thegoodfellas/blogset-br huggingface dataset:
da Lua iluminada, por isso essa noite, em particular, e chamada de Lua quarto minguante, quando entao ela estara passando pelo ponto 4. Note que as noites seguintes nao devem ser chamadas de Lua quarto minguante, pois a palavra quarto se refere a um quarto da superficie iluminada e visivel da Terra, o que ocorre so em duas noites particulares, sendo uma na fase crescente e outra na fase minguante.A Lua gira ou nao gira sobre si? Muitas pessoas respondem prontamente a esta questao: nao gira! E dizem mais: pois sempre vemos a mesma face na qual esta o Sao Jorge. Nessa montagem e facil demonstrar que a Lua gira sobre ela mesma. O aluno que segura o Sol comecou esta atividade nao vendo o Sao Jorge, quando a Lua estava na posicao 1, pois o quadrado negro, que esta representando o Sao Jorge estava voltado para a Terra. Mas quando a lua estava na posicao 3, o aluno que segura a lampada viu o Sao Jorge; logo a Lua girou sobre ela mesma, senao isso nao seria possivel. Todos os outros alunos que estiverem observando a atividade confirmarao o que disse o aluno Sol, pois eles tambem verao as duas faces da Lua. Claro que o aluno Terra nao esta muito convencido que a Lua gira sobre ela, afinal ele sempre ve o Sao Jorge. Podemos convence-lo que a Lua gira sobre si, refazendo a demonstracao mas com a Lua, de fato, nao girando sobre ela. Entao, comecando com a Lua na posicao 1 com o Sao Jorge virado para a Terra e, portanto, virado tambem para a posicao 3 e virado, digamos, para a parede que esta atras da posicao 3. O aluno que transporta a Lua, deve, entao, fazer a Lua girar ao redor da Terra, mas com o Sao Jorge sempre voltado para a mesma parede que esta atras da posicao 3. Feito isso, o Aluno Sol e todos aqueles que estavam ao lado dele sempre observam a mesma face da Lua e garantem que ela nao girou. O aluno Terra, por outro lado, acredita que a Lua nao girou sobre ela mas agora ele viu as duas faces da Lua, ou seja, agora que ficou evidente que a Lua nao girou, ele viu as duas faces. Porem, isso nao e a realidade. Entao, a Lua realmente gira sobre ela. Esta atividade convence a muitos que a Lua gira sobre si mesma enquanto gira ao redor da Terra, mas nao convence a todos. De fato, o movimento de rotacao da Lua ocorre no mesmo tempo em que ela gira ao redor da Terra. Por isso vemos sempre a mesma face, isto e, o mesmo Sao Jorge.Os eclipses solares e lunares Antes de falar em eclipse e preciso definir e entender o que e sombra e penumbra. Usando a lampada com o tubo de papel aluminio, projete a sombra da bola de isopor na parede. Pode-se ver que ha duas regioes distintas de sombra: uma bem escura, no centro, chamada de sombra e ao redor desta, uma regiao menos
escura chamada penumbra, conforme ilustra a Fig. 25.Fig.25- Esquema para visualizar a sombra e a penumbra da bola de isopor projetada sobre a parede. Encostando a bola de isopor na parede ve-se apenas a sombra e afastando-se a bola da parede, comeca a diminuir o tamanho da sombra e aumentar o tamanho da penumbra. A Terra tambem projeta uma sombra e uma penumbra. Quando a Lua atravessa apenas a regiao da penumbra da Terra dizemos que e um eclipse lunar penumbral, e quando a Lua tambem atravessa a sombra da Terra, temos o eclipse lunar propriamente, sendo que no penumbral a Lua continua visivel, porem escurecida e no lunar ela fica invisivel. Em ambos os casos pode-se ter eclipse parcial ou total da Lua. Claro que se a Lua esta atravessando a sombra (ou penumbra) da Terra, a Lua esta ou na lua cheia ou muito proxima dela (antes ou depois). O eclipse solar pode ser parcial, total ou anular (quando a Lua passa exatamente na frente do Sol, mas por estar mais distante da Terra do que em outras circunstancias nao conseguiu cobrir o disco solar completamente). Se a Lua esta entre a Terra e o Sol e porque e uma lua nova. O experimento com a bola de isopor nao permite