O gnômon e os movimentos da Terra

(1)

SEMANA 5

Componente Curricular: Ciências

Ano de escolaridade: 6° ano Ensino Fundamental Período: 29/03/2021 a 31/03/2021

Número de aulas: 03 aulas Carga horária: 2h30min Aluno:

UNIDADE TEMÁTICA: Terra e Universo

OBJETO DE CONHECIMENTO: Forma, Estrutura e Movimentos da Terra.

HABILIDADES: (EF06CI14) - Inferir que as mudanças na sombra de uma vara (gnômon) ao longo do dia em diferentes períodos do ano são uma evidência dos movimentos relativos entre a Terra e o Sol, que podem ser explicados por meio dos movimentos de rotação e translação da Terra e da inclinação de seu eixo de rotação em relação ao plano de sua órbita em torno do Sol.

O gnômon e os movimentos da Terra

As atividades dos Homens primitivos estavam ligadas com a sobrevivência, o que incluía a busca de comida e de abrigos seguros para se proteger do frio e de predadores, principalmente durante a noite.

Ao se aventurar na busca de alimentos, como saber qual é o momento de voltar para o abrigo de forma a chegar ainda na segurança proporcionada pela claridade do dia?

Quando os Homens começaram a produzir seus alimentos surgiram novas questões, por exemplo, como saber qual é a melhor época para o plantio? E para a colheita?

Todas estas questões estão relacionadas com a duração do dia e da noite, bem como com o conhecimento das estações do ano.

Uma das primeiras observações do Homem foi a de que o Sol, ou a claridade do dia, produz sombra, deles próprios e também das árvores, animais etc..

O estudo da sombra ao longo do dia e do ano mostra variações em seu tamanho e posição. Esse conhecimento levou ao surgimento de um dos instrumentos mais antigos e simples da Astronomia, o gnômon vertical, que nada mais é do que uma simples vareta fincada verticalmente em um solo plano em um local iluminado pela luz solar que permite observar sua sombra.

O gnômon e a medição do tempo

A primeira marcação do tempo deve ter sido a mais natural de todas; a divisão em dia e noite. Para marcar intervalos de tempo menores do que o dia, o Homem começou a observar a variação de sua própria sombra ao longo do dia. Logo depois percebeu que podia fazer estas mesmas estimativas do tempo através da observação da sombra de uma vareta fixa fincada no chão na posição vertical. O aperfeiçoamento deste marcador levou à criação dos gnômons e dos relógios de sol. O conhecimento de que no anoitecer as sombras estão mais alongadas pode ser usado para decidir o momento de voltar para casa ou para o abrigo. A observação da inclinação da

sombra em um mesmo horário ao longo do ano pode ajudar a decidir a melhor época para o plantio e para a colheita. Para construir um relógio de sol a partir de um gnômon, é preciso apenas que a sombra da haste seja projetada sobre um mostrador onde foram traçadas linhas representando as horas.

O gnomon e os movimentos da Terra

Com este instrumento primitivo, os povos antigos passaram a estudar e a interpretar o movimento aparente do Sol. Também puderam inferir que o movimento aparente do Sol não acontece sempre na mesma trajetória; mas que a órbita se modifica ao longo do ano.

Utilizando um gnômon para as observações, astrônomos da antiguidade puderam verificar que, em todos os dias observados, havia um instante em que a sombra era a menor do dia. Mais ainda, puderam perceber que isso

sempre acontecia exatamente no instante que dividia a parte clara do dia em duas metades. Eles denominaram esse instante de meio-dia.

(2)

e permitiu definir o conceito de estações. Ao intervalo de tempo necessário para que o comprimento da sombra completasse um ciclo inteiro, voltando a ficar com o mesmo tamanho, os astrônomos deram o nome de Ano das Estações.

