À primeira vista, você pode pensar que um ano-luz é uma medida de tempo porque contém a palavra ano. Um ano-luz é na verdade uma medida de distância que usa a luz como referência. Se você disser a um amigo que sua distância é de cinco minutos, você também usará o tempo como uma medida de distância. A distância entre as estrelas neste universo é muito grande. Assim, os astrônomos usam anos-luz como uma unidade maior do que milhas e quilômetros. Para calcular a distância real de um ano-luz, você só precisa multiplicar a velocidade da luz pelo número de segundos em um ano.
Etapa
Método 1 de 2: Calculando um ano-luz
Etapa 1. Determine o ano-luz
Um ano-luz é uma medida da distância equivalente a quão longe a luz viaja em um ano terrestre. Como o universo inteiro está muito distante, os astrônomos usam anos-luz. Sem anos-luz, discutir a distância entre duas estrelas exigiria o uso de números longos e irregulares.
Outra medida de distância que você pode encontrar ao estudar astronomia é o parsec. Este tamanho é igual a 3,26 anos-luz. Parsec é outra maneira de simplificar os números usados para calcular e discutir distâncias astronômicas
Etapa 2. Escreva uma fórmula para a distância
Usando a fórmula geral da física, distância é igual a velocidade vezes tempo ou d = r x t, você pode calcular a distância de um ano-luz: Ano-luz = (velocidade da luz) x (um ano). Como a velocidade da luz é denotada pela variável “c”, você pode reescrever a equação como d = c x t, onde d é a distância de um ano-luz, c é a velocidade da luz e t é o tempo.
- Se você deseja saber a distância de um ano-luz em quilômetros, precisa encontrar a velocidade da luz em quilômetros por segundo. Se você quer milhas, precisa encontrar a velocidade da luz em milhas por segundo.
- Você deve saber o número de segundos em um ano terrestre para este cálculo.
Etapa 3. Determine a velocidade da luz
A luz no vácuo viaja a 186.000 milhas por segundo. Este número é equivalente a 299.792 quilômetros por segundo ou 670.616.629 milhas por hora. Aqui, usaremos a velocidade em milhas por segundo.
Para este cálculo, usaremos a velocidade da luz, c, igual a 186.000 milhas por segundo. Este número pode ser reescrito em notação científica como 1,86 x 105 milhas por segundo.
Etapa 4. Conte o número de segundos em um ano
Para encontrar o número de segundos em um ano, execute uma série de conversões de unidades de multiplicação. Para converter anos em segundos, multiplique o número de dias em um ano pelo número de horas em um dia, pelo número de minutos em uma hora, pelo número de segundos em um minuto.
- 1 ano x 365 dias / ano x 24 horas / dia x 60 minutos / hora x 60 segundos / minuto = 31.536.000 segundos.
- Novamente, podemos reescrever este número usando a notação científica como 3, 154 x 107.
Etapa 5. Insira as variáveis na fórmula e resolva
Agora que você determinou as variáveis para a velocidade da luz e o tempo, pode inseri-las na fórmula d = c x t e encontrar a distância de um ano-luz. Substitua c por 1,86 x 105 milhas por segundo e tempo com 3,154 x 107 segundo.
- d = c x t
- d = (1,86 x 105) x (3, 154 x 107 segundo)
- d = 5, 8 x 1012 ou 5,8 trilhões de milhas.
Etapa 6. Calcule a distância em quilômetros
Se você quiser calcular em quilômetros, basta substituir a velocidade da luz pela velocidade em quilômetros por segundo: 3,00 x 105. O tempo em segundos permanece o mesmo, pois nenhuma conversão é necessária.
- d = c x t
- d = (3,00 x 105) x (3, 154 x 107 segundo)
- d = 9, 46 x 1012 ou 9,5 trilhões de quilômetros.
Método 2 de 2: convertendo distâncias em anos-luz
Etapa 1. Determine a distância que você deseja alterar
Antes de começar, certifique-se de que a distância em que você está trabalhando está em milhas (se estiver usando unidades imperiais) ou em quilômetros, se estiver usando unidades de medida comuns. Não adianta converter distâncias curtas em anos-luz, mas tudo bem se você estiver curioso.
- Para converter pés em milhas, lembre-se de que uma milha é igual a 5.280 pés: x pés (1 milha / 5.280 pés) = milhas.
- Para converter metros em quilômetros, simplesmente divida por 1000: x m (1 km / 1000 m) = km.
Etapa 2. Determine o fator de conversão correto
Você precisa identificar a unidade de distância que deseja converter em anos-luz. Se você estiver convertendo de quilômetros em anos-luz, use um fator de conversão diferente daquele usado para converter de milhas.
- Para converter de quilômetros em anos-luz, use: 1 ano-luz / (9, 46 x 1012 km).
- Para converter milhas em anos-luz, use: 1 ano-luz / (5,88 x 1012 milhas).
Etapa 3. Multiplique a distância inicial pelo fator de conversão
Depois de determinar o fator de conversão correto, multiplique a distância inicial para obter a distância em anos-luz. Se o número for grande, recomendamos o uso de notação científica.
- Por exemplo: se for sabido que um objeto tem aproximadamente 14,2 x 1014 milhas da Terra, qual a distância em anos-luz?
- Use o fator de conversão de milhas: 1 / (5,88 x 1012)
- Multiplique: (14, 2 x 1014) x (1 / (5, 88 x 1012)) = 2, 41 x 102 = 241 anos-luz.
- O objeto está a 241 anos-luz de distância.
Etapa 4. Peça ajuda
Você sempre pode pedir ajuda de professores e colegas estudantes. Também existem muitos recursos na Internet e em livros didáticos para ajudá-lo a converter distâncias em anos-luz. Não hesite em pedir ajuda adicional, se necessário.
