átomos de hidrogênio que são transformadas em hélio por segundo, os cientistas calculam que, como a maior parte da massa do Sol é constituída de átomos de hidrogênio, o nosso astro central poderá manter esta emissão de energia por milhões de anos.

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A distância média entre o Sol e a Terra é de $149.597.871 km$. Já a velocidade da luz é de $299. 792.458 m/s$.

Para determinarmos o tempo gasto pela luz para percorrer a distância entre o Sol e a Terra, aplicamos a fórmula:
\begin{equation*}
\Delta t = \frac{\Delta x}{Vm} = \frac{149.597.871.000}{299.792.458} = 499,00478 s
\end{equation*}
No entanto, $8$ minutos é igual a $480$ segundos, logo:
\begin{equation*}
\Delta t = 499 = 480 + 19 = 8min \ 19s
\end{equation*}
Assim, o tempo gasto pela luz do Sol para chegar à Terra é cerca de $8$ minutos e $19$ segundos.

Esses cálculos são verdadeiros para os fótons de luz que escapam da superfície do Sol. No entanto, para os fótons que são gerados em seu núcleo, o cálculo é outro e pode levar em média $170.000$ anos para atingir a Terra. Para isso, deve ser considerado o Movimento Browniano. Sugiro assistirem ao vídeo abaixo, muito interessante:


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COMO REFERENCIAR ESSE ARTIGO: Título: Em quanto tempo a luz do Sol atinge a Terra?. Publicado por Kleber Kilhian em 15/04/2012. URL: . Leia os Termos de uso.


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19 comentários:

  1. meu professor não entendeu quando cheguei ao resultado de 499s, pois ele fez para toda sala, o resultado dele foi impressionantes 0,0023 S - fui o único a contesta mas não foi aceito, o que ele falou e que a luz era muito rápida então ele apagou e acedeu a luz e falou -você viu como e rápida a luz.

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    1. Infelizmente Lindomar, há muitos professores despreparados. A coisa piora quando não são humildes o suficiente para admitir estarem errados, ou mesmo que não sabem. Sugiro que conteste com fatos constatados cientificamente, como a distância entre o Sol e a Terra e a velocidade da luz. Mostre os cálculo e se mesmo assim não se convencerem, peça para que apontem o erro. Simplesmente falar que a luz é rápida, não faz sentido. E só para ilustrar, se acionar o interruptor de uma lâmpada o que ocorre é que a diferença de potência no condutor excita os elétrons que se movem passando circuito da lâmpada, transformando a energia elétrica em luz.

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  2. Cara tá errado o calculo final. pois se você dividir 499,00478s / 60 segundos (cada minuto tem 60s.) então = 8,31 = 8m 31s :) errar é humano. é nois!

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    1. Amigo, a divisão que você fez está errada, pois o valor que você encontrou no lado direito da vírgula está em base decimal enquanto o relógio é base sexagesimal. É um erro comum. Por isso, ao dividir 499 por 60, encontramos um valor inteiro de 8. Faça o seguinte: 60 x 8 = 480. Agora faça 499 - 480 = 19. Portanto, o resultado final é 8min19s.

      Um abraço.

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  3. Anônimo2/4/15 05:05

    Leidebisa, você que está errado. 8,31 minutos é diferente de 8 minutos e 31 segundos, pois 0,31 minutos não é igual a 31 segundos. 0,5 segundos = 30 segundos. Usando uma simples regra de três em 0,5=30s / 0,31=x tem se que x é igual a 18,6 segundos (ou seja, aproximadamente 19s)

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  4. Affs não adianta tetar explicar mano, o pessoal aqui quer esta certo de qualquer jeito deixa pra lá, se eles quiserem saber se esta certo ou errado, procurem mais informações.

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  5. muito interessante. É muito comum esses equívocos, bases decimais e sexagesimais sempre me confundia. rs.

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  6. Ya, kleber nao quero tirar seu merito pois es muinto inteligente maps leidebisa them muinta razao

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  7. Anônimo4/2/16 04:07

    Tenho uma duvida, se, segundo a relatividade, algo se move a velocidade da luz o tempo para esse algo para, entao como a luz demora 8 minutos para chegar aqui?

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    1. Anônimo1/6/16 05:55

      de forma simples: a velo da luz é sempre constante e o raio orbital da Terra é praticamente constante, ou seja, a Terra nao se afasta nem se aproxima do Sol, portanto a velocidade linear da Terra em relação ao Sol é zero e, por isso, a medida do tempo é praticamente constante pra um observador que está na Terra (nesse caso não se leva em conta a velocidade angular da Terra pq a luz só se move em linha reta). Esse tempo de 8min e 19s seria diferente, por exemplo, se um observador partisse do Sol em direção a Terra com uma velo constante (ou seja, se afastando do sol)... ele faria a medição de que a velo da luz é de 300.000km/s mas como ele ta se aproximando da Terra, a distancia que a luz percorreu pra ele seria menor, logo, o tempo pra esse observador passaria mais devagar e ele diria q o tempo q a luz levou pra chegar foi maior do q 8:19min V = dS/dT (distancia e tempo inversamente proporcionais). essa eh uma explicação simples, até pq existe também alem da dilatação temporal, a contração espacial, q tbm influencia nesse tipo de calculo

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    2. Falou... Falou... e não disse nada.

      E respondendo a pergunta: a teoria da relatividade NÃO diz que na velocidade da luz o tempo para. Diz apenas que é menor para quem viaja do que para quem observa.

      E como teoria, é somente teoria. Não quer dizer que é verdade. Precisaria ser comprovado para afirmar que é verdade. Porém como ninguém viajou na velocidade da luz, isso nunca foi comprovado. Continuando apenas a ser uma teoria.

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    3. Anônimo2/5/17 16:47

      Se não me engano já foi comprovado sim. Com relógios atômicos um em orbita e outra estacionado na terra.
      Houve uma diferença ínfima entre os dois no final da experiencia, mas houve.

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  8. Fiz o calculo com a formula original de velociade média, só mudei de os planos para que eu pudesse achar o tempo, o engraçado é que quando eu terminei a conta achei uma notação científica = 4,5x10^12. Alguem me explica isso

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  9. Adoro essas discussões.como a gente é um ponto ínfimo.

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  10. não entendi nada

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  11. Bastante interessante. A ciência é sempre maravilhosa, pois, através de suas descobertas nos revela sempre novas possibilidades. Alguns podem não entender, mas, toda descoberta impulsona a novas e ao desenvolvimento de novas tecnologias.

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    1. Olá, Cássia!
      Obrigado por dedicar parte de seu tempo lendo e comentando esse artigo.

      Por isso é importante o investimento em tecnologia e pesquisa. Mesmo que os resultados não sejam imediatos ou aparentemente sejam abstratos, pode servir como base para outras descobertas .

      Um abraço!

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