Eles observaram também que a sombra ao meio-dia era a mais longa de todas quando os dias e noites eram os mais frios do ano. E que a sombra do meio-dia era a menor de todas no período de maior calor no ano. Eles definiram então que o início do inverno ocorria quando a sombra ao meio-dia era a mais longa e o início do verão ocorria quando essa sombra era a menor.

Essa observação dada pelo gnômon ajuda a corrigir um erro muito comum sobre o inverno e o verão. Muitas pessoas acreditam que “é inverno quando a Terra se encontra no ponto mais distante do Sol, pois quanto mais distante mais frio estará nosso planeta; e de maneira contrária, quanto mais próxima à Terra do Sol, mas quente seria nosso planeta, o que explicaria o verão”.

Mas, o estudo das sombras do gnômon mostra que no inverno a sombra da haste ao meio-dia é maior do que a sombra do meio-dia no verão. Isso porque o Sol aparece mais baixo no horizonte. Já no verão o Sol passa pelo zênite, ou o ponto mais alto do céu.

Assim, as estações do ano estão relacionadas com a altura do movimento aparente do Sol e não com a distância entre a Terra e o Sol.

Disponível em: https://pt.khanacademy.org/science/6-ano/terra-e-universo-6-ano/os-movimentos-da-terra/a/o-gnmon-e-os-movimentos-da-terra Acessoem: 01 de março de 2021.

ATIVIDADES

1. Marque com um X a alternativa que apresente a sentença correta sobre a propagação da luz e o relógio de sol (gnômon).

a) É possível verificar a passagem do tempo ao longo do dia de acordo com a posição da sombra produzida pela vareta do gnômon, porém não tem utilidade pois

b) O gnômon não é confialvel, pois não marca as horas no período noturno.

c) Não se consgue produzir um relógio de sol em casa pois para confecciona-lo é necessário equipmentos sofisticados.

d) É possível observar a passagem do tempo ao longo do dia de acordo com a posição da sombra produzida pela haste ao centro do relógio de sol, uma vez que a luz não o atravessa e forma a sombra.

2. O gnômon foi criado há muitos anos atrás com a finlidade de marcar as horas observando a posição que a luz do sol ilumina os objetos no decorrer do dia. Dê um X sobre a imagem que melhor ilustra um gnômon.

3. Mesmo que o gnômon tenha sido criado pelos povos primitivos, podemos considera-lo como destualizado? Porque?

SEMANA 6

Número de aulas: 03 aulas Carga horária: 2h30min UNIDADE TEMÁTICA: Terra e Universo

HABILIDADES: (EF06CI14) - Inferir que as mudanças na sombra de uma vara (gnômon) ao longo do dia em diferentes períodos do ano são uma evidência dos movimentos relativos entre a Terra e o Sol, que podem ser explicados por meio dos movimentos de rotação e translação da Terra e da inclinação de seu eixo de rotação em relação ao plano de sua órbita em torno do Sol.

Movimentos da Terra

(3)

Rotação: É o movimento que a Terra realiza em torno do próprio eixo, tendo como consequência a sucessão dos dias e das noites. Isso ocorre porque devido ao formato da Terra, nem todas as partes do nosso planeta serão iluminadas ao mesmo momento. Como consequência do movimento de rotação da Terra há a sucessão dos dias e noites. O período de rotação é de aproximadamente 24h.

Observe que na figura a Terra foi representada

inclinada. Não é um erro, na verdade a Terra tem uma inclinação de aproximadamente 23,5o em relação ao seu eixo perpendicular.

Translação: É o movimento que a Terra realiza ao redor do Sol. A Terra leva 365 dias e 6 horas para dar uma volta completa e esse período nós chamamos de ano. Para corrigir o nosso calendário com a órbita ao redor do Sol, a cada quatro anos é acrescentado um dia a mais no mês de fevereiro (ano bissexto). As

estações do ano (primavera, verão, outono e inverno) são decorrentes do eixo inclinado da Terra e o movimento de translação. Esta inclinação faz com que a orientação da Terra em relação ao Sol mude continuamente enquanto a Terra gira em torno do Sol. Portanto, a luz do Sol não atinge igualmente os hemisférios Sul e Norte. Por isso quando é inverno no hemisfério norte, é verão no hemisfério sul.