ver os eclipses em todas as suas particularidades devido as desproporcoes entre os volumes da bola de isopor, da Terra e desproporcoes entre as distancias Terra-Lua e Terra-Sol. Contudo permite simular suas ocorrencias, tanto os lunares quanto os solares. No item 4, Fases da Lua, a Terra nao tinha translacao. A Lua passava pela posicao 1 (Fig. 24) abaixo do plano da orbita da Terra (definido como o plano paralelo ao chao e passando pelo centro da cabeca do aluno Terra), cruzava o plano da orbita da Terra na posicao 2 (Fig. 24), passava pela posicao 3 (Fig.24) acima do plano da orbita da Terra, passava pela posicao 4 (Fig. 24) cruzando de novo o plano da orbita da Terra e recomecava o ciclo pela posicao 1 abaixo da orbita da Terra. O plano de translacao da Lua ao redor da Terra nao muda enquanto esta gira ao redor do Sol. Para simular os eclipses o aluno Terra descrito no item 4, agora devera transladar lentamente ao redor do Sol, que continuara apontando seu feixe de luz para a Lua. Na Fig.26 esquematizamos essa atividade. Conforme explicado no item 4, Fases da Lua, a inclinacao entre os planos das orbitas da Lua ao redor da Terra e desta ao redor do Sol e de 5o, o que evita os dois eclipses mensais.Fig. 26 - Esquema da Terra girando ao redor do sol e da Lua girando ao redor da terra em posicoes A, B, C, e D. Obs: A orbita da Lua nao e fechada como desenhada. O desenho atende a outros propositos explicados no texto. A linha 2-4 sempre pertence aos dois planos (orbita da Lua ao redor da Terra e orbita da Terra ao redor do Sol) simultaneamente. O ponto 1 sempre esta abaixo do plano da
orbita da Terra e o ponto 3 sempre acima do mesmo plano. A regiao pontilhada da orbita da Lua, mostra a parte da orbita que esta abaixo do plano da orbita da Terra e a parte continua da orbita da Lua mostra a parte da orbita que esta acima do plano da orbita da Terra. Toda a explicacao das fases da Lua ocorreu com a Terra no ponto A da Fig 26. Note que nesta Fig. 26 o ponto 1 (semi-circulo tracejado entre os pontos 4, 1 e 2) sempre esta abaixo do plano da orbita da Terra e o ponto 3 esta acima do mesmo, enquanto que o segmento que liga os pontos 2 e 4 sempre pertencem a ambos os planos da orbita da Lua e da Terra, ou seja, a orbita da Lua nao muda com a translacao da Terra. Note que nas posicoes A e C nunca ocorrem eclipses, contudo nas posicoes B e D eles podem ocorrer, pois a Lua pode estar passando pelas posicoes 4 ou 2 e, portanto, cruzando a linha Terra-Sol. Quando a Lua passar pelas posicoes B4 ou D2 e Lua nova e um eclipse solar pode ocorrer, quando ela passar por B2 ou D4 e Lua cheia e eclipses lunares podem ocorrer. O aluno que transporta a Lua (bola de isopor) deve procurar manter sempre a mesma trajetoria para a bola de isopor, independente do movimento da Terra.Conclusao Com as atividades aqui propostas, usando sempre a participacao ativa dos alunos, materiais de baixo custo e disponiveis com facilidade no comercio, oferecemos ao professor de primeiro grau uma alternativa para fazer o ensino dos conceitos basicos de astronomia de uma forma mais realista, correta e motivadora para o aluno.ReferenciasBeltrame, Z. V., Geografia Ativa - Investigando o Ambiente do Homem, vol. 1, 1996, Ed. Atica.Bizzo, N., et al, Graves erros de conceito em livros didaticos de ciencias, Ciencia Hoje, no 121, (21), 26 - 35, 1996.Canalle, J.B.G., Trevisan, R.H. e Lattari, C.J.B., Analise do conteudo de astronomia dos livros de geografia de 1o grau, Cad. Cat. Ens. Fis., v. 14, no 3, 1997, p. 254 - 263, dez. 1997.Mourao, R.R.F., Dicionario Enciclopedico de Astronomia e Astronautica, 1a Ed., 1987, Editora Nova Fronteira.Trevisan, R.H., Lattari, C.J.B. e Canalle, J.B.G., Assessoria na avaliacao do conteudo de astronomia dos livros de ciencias do primeiro grau, Cad. Cat. Ens. Fis., v. 14, no 1, p. 7, 1997 RELOGIO DE SOL Introducao Talvez um dos mais antigos instrumentos astronomicos