Atenção Este gabarito oficial é um guia de correção para os professores. As respostas estão comentadas.

Transcrição

1 SOCIEDADE ASTRONÔMICA BRASILEIRA SAB V Olimpíaa Brasileira e Astronomia V OBA 2002 Gabarito Oficial o Nível II (para alunos a 5ª à 8ª série) (Este gabarito está também isponível em nossa home page Atenção Este gabarito oficial é um guia e correção para os professores. As respostas estão comentaas. Questão 1) (1 ponto) Você aina não era nascio, mas um os granes feitos a humaniae no século passao foi levar o homem à superfície a Lua. Um foguete chamao Apolo 11 foi lançao no ia 16 e julho e 1969 em ireção ao nosso satélite natural, a Lua. O foguete percorreu cerca e km até chegar na Lua e levou cerca e 4 ias para chegar lá. Assim, em 20 e julho e 1969 o astronauta Neil Armstrong tornou-se o primeiro homem a pisar na Lua. Chegano lá, ele viu que a Lua era um muno muito iferente a Terra. Por exemplo: não tinha vento, não chovia, não tinha árvores ou plantas, ninguém morava lá e não tinha ar. Aina bem que ele levou ar engarrafao para respirar, senão teria morrio, não é mesmo? Ele também viu que o céu a Lua era preto mesmo urante o ia. Muito estranho isso, não? Ele também sentiu que quase não tinha peso, pois ele ava um pulinho e ia longe, como se tivesse ao um pulão. 1.a) (0,5 pontos) A Terra vista a Lua é menor, maior ou igual à Lua vista a Terra? Por quê? 1.b) (0,5 pontos) Por que o Neil Armstrong ia longe quano ava só um pulinho? Repostas: 1.a) Maior. A Terra tem um iâmetro maior o que o a Lua e está à mesma istância a Lua que a Lua a Terra. Logo a Terra vista a Lua é maior o que a Lua vista a Terra. Esta é uma pergunta que envolve um conhecimento básico ( noções sobre os tamanhos relativos a Terra e a Lua) e imaginação ( a capaciae e se colocar num ponto e vista não cotiiano). 1.b) A resposta correta é porque a atração a graviae é menor na Lua o que na Terra. Como a maior parte os caniatos este nível aina não tiveram uma apresentação formal o campo gravitacional a Terra e a Lua é aceitável como resposta qualquer resposta que trauza isto e maneira mais simples: ele sente menos peso, ele se sente mais leve, a Lua atrai ele menos na sua superfície o que ele é atraío na superfície a Terra, etc. Questão 2) (1 ponto) O astronauta Neil Armstrong, além e escobrir as coisas que já explicamos na questão 1, olhou para o céu a Lua e viu a Terra. Ele viu que a Terra era azulaa, reona, enorme (umas 4 vezes maior o que vemos a Lua aqui a Terra) e que flutuava no espaço, tal qual a Lua. Imagine que o Astronauta tivesse levao um telescópio com ele. Para quem não sabe, telescópio é um aparelho usao pelos astrônomos para ver as coisas que estão muito longe. Imagine que o astronauta tivesse olhao para a Terra com o telescópio e que ele tivesse visto 4 pessoas. Uma V OBA, Brasil, 11/05/2002, Gabarito e nível II (5ª à 8ª série), Folha 1 e 7

2 estava no pólo norte (ponto A na figura abaixo). Outra estava no pólo sul (ponto C na figura abaixo). Outra era um brasileiro (ponto D na figura abaixo). Outra era um japonês (ponto B na figura abaixo, pois o Japão fica o outro lao a Terra, em relação ao Brasil). 