As estações do ano são consequência da inclinação do eixo da Terra e de seu movimento ao redor do Sol. Disponível em: http://www.cp2.g12.br/blog/tijuca2/files/2020/03/ciencias-6-ano-rota%C3%A7%C3%A3o-e-transla%C3%A7%C3%A3o Acesso em: 01

de março de 2021.

ATIVIDADES

1. Qual o movimento que a Terra realiza é responsável pela sucessão dos dias e das noites? 2. Qual a duração desse movimento?

3. Qual o nome do movimento que a Terra realiza em torno do Sol? 4. Qual a duração desse movimento?

5. A inclinação do eixo da Terra junto com o movimento em torno do Sol é responsável pelas: a) estacões do ano b) noites edias c) incidencia solar d) ano bissexto.

SEMANA 7

HABILIDADES: (EF06CI28MG) - Identificar os distintos modelos representativos do Sistema Solar (heliocêntrico e geocêntrico) ao longo da história

Sistema solar

O Sistema Solar é composto por uma estrela (o Sol), oito planetas e seus satélites, asteroides, cometas e meteoroides.Todos os demais astros do Sistema Solar giram em torno do Sol pela ação da sua força gravitacional (força com que o Sol atrai todos os corpos que estão a sua volta).

O Sol é apenas uma entre um imenso número de estrelas do Universo. Embora as estrelas pareçam pequenos pontos brilhantes no céu, muitas são bem maiores que o Sol. Porém, como estão tão distantes

(4)

parecem pequenos pontos brilhantes.

Os planetas são corpos iluminados que giram em torno de uma estrela (movimento de translação), percorrendo uma órbita (caminho) elíptica. Os planetas interiores, Mercúrio, Vênus, Terra e Marte, são rochosos. Os planetas exteriores, Júpiter, Saturno, Urano e Netuno, são gasosos. Plutão provavelmente é formado por um núcleo rochoso e, atualmente, devido ao seu pequeno tamanho, é classificado como planeta-anão.

Os satélites são corpos iluminados que giram em torno de um planeta. Nosso satélite, a Lua, não tem atmosfera, nem água, nem vida. Também não apresenta vulcões, mas tem muitas crateras. Elas são as marcas deixadas pelo impacto de corpos celestes que caíram em sua superfície no passado. Por não ter atmosfera, sua paisagem não sofre erosão e deverá permanecer inalterada por milhares de anos.

Asteroides são corpos rochosos que restaram da formação do Sistema Solar há cerca de 5 bilhões de

anos. São encontrados principalmente entre Marte e Júpiter, numa região chamada de Cinturão de Asteroides. Já os cometas são formados por uma parte sólida de rocha e gelo chamada núcleo, que é envolto por um tipo de “cabeleira”. Além disso, apresentam uma ou mais caudas. Isso ocorre porque, quando o cometa se aproxima do Sol, o gelo sublima (passa direto do estado sólido para o gasoso) e libera gás e poeira, formando a “cabeleira” em volta do núcleo, além de formar a(s) cauda(s). A cauda é brilhante por refletir a luz do Sol. Os cometas formaram-se a partir de restos de matéria que originou o Sistema Solar. Um dos cometas mais conhecidos é o cometa Halley, que passa perto da Terra, em média, a cada 76 anos. Para medir as distancias enormes do universo os cientistas usam a medida de Ano-luz. Ano-luz é uma unidade de distância. A luz viaja a 300 mil km/s. Portanto, um segundo-luz é igual a 300.000 km. Um ano-luz é a distância que a luz pode viajar em um ano, ou seja, um ano-luz é igual a 9.460.800.000.000 km. Usar o ano-luz, como medida de distância, tem outra vantagem: ajuda a determinar a idade. Digamos que uma estrela esteja a 1 milhão de anos-luz daqui. A luz daquela estrela viajou a velocidade da luz para chegar até nós. Portanto, a luz da estrela levou 1 milhão de anos para chegar até aqui e a luz que estamos vendo foi gerada 1 milhão de anos atrás. A estrela que estamos vendo é, na verdade, como a estrela era há 1 milhão de anos atrás e não como ela é atualmente. Se essa estrela sofresse um colapso e se extinguisse neste momento, só seria possível sabê-lo daqui a 1 milhão de anos, pois seu último lampejo levaria esse tempo todo para alcançar nossos olhos.

