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Segundo-luz


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O segundo-luz é uma unidade de comprimento útil em astronomia, telecomunicações e física relativística. É definido como a distância que a luz viaja no vácuo do espaço em um segundo e é igual a exatamente 299792458 metros. Assim como o segundo forma a base para outras unidades de tempo, o segundo-luz pode formar a base para outras unidades de comprimento, variando do nanossegundo-luz (299.8 mm ou pouco menos de um pé internacional) ao minuto-luz, horas-luz e dias-luz, que às vezes são usados em publicações científicas populares. O ano-luz mais comumente usado também é atualmente definido como igual a precisamente 31.557.600 segundos-luz, uma vez que a definição de um ano é baseada em um ano juliano (não o ano gregoriano) de exatamente 365.25 dias, cada um de exatamente 86400 segundos SI.[1]

Segundo-luz
Informação geral
Unidade de Comprimento/distância
Conversões
1 segundo-luz em ... ... é igual a ...
Unidades métricas (SI) 299792458 m
Unidades imperiais & EUA 186282 mi
Unidades astronômicas 0.0020040 au
3.1688×10−8 ly
9.7156×10−9 pc

Uso em telecomunicações

Os sinais de comunicação na Terra raramente viajam precisamente na velocidade da luz no vácuo de espaço. Distâncias em frações de segundos-luz são úteis para o planejamento de redes de telecomunicações.

  • Um nanosegundo-luz tem quase 300 milímetros (299.8 mm, 5 mm menos que um ),[2] o que limita a velocidade de transferência de dados entre as diferentes partes de um grande computador.
  • Um microsegundo-luz tem cerca de 300 metros.
  • A distância média, sobre a terra, entre lados opostos da Terra é de 66.8 milisegundos-luz.
  • Os satélites de comunicações têm normalmente 1.337 milisegundos-luz (órbita terrestre baixa) a 119.4 milisegundos-luz (órbita geoestacionária) da superfície da Terra. Portanto, sempre haverá um atraso de pelo menos um quarto de segundo em uma comunicação via satélite geoestacionário (119.4 ms vezes 2); esse atraso é apenas perceptível em uma conversa telefônica transoceânica roteada por satélite. A resposta também terá um atraso de um quarto de segundo e isso é claramente perceptível durante as entrevistas ou discussões na TV quando enviadas por satélite.

Uso em astronomia

O segundo-luz é uma unidade conveniente para medir distâncias no Sistema Solar interno, uma vez que corresponde muito de perto aos dados radiométricos usados para determiná-los. (A correspondência não é exata para um observador baseado na Terra por causa de uma correção muito pequena para os efeitos da relatividade). O valor da unidade astronômica (aproximadamente a distância entre a Terra e o Sol) em segundos-luz é uma medida fundamental para o cálculo das efemérides atuais (tabelas de posições planetárias). Geralmente é citado como "tempo-luz para distância unitária" em tabelas de constantes astronômicas e seu valor atualmente aceito é 499.004786385(20) s.[3][4]

  • O diâmetro médio da Terra é de cerca de 0.0425 segundos-luz.
  • A distância média entre a Terra e a Lua (a distância lunar) é de cerca de 1.282 segundos-luz.
  • O diâmetro do Sol é de cerca de 4.643 segundos-luz.
  • A distância média entre a Terra e o Sol (a unidade astronômica) é de 499 segundos-luz.

Podem ser definidos múltiplos de segundos-luz, embora, além do ano-luz, sejam mais usados em publicações de ciência popular do que em trabalhos de pesquisa. Por exemplo, um minuto-luz tem 60 segundos-luz e a distância média entre a Terra e o Sol é 8.317 minutos-luz.

Unidade Definição Distância equivalente em Exemplo
m km milhas
segundo-luz   299792458 m 2.998×105 km 1.863×105 mi A distância média da Terra à Lua é de cerca de 1.282 segundos-luz
minuto-luz 60 segundos-luz 17987547480 m 1.799×107 km 1.118×107 mi A distância média da Terra ao Sol é de 8.317 minutos-luz
hora-luz 60 minutos-luz
= 3 600
segundos-luz
1079252848800 m 1.079×109 km 6.706×108 mi O semi-eixo maior da órbita de Plutão tem cerca de 5.473 horas-luz
dia-luz 24 horas-luz
= 86400 segundos-luz
25902068371200 m 2.590×1010 km 1.609×1010 mi Sedna está atualmente a 0.52 dias-luz do Sol; em uma órbita que varia de um periélio de 0.44 dias-luz a um afélio de 5.41 dias-luz
semana-luz 7 dias-luz
= 604800 segundos-luz
181314478598400 m 1.813×1011 km 1.127×1011 mi Acredita-se que a nuvem de Oort se estenda entre 41 e 82 semanas-luz a partir do Sol
ano-luz 365.25 dias-luz
= 31557600 segundos-luz
9460730472580800 m 9.461×1012 km 5.879×1012 mi Proxima Centauri é a estrela mais próxima do Sol, a cerca de 4.24 anos-luz de distância

Referências

  1. IAU Recommendations concerning Units Arquivado em 2007-02-16 no Wayback Machine.
  2. David Mermin suggested one light-nanosecond might be called a phoot at page 22 of It's About Time (2005), Princeton University Press
  3. Standish, E. M. (1998). «JPL Planetary and Lunar Ephemerides, DE405/LE405» (PDF). JPL IOM 312.F-98-048. Arquivado do original (PDF) em 20 de fevereiro de 2012.
  4. McCarthy, Dennis D.; Petit, Gérard, eds. (2004). «IERS Conventions (2003)». IERS Technical Note No. 32 . Frankfurt: Bundesamts für Kartographie und Geodäsie. ISBN 3-89888-884-3




Fonte


Data da informação: 21.09.2021 08:56:16 CEST

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