2.a) (0,5 pontos). Desenhe o boneco abaixo sobre caa um os pontos A, B, C e D, tal como o astronauta teria visto as quatro pessoas. Não vale colocar o boneco eitao, ormino!! O boneco está muito magrinho e está fora e escala em relação à Terra, mas não reparem nisso não, tá bom? 2.a) Resposta: Ele está com os pés sobre os pontos A, B, C e D. 2.b) (0.5 pontos) Consierano o que escrevemos na Questão 1, respona: Por que não chove na Lua? 2.b) Resposta: A resposta correta é que não existe atmosfera na Lua. Isto poe ser ito e iferentes formas: não tem ar e água na Lua, a Lua não consegue segurar sua atmosfera porque tem pouca massa etc. Questão 3) (1 ponto) (Esta questão foi a nona o nível II a quarta OBA e vale um ponto) O iâmetro o Sol é e, aproximaamente, Sol = km e o iâmetro a Lua é e, aproximaamente, Lua = km, contuo, os ois astros possuem o mesmo iâmetro angular no céu. A istância a Terra à Lua é e aproximaamente D Lua = km. Esperamos que você já tenha aprenio o capítulo e triângulos semelhantes na matemática. Usano as relações os triângulos semelhantes etermine a istância a Terra ao Sol (D Sol ). Para que a sua resposta fique mais próxima o valor correto, por favor, subtraia a sua resposta km, uma vez que fizemos alguns arreonamentos nos números acima. Ajua: Num triângulo retângulo como o acima e como o abaixo, vale a seguinte relação entre seus laos (ou catetos): V OBA, Brasil, 11/05/2002, Gabarito e nível II (5ª à 8ª série), Folha 2 e 7

3 a c 3. Resposta: b a/b = c/ Resposta: DSol = D Lua Sol Lua Sol portanto DSol = DLua = = = km 3500 Lua RESPOSTA FINAL: = km Questão 4) (1 ponto) Agora um tema que aparece sempre em nossa Olimpíaa: eclipses. Vamos relembrar você o que são os eclipses a Lua e o Sol. O eclipse lunar ocorre quano a Lua passa na sombra o planeta Terra e too o lao a Terra que está e noite poe ver o eclipse a Lua ao mesmo tempo. O eclipse solar total ocorre quano a Lua passa bem na frente o Sol, mas como o Sol é muito grane e a Lua muito pequena só uma pequena parte a Terra consegue ver o eclipse total o Sol ao mesmo tempo. Por exemplo, em 3 e novembro e 1994 ocorreu um eclipse solar total e só quem morava no norte e Santa Catarina ou no suoeste o Paraná conseguiu ver o eclipse total o Sol. 4.a) (0,5 pontos) No futuro haverá pessoas trabalhano na Lua por muito tempo. Estas pessoas poerão ver eclipse total o Sol? Ou seja, será possível observar eclipse total o Sol morano na Lua? Sim ou não? Mas em qualquer caso explique sua resposta. Sugerimos que você faça um esenho para nos explicar melhor, ok? 4.b) (0,5 pontos) Depeneno o lugar escolhio para fazer o alojamento os trabalhaores a Lua, eles NUNCA verão a Terra. Qual seria esse lugar a Lua? Não são os pólos nem o funo e uma cratera. 4.a) Sim. Quano a Terra passar entre a Lua e o Sol. Na verae, como o isco a Terra visto a Lua é maior o que o a Lua visto a Terra e o isco o Sol é praticamente igual para ambas, o eclipse vale ao mesmo tempo para toos os pontos a face a Lua voltaa para a Terra. Mas para a resposta ser consieraa correta, basta que a resposta seja afirmativa e o aluno represente a Terra entre o Sol e a Lua ou escreva por palavras esta situação. 4.b) Como o períoo e rotação a Lua é o mesmo que o e translação a Lua ao reor a Terra, uma as faces a Lua nunca é vista aqui a Terra. Portanto, alguém morano naquela face a Lua nunca poerá ver a Terra. Se o aluno citar a face oculta a Lua a questão já poe ser consieraa correta, como, por exemplo quem vier a morar no outro lao (ou face oculta), etc. Questão 5) (1 ponto) Esta pergunta e a Questão 6) são um pouquinho ifíceis, por isso vamos ajuar você bastante. 5.a) (0,5 pontos) Escreva o nome os ois maiores planetas. O maior começa com J e por ser o maior recebeu o nome o eus e toos os euses a mitologia greco-romana. O outro tem os maiores e mais bonitos anéis o Sistema Solar. Ambos são chamaos planetas gasosos, pois lá não tem chão. 5.b) (0,5 pontos) Escreva o nome o planeta que tem somente uas luas e que se chamam Deimos (que significa: Terror) e Fobos (que significa: Temor). Este planeta apesar e ser menor e mais frio que a Terra é consierao por muitos como aquele que é mais parecio com a Terra, e ele V OBA, Brasil, 11/05/2002, Gabarito e nível II (5ª à 8ª série), Folha 3 e 7

