Especialização em Ensino Astronomia - EACH-USP, 2009

Duração do Dia e da Noite

Ana Paula N. Camillo, Fabia A. Lino, Jessé Felix, Washington G. Pereira

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Resumo

Atividade experimental para a compreensão das diferentes durações do período diurno e noturno em diversos pontos do globo terrestre, utilizando uma fonte de luz e uma bola de isopor para representação da Terra.

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Figura 1 - Foto Ilustrativa do Experimento

Noções Científicas

Rotação: A rotação da Terra é o movimento circular que a Terra realiza ao redor do seu eixo, no sentido anti-horário. [1]

Translação: A translação da Terra é o movimento elíptico que a Terra realiza ao redor do Sol. Esse movimento, juntamente com a inclinação do eixo de rotação da Terra, é responsável pelas estações do ano. [2]

Órbita: Órbita é a trajetória que um corpo percorre ao redor de outro sob a influência de alguma força. [3]

Hemisfério: Hemisfério a uma metade da superfície da Terra, limitado por um círculo máximo - um meridiano ou o Equador. [4]

Latitude: Latitude é a coordenada geográfica definida na esfera, ou na superfície terrestre, que é o ângulo entre o plano do equador e a normal à superfície de referência. [5]

Incidência de Luz: Um raio de luz é a representação da trajetória da luz em determinado espaço, e sua representação indica de onde a luz sai (fonte) e para onde ela se dirige, ou incide. [6]

Habilidades

Interpretar,propor e fazer experimentos;

Realizar observações;

Diagnosticar e enfrentar problemas, individualmente ou em equipe;

Identificar regularidades e invariantes na análise experimental de fenômenos físicos como o movimento de rotação da Terra. [7]

Introdução

Como explicar para os alunos que dependendo de sua localização na Terra, o dia apresenta diferentes durações? Que em algumas cidades encontramos o famoso "Sol da meia noite"? E porque no verão os dias são mais longos, e vivenciamos o horário de verão? A atividade visa a simulação do período diurno, com o auxílio de uma fonte de luz ou retroprojetor, e de uma bola de isopor marcada por alfinetes.

Devido à inclinação da bola em relação a fonte de luz do retroprojetor, os pontos marcados com os alfinetes apresentarão sombras de tamanhos diferentes. Através dos estudos dessas sombras pretende-se demonstrar o fenômeno de duração do dia e da noite.

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Figura 2 - Materiais Utilizados

Materiais

  • Retroprojetor;
  • Bola de isopor - Ø 10 cm;
  • Palito de churrasco;
  • Barbante ou Fita Métrica;
  • Alfinetes.

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Figura 3 - Montagem Experimental

Montagem

  • Realizar marcações na bola de isopor que representem os hemisférios e a linha do equador. (Para facilitar a atividade sugere-se a utilização de um barbante ou fita métrica para marcação).
  • Fixar o palito de churrasco nas extremidades da bola de isopor, representado a inclinação do eixo terrestre.
  • Fixar os alfinetes sobre as linhas latitudinais desenhadas na bola de isopor, tendo como referência, uma mesma linha longitudinal ao longo da esfera.
  • Com a bola de isopor, simular a rotação terrestre utilizando o retroprojetor como fonte de luz (Sol).


    Figura 4 - Iluminação em diferentes pontos do planeta Terra

    Situação-Problema

    Dispondo de materiais de baixo custo, como exemplificar a diferente duração do dia em diversos pontos do planeta Terra?.

    A distância do planeta Terra em relação ao Sol interfere na duração do dia e da noite?

    A rotação do planeta Terra em torno de seu próprio eixo e seu movimento de translação em torno do Sol, influenciam na ocorrência de dia e noite?

    Hipóteses

    O dia e a noite ocorrem devido a rotação da Terra em torno de seu próprio eixo, e por apresentar uma inclinação de aproximadamente 67º em relação ao plano de sua órbita. [8]

    Devido à inclinação do eixo da Terra, e sua posição em relação ao Sol, cada parte iluminada recebe a luz solar de forma diferente, constituindo assim, regiões iluminadas por maiores ou menores intervalos de tempo.

    Observações e Resultados


    Figura 5

    Os alfinetes representam habitantes em diferentes partes do globo terrestre, e ao serem iluminados devido à rotação da esfera, pode-se perceber através das sombras formadas a existência de regiões iluminadas por um maior tempo que as outras marcações na bola de isopor.

    Acordo Coletivo

    Ao final da atividade o professor deve propor questões para reflexão, e pesquisa sobre o uso do horário de verão na cidade em que estão localizados.

      Exemplo de Questões:
    • No verão é mais interessante atrasar ou adiantar uma hora nos relógios para economizar energia elétrica? Por quê?
    • É economicamente viável a implantação do horário de Verão em São Paulo? E em Manaus? Pesquise.

    Bibliografia

    [7] Caderno do Professor: Ciência, Ensino Fundamental - 7ª Série, 3° Bimestre/ Secretaria da Educação, 2008.

    [8] CANALLE, João Batista Garcia. Explicando Astronomia Básica com uma bola de Isopor. Disponível em: .

    BRASIL. Secretaria de Educação Fundamental. Parâmetros Curriculares Nacionais. 5ª a 8ª série: Ciências Naturais. Brasília: MEC/SEF, 1998.

    Referências

    [1] http://pt.wikipedia.org/wiki/Rota%C3%A7%C3%A3o_da_Terra

    [2] http://pt.wikipedia.org/wiki/Transla%C3%A7%C3%A3o

    [3] http://pt.wikipedia.org/wiki/%C3%93rbita

    [4] http://pt.wikipedia.org/wiki/Hemisf%C3%A9rio_(geografia)

    [5] http://pt.wikipedia.org/wiki/Latitude

    [6] http://pt.wikipedia.org/wiki/Luz

    [Figura 1] http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/8b/North_season.jpg

    [Figura 4] http://www.cdcc.usp.br/cda/ensino-fundamental-astronomia/parte1c.html

    Dados adicionais

    Autores: Ana Paula N. Camillo; Fabia A. Lino; Jessé Felix; Washington G. Pereira

    Tema Gerador: Dia e Noite

    Nível: Ensino Médio

    Duração: Uma aula

    Tópicos: Duração do dia e noite; Inclinação do eixo terrestre;

    Termos Científicos: Rotação; Translação; Órbita; Hemisfério; Latitude; Incidência de Luz

    Área: astronomia

    Tema: solar

    Tópico: planetas

    Como Obter

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