conhecidos, o relogio de sol, ainda hoje desperta a curiosidade das pessoas, pois com apenas a sombra de seu indicador temos a marcacao das horas. Claro que hoje temos instrumentos mais precisos, que nos fornecem as mesmas informacoes que o Relogio de sol, mas para um primeiro contato e tambem para desvendar alguns pequenos segredos que envolvem o Relogio de sol, idealizamos um relogio de facil construcao, e que pode ser feito inclusive com as folhas de caderno, de cartolina ou ate mesmo (para os mais habilidosos) de madeira. Como sabemos, um relogio e composto por um indicador das horas,
um ponteiro e um conjunto de engrenagens que vao faze-lo funcionar. O Relogio de sol tambem e composto de um indicador das horas e um ponteiro, mas o conjunto de engrenagens sera substituido pelo nosso Sol. Passamos a descrever abaixo, como podemos montar um Relogio de sol com mostrador horizontal de horas. O Mostrador Para a confeccao do mostrador, utilizaremos uma folha de sulfite onde tracaremos as linhas horarias (ou as linhas que indicam as horas). Para isso, alguns conhecimentos de trigonometria e da latitude do local (latitude onde esta localizada a sua cidade) serao necessarios, pois temos que calcular os angulos que definirao as linhas horarias, os quais sao obtidos com as informacoes acima e com a seguinte expressao : Onde : X = angulo, em graus, que a linha das horas faz com a linha das doze horas, ou linha meridiana do relogio; = latitude do local; 6 < hora < 12 Como o Sol descreve aparentemente um circulo (360o) em 24 horas, temos que cada hora corresponde a 15 graus. Para hora = 6 ou 12 horas, temos tangente de 900 e 00 a qual nao e definida, mas para as 6 horas da manha a linha das horas coincide com a direcao leste-oeste e para as 12 horas a linha das horas coincide com o meridiano local (linha central da base do relogio de sol.) Para tracarmos a linha das doze horas, dobramos o papel sulfite exatamente ao meio e entao tracamos a reta que passa exatamente pelo meio do papel, de um lado ao outro. Feito isto, desenharemos um retangulo na folha com lado menor de 20 cm e lado maior de 29,5 cm, como mostra a Fig. 27. Neste ponto, devemos marcar na origem da linha das 12 horas o ponto cardeal norte e no extremo oposto o ponto cardeal sul.Figura 27- Linha das 12 horasAs Linhas HorariasPara a determinacao das linhas horarias (ou linha das horas) vamos tomar como exemplo a latitude de -22o54, que corresponde a cidade do Rio de Janeiro. Utilizando a expressao descrita anteriormente, chegamos a valores do angulo X os quais podem ser vistos na tabela seguinte: Linhas das horas Angulo (x) (em relacao as 12 horas) (em graus) 12 0,0 11 e 13 5,9 10 e 14 12,6 09 e 15 21,2 08 e 16 33,9 07 e 17 55,4 06 e 18 90,0 Observacao: Devemos lembrar tambem que os angulos sao validos tanto para o lado esquerdo da linha das 12 horas quanto para o lado direito. Uma das maneiras para prosseguir o trabalho a partir deste ponto e escolhermos uma origem na linha horaria das 12 horas, e a partir deste ponto, marcarmos os angulos encontrados para as linhas horarias. Feito isto, tracamos, finalmente, as linhas horarias e marcamos em seus extremos as horas correspondentes. Ver Fig. 28.Figura 28 Esquema da base do relogio de SolO PonteiroPara confeccionar o ponteiro, basta que numa folha de papel tracemos uma reta, a qual chamaremos de reta 1 com 20,0 cm de comprimento, e com um transferidor marcar o valor do