4 provavelmente já teve água líquia em sua superfície. Provavelmente será o primeiro planeta a ser visitao pelo homem. No passao acreitava-se que viviam marcianos nele. E então? Já lembrou o nome este planeta? Não lembrou? Mais uma ajua: ele é avermelhao e seu nome é o o eus a guerra na mitologia greco-romana. 5.a) Júpiter e Saturno 5.b) Marte Questão 6) (1 ponto) 6.a) (0,5 pontos) Dois planetas possuem só uma Lua caa um. Escreva o nome eles. Mais uma ajuazinha: um eles é o menor e mais istante e toos os planetas. 6.a) Resposta: Plutão e a Terra 6.b) (0,5 pontos seno 0,1 para caa item correto) Toos os planetas o Sistema Solar possuem nomes e euses a mitologia greco-romana. Por exemplo, Plutão era o eus os munos subterrâneos. Relacione as uas colunas na tabela abaixo: ( 1 ) eusa latina o amor ( 2 ) Júpiter ( 2 ) eus que reinava sobre toos os euses o Olimpo ( 5 ) Marte ( 3 ) eus que era um rápio mensageiro os euses ( 4 ) Netuno ( 4 ) eus que reinava sobre os oceanos ( 3 ) Mercúrio ( 5 ) eus a guerra ( 1 ) Vênus Questão 7) (Este tema foi prometio na prova a IV OBA e vale um ponto). A partir e 1995 foram ientificaos planetas ao reor e outras estrelas. Chamamos estes planetas e extra-solares. Até o momento, apenas planetas maiores o que Júpiter foram escobertos. Tais planetas ou estão muito próximos a estrela ao reor a qual giram, ou suas órbitas (o caminho eles ao reor a estrela) não são quase circulares como as órbitas os planetas o Sistema Solar. 7.a) (0,5 pontos) Imagine que, e repente, a Terra passasse a girar muito mais perto o Sol o que gira atualmente, tal como fazem os planetas escobertos ao reor e outras estrelas. Escreva o que você acha que aconteceria com as pessoas, animais, plantas, com as águas os rios e mares se isso acontecesse. Por que você achou isto? 7.b) (0,5 pontos) Apostamos que epois que você responeu o item anterior você esta bem feliz que a Terra não gire tão pertinho o Sol, não é mesmo? Nesta pergunta também vamos precisar que você use sua imaginação. Aliás, ter imaginação é muito importante! Imagine que a órbita a Terra (o caminho que ela faz ao reor o Sol, como já escrevemos) não fosse mais quase circular como é atualmente. Imagine que uma vez por ano ela passasse bem pertinho o Sol e epois se afastasse muito, mas muito mesmo o Sol. Nesta situação, escreva o que você acha que aconteceria com as pessoas, animais, plantas, com as águas os rios, mares. Por que você achou isto? 7.a) A Terra ficaria muito mais quente o que é hoje. Qualquer resposta que trauza este fato eve ser aceita, tal como: as pessoas os animais e as plantas morreriam e calor, seriam queimaos, torraos ou pelo menos sentiriam muito calor; as águas os rios e mares evaporariam, secariam total ou parcialmente. Os pólos erreteriam ( se o aluno entrar na iscussão o nível as águas os oceanos em virtue isto, o correto é pensar que o nível as águas, com o erretimento o Pólo Norte abaixaria gelo ocupa mais espaço o que a água líquia - e a contribuição o gelo a Antártia faria com que o nível os oceanos subisse, mas não estamos exigino este nível e etalhe os alunos este nível). Poe haver resposta associano também os fatos: as águas os rios e mares secariam/evaporariam e os animais, plantas e as pessoas morreriam e ou sentiriam V OBA, Brasil, 11/05/2002, Gabarito e nível II (5ª à 8ª série), Folha 4 e 7