ATIVIDADES

1. Quais das opções abaixo nãopdem ser contado como componete do sistema solar? a) planetas. b) estrela. c) satélites artificiais. d) cometas.

2. Sobre o Ano-luz, podemos dizer que: a) É uma unidade de medida de tempo. b) É usado para contagem de estrelas. c) É uma unidade de medida distância d) É u componente do sistema solar.

3. O sistema solar é um arranjo de vários componentes, cada um com uma função e com características particulares. Quais são os componentes do sistma solar?

SEMANA 8

(5)

longo da história.

MODELOS REPRESENTATIVOS DO SISTEMA SOLAR

Ao longo da história surgiram duas teorias que explanavam sobre a ordenação do sistema solar, sendo elas o geocentrismo desenvolvida pelo astrônomo grego Cláudio Ptolomeu; e heliocentrismo formulada por Nicolau Copérnico.

Modelo Geocêntrico

A teoria Geocêntrica, também chamada de sistema ptolomaico, foi elaborada pelo astrônomo grego Claudio Ptolomeu no início da Era Cristã, defendida em seu livro intitulado Almagesto. Conforme essa teoria, a Terra está no centro do Sistema Solar, e os demais astros orbitam ao redor dela. Os astros estariam fixados sobre esferas concêntricas e girariam com velocidades distintas.

Ptolomeu afirmava que o Sol, a Lua e os planetas giravam entorno da Terra na seguinte ordem: Lua, Mercúrio, Vênus, Sol, Marte, Júpiter e Saturno.

No entanto, após 14 séculos, a teoria Geocêntrica foi contestada por Nicolau Copérnico, que elaborou uma outra estrutura do Sistema Solar, o Heliocentrismo.

Modelo Heliocêntrico

O Heliocentrismo consiste num modelo teórico de Sistema Solar desenvolvido pelo astrônomo e matemático polonês, Nicolau Copérnico (1473-1543). Conforme Copérnico, a Terra e os demais planetas se movem ao redor de um ponto vizinho ao Sol, sendo este, o verdadeiro centro do Sistema Solar. A sucessão de dias e noites é uma consequencia do movimento de rotação da Terra sobre seu próprio eixo.

O modelo, também chamado de sistema copernicano. A teoria Heliocêntrica foi aperfeiçoada e comprovada por Galileu Galilei, Kepler e Isaac Newton. Atualmente, é a mais aceita entre a comunidade científica.

Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/geografia/geocentrismo-heliocentrismo.htm Acesso em: 01 de março de 2021.

ATIVIDADES

1. Observe a tirinha abaixo e marque a alternativa correta.

a) Galileu Galilei comprovou que o modelo representativo do Universo é o geocêntrico, também conhecido como geocentrismo.

b) O modelo estabelecido de grande valia até hoje é o que considera o Sol como o centro de Sistema Solar.

c) Três modelos explicam a organização do Sistema Solar ao longo da história. d) A Terra permanece parada enquanto todo o Universo gira ao seu redor.

2. Dos modelos representativos do sistema solar o heliocêntrico é o mais aceito, explique o que é o modelo heliocêntrico.