angulo que a latitude do local faz com essa reta, a partir de uma origem, acima e abaixo da reta como mostra a Fig. 29.Tracamos as retas (as quais indicaremos como retas 2 e 3) entre o ponto marcado do angulo e a reta 1.Figura 29- Determinacao do angulo correspondente a latitude local Apos esta etapa, tracamos uma reta paralela as retas 2 e 3 distantes a 1 cm das retas 2 e 3. Liga-se, entao, os pontos como mostra a figura30.Figura 30- Esquema das retas 2 e 3 referente ao angulo da latitude localEstando prontas as marcacoes do ponteiro, recortamos e dobramos como mostra a Figura 31.Figura 31- Indicacao de como dobrar o ponteiroEstando dobrado o ponteiro, colamos a parte de dentro do ponteiro, e apos isto colamos o mesmo com sua parte mais baixa (ponta) coincidindo com a marcacao do norte do relogio exatamente por cima e ao longo das doze horas, como ilustra a Fig. 32.Figura 32- Indicacao de como colar o ponteiro sobre a base do relogio de solO Posicionamento do Relogio As marcacoes dos pontos norte e sul, como poder-se-ia pensar a principio que seria apenas para indicar os pontos cardeais, tem uma simples, mas importante funcao. Qual seria ela? Claro! Direcionar o relogio do sol na linha norte-sul, para que possamos ter a sombra projetada do Sol no mostrador, pois como sabemos o Sol faz um movimento do leste para o oeste e, portanto se o ponteiro esta perpendicular a este movimento, teremos as sombras projetadas. Para isso, podemos utilizar tres recursos praticos: 1) utilizar uma bussola e encontrar a posicao norte magnetica (a qual e proxima da geografica, tendo uma diferenca de mais ou menos 18 graus, e desta maneira direcionar o relogio de sol), ou 2) utilizarmos de nosso proprio relogio, para posicionarmos o relogio de sol (talvez este seja o mais facil) e 3) fazermos uso de um gnomon.Observando o relogio de sol Se fixarmos um relogio de sol num local, e observarmos ao longo dos meses, num mesmo horario, verificaremos que o relogio adianta-se, atrasa-se ou se iguala em relacao ao seu relogio mecanico ou digital. Os modernos relogios que usamos, nos informam o Tempo Legal que e uma variedade do que chamamos Tempo Medio. Este Tempo Medio e o tempo ditado pela marcha do chamado Sol medio, um Sol ficticio ou imaginario, que faria seu caminho exatamente igual no ceu dia apos dia. Como voce ja viu anteriormente neste curso, o Sol tem um movimento aparente que modifica sua posicao com o passar dos meses fazendo, portanto, com que o nosso bom relogio de sol se atrase, se adiante ou se iguale com nossos relogios de pulso.Conclusao Ao dar a oportunidade aos alunos de confeccionar o relogio de sol, podemos alem de ensinar alguns conceitos basicos de astronomia, tais como movimento aparente do Sol, Tempo Medio, etc; podemos tambem utilizar conceitos matematicos de trigonometria e geometria, alem de desenvolver suas habilidades manuais.Introducao Ao lermos um livro de astronomia, varias vezes encontramos nestes a composicao quimica dos corpos celestes. Vemos que o
Sol e basicamente constituida de hidrogenio, helio e alguns outros elementos em pequena quantidade. Uma pergunta nos vem a mente: Como os astronomos sabem do que sao constituidas as estrelas, se nao tem como analisar uma amostra retirada delas, ja que estao tao longe e ao mesmo tempo sao tao quentes? A resposta e a seguinte: Analisamos a Luz, que chega ate nos, destes corpos, atraves de um aparelho chamado espectroscopio. Nesta analise, comparamos com resultados experimentais de elementos quimicos que existem em nosso planeta e determinamos qual a composicao quimica do objeto celeste que estamos observando.Luz como fonte de observacao astronomica Quando fazemos passar a luz de uma lampada comum atraves de um prisma, ou ate mesmo atraves de uma caneta esferografica, verificamos que ela se decompoe em diversas cores. Estas cores vao do vermelho, passando pelo alaranjado, amarelo, verde, azul e violeta (as cores do arco-iris). A este conjunto de cores obtidos da decomposicao da luz da lampada, denominamos espectro de luz. Em especial, o espectro de luz de uma lampada comum, ou lampada de filamento, e denominado de espectro continuo, ou seja o espectro nao apresenta nenhuma falha ou quebra quando e decomposto. Ja ao se analisar a luz de uma lampada fluorescente, verificamos que a luz se decompoe com as mesmas cores da lampada comum, mas seu espectro e diferente, apresenta algumas