5 muita see/fome. Ou aina, com o erretimento o gelo nos pólos e a subia o nível os oceanos, as pessoas, as plantas e os animais morreriam afogaos ou teriam menos espaço na superfície para habitarem. O essencial, em suma é que o aluno pense e alguma forma em elevação a temperatura a atmosfera terrestre e nas conseqüências este fato para o meio ambiente e para o cotiiano o homem. O importante é que o raciocínio correto e a criativiae a criança sejam reconhecios e valorizaos. 7.b) Esta é uma pergunta complementar à primeira esta questão Assim seno, quano a Terra passar bem PERTINHO o Sol, evemos ter os mesmos efeitos anosos à via, já escritos na resposta a questão 6a, ou seja: quano a Terra passasse PERTINHO o Sol, toa a via na Terra se acabaria pois a temperatura subiria tanto que too líquio se evaporaria e até mesmo a atmosfera seria peria pelo planeta. Por outro lao, quano a Terra estivesse muito mas muito istante mesmo o Sol, a energia solar não mais nos aqueceria como hoje, pois veríamos o Sol tal como vemos as estrelas, que praticamente não nos aquecem e não nos iluminam, e assim a via na Terra também se acabaria, logo, como conclusão temos que para existência e via num planeta ele tem que a) Estar próximo a estrela a qual orbita, mas não muito próximo, b) Ter sua órbita quase circular e c) Ter seu eixo e rotação quase perpenicular ao plano orbital. Claro que o aluno esta faixa etária não tem consciência isto tuo, mas se chegou perto, parabéns para ele! Questão 8) (1 ponto) Esta questão também está relacionaa com a anterior, ou seja, com o movimento a Terra ao reor o Sol. Como você sabe as águas os oceanos se elevam e se abaixam num fenômeno chamao maré. Temos a maré baixa e a maré alta uas vezes por ia e isto é evio, principalmente, à proximiae a Lua, pois o Sol está muito longe. O lao a Terra virao para a Lua e o lao oposto apresentam a maré alta, logo temos uas marés altas por ia. (Talvez no ano que vem a gente faça uma pergunta sobre esta maré o lao oposto.) Estas marés altas são quase sempre o mesmo tamanho. De vez em quano a maré alta fica um pouquinho mais alta o que o normal, e isso ocorre quano a Lua e o Sol estão alinhaos e o mesmo lao, portanto isso ocorre na Lua Nova. Mas vamos à pergunta, pois você já está ficano preocupao achano que não estuou o assunto as marés, não é mesmo? Mas não se preocupe: confie no seu raciocínio para responer à pergunta que vamos fazer. 8.a) (0.5 pontos) Imagine e novo (como já issemos isso sempre é mportante) que tal qual fazem alguns os planetas extra-solares a órbita a Terra (o caminho que ela faz ao reor o Sol, como já escrevemos) não fosse mais quase circular como é atualmente. Imagine que uma vez por ano ela passasse bem perto o Sol e epois se afastasse muito, mas muito mesmo o Sol. Nesta situação, escreva o que você acha que aconteceria com as marés altas quano a Terra passasse bem perto o Sol. 8.b) (0,5 pontos) Explique na situação imaginaa no item 8.a o que ocorreria com as marés quano a Terra estivesse passano bem, mas bem longe mesmo o Sol 8.a) Sugerimos consierar