Construção do conhecimento

Física
Duas pessoas A e B desejam estudar a forma da Terra. Elas esperam um dia do ano de forma que o Sol esteja a pino para a pessoa A. O Sol está a uma distância de D=150 milhões de unidades de comprimento de A enquanto a distância que separa as pessoas é d=1000 unidades de comprimento. Suponha que a Terra seja plana. Elas fincam uma haste vertical de altura h=0,001 unidades de comprimento e medem a sombra projetada pela haste no solo. O observador B mede uma sombra s. Calcule este valor. Em seguida considere como modelo a Terra esférica cujo raio é de 6000 unidades de comprimento. Calcule o comprimento da sombra neste modelo. Qual a diferença entre os resultados obtidos?
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Luiz perguntou há 3 anos

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Professor Paulo V.
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Respondeu há 3 anos
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Olá Luiz,

A expressão Sol a pino significa que ele está exatamente sobre o ponto especificado, ou seja, os raios solares fazem um ângulo de 90° com a superfície da Terra. Assim, considerando um modelo em que a Terra é plana, no dia que o Sol estiver a pino para a pessoa A, ele também estará para a pessoa B, uma vez que D >> d. Logo, a sombra medida por qualquer uma dessas pessoas será nula. Quantitativamente, pode-se chegar a este resultado por semelhança de triângulo, 

Em um modelo em que a Terra é esférica, a distância entre as pessoas não é mais um segmento de reta, mas um arco de circunferência. Assim, apesar de o Sol estar a pino para a pessoa A, ele não estará para a pessoa B, ou seja, os raios solares para esta farão um ângulo a com a haste colocada. 

Como a é muito pequeno, pode-se fazer a seguinte aproximação,

Portanto, a difenreça entre os resultados é de, aproximadamente, 1,6.10-4 u.c.

Espero que seja útil. :)

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