linhas bem definidas alem do continuo. Este espectro (chamado de espectro de linhas), e diferente, porque a lampada fluorescente possui em seu interior um gas, o qual e excitado pela energia eletrica que passa por ele e o faz acender. Em todo e qualquer gas excitado e que emite luz, encontraremos um espectro, o qual e caracteristico (tambem conhecido como impressao digital) do elemento constituinte do gas. Ora, sabemos que as estrelas sao bolas de gas incandescentes, entao se analisarmos a luz que chega delas devemos encontrar um espectro de linhas! Bem, as primeiras pessoas que analisaram o espectro de luz das estrelas, nao encontraram exatamente um espectro de linhas como os que eram observados em laboratorio, mas observaram um espectro continuo e com linhas escuras que coincidiam com linhas de elementos conhecidos em laboratorio e assim os elementos quimicos das estrelas foram descobertos. O Espectroscopio Um dos equipamentos que podemos usar para analisar a luz e o espectroscopio. Este aparelho, decompoe a luz, a qual queremos analisar, em suas diversas cores (ou espectro). Ele e basicamente composto de uma armacao, uma escala (onde associamos o comprimento de onda da cor que foi decomposta) e um aparato que decompoe a luz nas suas diversas cores (em geral um prisma ou um outro aparato o qual denominamos de rede de difracao). O espectroscopio que faremos, segue os mesmos principios descritos acima, mas com a vantagem de ser mais facil de ser manuseado e de ser construido.Calibrando o espectroscopio Se voce observar, na escala que voce colou sobre a folha de papel cartao preto, existe uma marca proxima a marca de 550. Esta marca, significa uma linha padrao que os fisicos utilizam para calibrar as escalas de espectroscopios
a qual, mais precisamente, e a linha de 5460 A (angstron, 1 angstron = 1.10-10 m) do elemento Mercurio. Esta linha voce podera observar, ao analisar a luz proveniente de uma lampada fluorescente. Para calibrar seu espectroscopio, faca coincidir a linha verde vista com o espectroscopio, com a marca da escala. Feito isto seu espectroscopio estara pronto para fazer a analise de diferentes tipos de luz. Observacao: Caso a escala fique escura, faca pequenos orificios proximos aos valores para que a luz possa penetrar.Observando com seu espectroscopio Para observar o espectro da luz, devemos fazer com que a luz passe pela fresta e atinja a rede de difracao, voce pode utilizar, entao, a seta para alinhar a luz com a fresta de seu espectroscopio. Observacao: Para observar a luz proveniente de uma lampada, basta alinhar a seta com a fresta fazendo com que a luz passe diretamente. Mas no caso de voce observar a luz do Sol, voce nunca deve apontar o espectroscopio diretamente para o Sol. Voce pode observar o espectro do Sol, apontado para uma nuvem proxima ao sol, ou A uma regiao distante um punho fechado da borda do Sol.Conclusao Permitindo que os alunos observem os espectros de diferentes lampadas e explicando o significado de cada tipo de espectro, voce estara proporcionando-lhes os conhecimentos necessarios para que possam entender como sabemos qual a composicao quimica dos corpos celestes. A prova final para eles, sera observar o espectro do Sol, o qual, de uma certa forma, tras espanto, pois conseguimos observar varias linha escuras sobrepostas ao espectro continuo. Desta forma, voce pode explicar os diferentes componentes quimicos constituintes do Sol.PRIMEIRA LEI DE KEPLER - LEI DAS ORBITAS Resumo Nesta atividade vamos desenhar as orbitas dos planetas e de alguns cometas, usando as excentricidades conhecidas das respectivas orbitas. Observaremos que as orbitas dos cometas periodicos sao, em geral, muito excentricas enquanto a dos planetas sao pouco excentricas. Objetivamos tambem, mostrar que, aqueles que conhecem esta lei, fazem uma ideia completamente errada da excentricidade das orbitas dos planetas, pois as consideram muito