correta a resposta caso o aluno tenha levao em consieração a presença ou não a Lua, pois a pergunta esta' inuzino o aluno a pensar no efeito que o Sol causaria nas marés se a Terra passasse bem próxima ele. Desprezano a presença a Lua teremos a seguinte resposta: Quano a Terra passasse bem próxima o Sol, a face a Terra voltaa para o Sol e a face oposta teriam marés ENORMES evio à proximiae com o Sol. Se o aluno consierou corretamente a presença a Lua, teremos uma resposta com o seguinte teor: Quano a Terra passasse bem próxima o Sol, a face a Terra voltaa para o Sol e a face oposta teriam marés ENORMES evio à proximiae com o Sol; a face a Terra voltaa para a Lua e a face oposta à Lua, também teriam uma maré alta, mas não tão alta quano a maré evia ao Sol. Ou seja, o ciclo as marés seria bem mais complexo o que e' hoje. Quano o Sol e a Lua estivessem alinhaos e o mesmo lao os seus efeitos se somariam e teríamos uma maré GIGANTE. Em ambas as respostas estamos supono que a proximiae com o Sol não tenha evaporao toos os oceanos e mares, etc. Caso ele tenha responio que os oceanos evaporariam, V OBA, Brasil, 11/05/2002, Gabarito e nível II (5ª à 8ª série), Folha 5 e 7

6 leva meia questão porque o enunciao é explicitamente sobre o efeito os astros sobre as marés. Isto poe até ser enunciao, ese que o aluno também faça a iscussão correta sobre as marés, caso em que, evientemente, leva a totaliae a pontuação a questão. 8.b) Esta pergunta também aceita uas respostas, epeneno se o aluno se lembrou ou não e consierar a presença a Lua. Se ele não consierou a presença a Lua ele responeu: Estano a Terra muito longe o Sol não haveria nenhuma maré evia ao mesmo. Se ele consierou a presença a Lua mesmo a Terra passano bem longe o Sol teríamos uma resposta com seguinte teor: Estano a Terra bem longe o Sol, teríamos somente os efeitos a Lua sobre as marés, as quais seriam sempre iguais pois não haveria a contribuição o Sol. Se o aluno responer que os oceanos congelariam, leva apenas meia questão pelo mesmo motivo que foi apresentao no item a) esta questão. Observação: Viu que com o seu raciocínio você poe ter certeza e que a istância a Terra ao Sol é aproximaamente constante? E que, portanto, a órbita a Terra é quase circular? Questão 9) (1 ponto) Como já escrevemos acima, nosso planeta, a Terra, gira ao reor o Sol. Caa volta se completa em um ano terrestre, sobre um caminho, trajetória ou rota espacial chamaa órbita. Durante too esse tempo somos iluminaos permanentemente pela potente luz solar. À meia que os ias passam, essa iluminação vai muano e intensiae nos ois hemisférios a Terra. Essas iferentes iluminações provocam iferenças no clima as regiões, as quais se fazem notar, principalmente, quatro vezes ao ano e que chamamos e Estações o Ano. 9.a) (0,5 pontos) Quais são os nomes aos a estas quatro estações o ano? 9.b) (0,5 pontos) Como você já eve saber as estações o ano não têm quase naa a ver com a maior ou menor istância a Terra ao Sol (afinal a Terra está quase sempre à mesma istância o Sol), então, qual é a explicação para ocorrerem as 4 estações o ano? 9.a) Outono, Inverno, Primavera e Verão 9.b) As Estações acontecem, conforme explicao nos gabaritos e Olimpíaas anteriores, evio à inclinação o eixo a Terra (e aproximaamente 23 graus) com relação à perpenicular ao seu plano orbital. Ou seja, o eixo e rotação a Terra não faz 90 graus com o plano e sua órbita, mas algo em torno os 67 graus. Este eixo permanece paralelo a si mesmo urante a translação, ou seja urante o ano too ele permanece inclinao a mesma forma. Deste moo, a recepção e luz e calor solar vai seno alteraa e invertia ao longo o ano nos Hemisférios em virtue o movimento orbital a Terra. Assim seno, a inciência e luz solar nos Hemisférios Norte e Sul a Terra varia conforme ela vai escreveno a sua órbita anual ao reor o Sol. As Estações o Ano sofrem pouquíssima influência térmica evio à maior ou menor istância Terra-Sol, e moo que é errôneo atribuir a isto as estações. O primeiro motivo que torna eviente o erro e atribuir às Estações o Ano a Distância Terra Sol é o e que a órbita a Terra é quase circular, conforme frisamos em iversas OBAS, em especial na IV. O seguno motivo é o e que as Estações acontecem e forma inversa no Hemisfério Norte e no Hemisfério Sul: quano é Verão no Hemisfério Sul, é Inverno no Hemisfério Norte. Quano é Outono no Hemisfério Sul, é Primavera no Hemisfério Norte; caso fosse a istância a razão real as istintas Estações o Ano, elas aconteceriam simultaneamente em ambos os Hemisférios. A explicação o aluno eve conter e uma forma ou e outra estes elementos articulaos: inclinação o eixo terreste e alteração a recepção e luz e calor solar ao longo o ano inversamente em caa hemisfério evio a isto. Questão 10) (1 ponto) Esta é aina uma questão sobre ias, noites e Estações o Ano. 10.a) (0,5 pontos.)você já eve ter reparao que o Verão começa no ia, ou melhor, no períoo iurno, mais longo o ano, não? Se não tinha reparao, repare a próxima vez. Se reparou nisto, V OBA, Brasil, 11/05/2002, Gabarito e nível II (5ª à 8ª série), Folha 6 e 7

7 eve ter reparao também que o Inverno começa, claro, na noite mais longa o ano. Pois bem. Outra coisa que tem acontecio no Brasil já e uns anos para cá é a aoção o horário e Verão, que significa aiantar os relógios e uma hora, aproveitano exatamente o fato os períoos iurnos serem mais longos numa aa época. Pois bem, por que em geral o Horário e Verão começa no meio a Primavera e termina no meio o Verão? Explique! 10.b) (0,5 pontos.) Esta é mais ifícil: poem existir períoos iurnos e noturnos maiores o que 24 horas? Por que? Caso existam, em que região a Terra? 10.a) O Verão começa no ia mais longo o ano no Hemisfério Sul, ou melhor, no ia em que o períoo iurno é mais longo. O Horário e Verão aproveita exatamente os ias com maior períoo iurno que se istribuem igualmente antes e epois o ia mais longo. É por isso que ele começa aina na Primavera e termina no meio o Verão. O nome o ia mais longo no Hemisfério Sul é Solstício e Dezembro, mas a menção a este nome não é necessária para que ao aluno seja atribuío o ponto completo esta questão. Basta ele ter a noção e que o Verão começa no ia com maior períoo iurno. Observe o esquema abaixo (a faixa representaa por +++ inica o horário e verão) Hemisfério Norte Dia mais longo ia = noite Noite mais longa ia = noite l o ano o ano Início o Verão início o Outono Início o Inverno início a Primavera Noite mais longa ia = noite Dia mais longo ia =noite o ano o ano Início o Inverno Início a Início o Verão início o Outono Primavera Hemisfério Sul 10.b) As regiões contias entre os círculos polares Ártico e Antártico e os respectivos pólos permanecem iluminaas ou não iluminaas por seis meses, pois situam-se exatamente entre o pólo e a faixa que permanece iluminaa ou não entre o Equinócios. V OBA, Brasil, 11/05/2002, Gabarito e nível II (5ª à 8ª série), Folha 7 e 7