mais excentricas do que realmente o sao, isto devido, principalmente, aos desenhos destas orbitas que se ve nos livros didaticos.Introducao O enunciado da primeira lei de Kepler, ou lei das orbitas, diz que:Todo planeta descreve uma orbita eliptica ao redor do Sol, estando este num dos focos da elipse. Define-se uma elipse como o conjunto dos pontos cuja soma das distancias (d1 e d2) destes pontos a dois pontos fixos (F1 e F2), chamados focos, e uma constante (k), isto e: Figura 33 Definimos a excentricidade (achatamento) da elipse como sendo a razao entre a distancia entre os focos (F = F1 F2) ( ou distancia interfocal) e o comprimento do eixo maior (A). Representamos a excentricidade da elipse pela letra e, assim sendo: Um circulo e um caso particular de uma elipse, isto e, o circulo e uma elipse sem achatamento algum, ou como chamamos, de excentricidade nula, pois os focos sao coincidentes com o centro do circulo e assim sendo, F = 0, e, portanto, e = 0
Excentricidade das orbitas dos planetas Planeta Excentricidade Mercurio 0,2 Venus 0,007 Terra 0,02 Marte 0,09 Jupiter 0,05 Saturno 0,06 Urano 0,05 Netuno 0,009 Plutao 0,25 Procedimento Para desenharmos as orbitas precisamos executar dois passos:1. Descobrir qual e a distancia entre os focos. Mas conhecida a excentricidade e e escolhido o comprimento do eixo maior A, arbitrariamente, como sendo, por exemplo 20 cm, obtemos a distancia interfocal F, pelo produto: Por exemplo, para a excentricidade de Mercurio (e = 0,2) e A = 20 cm, temos que F = 0,2 x 20 = 4,0 cm2. Descobrir qual e o comprimento L do barbante a ser usado para desenhar a elipse. Vamos usar o metodo do jardineiro. Esse comprimento e dado pela soma de F mais A, ou seja:Em nosso exemplo, A = 20 cm e F = 4,0 cm, logo L = 24 cm, assim sendo, e so cortar um pedaco de barbante com pouco mais de 24 cm, por exemplo, 28 cm, para que possamos amarrar as pontos (CD) do barbante, que definem o comprimento L = 24 cm, como mostra a figura abaixo: barbante Figura 34 Em seguida e so abrir um compasso com a separacao F (ou fincar dois pregos separados pela distancia F), envolver as pontas do compasso com o barbante do item 2 acima e, com um lapis sempre na vertical, e o barbante sempre esticado, tracar a elipse, como ilustra a figura abaixo.Fig 35. Esquema do metodo do jardineiro para desenhar uma elipse Exemplo de elipses com 10 diferentes excentricidades:Figura 36Conclusao Conhecendo-se a definicao de excentricidade, conhecendo-se as excentricidades das orbitas dos planetas e desenhando-se as mesma vemos que estas orbitas sao muito aproximadamente circulares, ao contrario do que comumente se pensa. A orbita dos cometas, por outro lado, sao muito mais excentricas que as dos planetas e se assemelham mais a figura referente a e = 0,9. A orbita de Plutao, o planeta cuja orbita tem a maior excentricidade entre todos os planetas dos sistema solar esta desenhada, em escala, na pagina seguinte. A posicao do Sol na figura 36a. esta no local correto tambem. Fig. 36a.Orbita de Plutao. Excentricidade: 0,25SEGUNDA LEI DE KEPLER - A LEI DAS AREAS Resumo Nesta atividade faremos medicoes de areas varridas pela linha que liga Plutao ao Sol, em identicos intervalos de tempo (~ 50 anos), mas em diferentes posicoes do planeta ao redor do Sol, para comprovarmos que estas areas sao iguais. Repetiremos a atividade para um cometa para vermos que a lei continua valida.Introducao O enunciado da segunda lei de Kepler ou lei das areas e o seguinte:Linha que une o planeta ao Sol varre areas iguais em iguais intervalos de tempo Aprendemos que a orbita dos planetas sao elipticas e que o Sol esta num dos focos dessa elipse (primeira lei de Kepler ou lei das orbitas), assim sendo, ora o planeta esta mais proximo do Sol, ora esta mais longe, e como a forca gravitacional que une estes dois astros diminui com o inverso do quadrado da distancia, ela e maior quando o planeta esta proximo