GUIA DO PROFESSOR Título: As crônicas de Kepléria O apogeu Categoria: Física Subcategoria: Eclipses e Fases da Lua Efeito da força de atração gravitacional no Sistema Terra - Lua - Sol 1. Introdução Segundo a Proposta Curricular do Estado de São Paulo para a disciplina de Física, o conhecimento científico desenvolvido na escola média deve estar voltado para a formação de um cidadão contemporâneo, atuante e solidário, com os instrumentos para compreender a realidade, intervir nela e dela participar. O mundo de hoje, diferente daquele de algumas décadas atrás, é muito diferente daquele do início do século passado, é fruto das mútuas influências entre a ciência, a tecnologia e a sociedade. Neste contexto de mudanças, a Física tem papel destacado ao longo dos quatro séculos da modernidade e, em especial, nas revoluções tecnológicas que mudaram profundamente a História. Eclipses do Sol e da Lua são um dos eventos astronômicos mais espetaculares do céu. Estes ocorrem sempre quando um corpo entra na sombra de outro. Por exemplo, se a Lua estiver perfeitamente alinhada e na posição entre o Sol e a Terra tampará uma parte do Sol e a Terra será atingida por sua sombra. Assim é apresentado o tema Universo, Terra e Vida como a parte da Mecânica a tratar de elementos indispensáveis para uma compreensão da cosmologia, permitindo ao estudante refletir sobre a presença humana no tempo e no espaço universal, adquirindo uma compreensão atualizada das hipóteses, modelos e formas de investigação da origem e da evolução do Universo.
2. Objetivos Espera-se que o aluno, após a realização das atividades propostas, seja capaz de: Desenvolver o interesse pela leitura, pelo tentar fazer e, principalmente o explorar; Diferenciar eclipses lunares dos eclipses solares Caso a Terra esteja entre a Lua e o Sol haverá um eclipse lunar, pois os raios solares projetarão uma sombra na superfície lunar. Já quando a Lua está entre a Terra e o Sol pode haver três possibilidades: a) A lua tapar totalmente o Sol, o que seria denominado eclipse solar total; b) A lua cobrir parcialmente o Sol provocando áreas de penumbra e umbra, definido por eclipse solar parcial;
c) A lua não conseguir completar o anel solar totalmente, formando uma região circular denominado eclipse solar anelar. Identificar as diferentes formas (fases) da Lua. Ilustração 1 Fases da Lua Disponível em http://www.cdcc.sc.usp.br/cda/aprendendo-basico/fases-lunares/fases-lunares.htm Identificar exemplos, no seu dia-a-dia, dos benefícios trazidos ao homem pelas observações celestes. 3. Pré-requisitos A idéia inicial do objeto é de que o aluno seja motivado, através do desafio de completar as missões, a realizar as atividades propostas sem que houvesse preparação prévia. Caso o professor ache necessário, o tópico questões deste guia traz apontamentos pertinentes para motivar os alunos a explorarem a ferramenta.
É importante a preparação inicial do ambiente. O professor deve após ler o Guia, testar o objeto nos computadores disponíveis e planejar o número de alunos por computador. 4. Tempo previsto para as atividades Sugere-se que cada missão do OA seja trabalhada em uma aula de 50 minutos. Os alunos podem solucionar as outras missões como atividade extra classe. 5. Na sala de aula São indispensáveis a orientação e o apoio do professor aos alunos. Sugere-se ao professor o acompanhamento da montagem das pedras no tabuleiro verificando, assim, se os alunos conseguiram identificar e representar os diferentes tipos de eclipses e fases da lua. 6. Preparação É recomendável que o professor faça a leitura do Guia antes de utilizar o OA para preparar estratégias de condução e observação das atividades. Ao escolher a seqüência correta das caixas de texto que representem a solução de determinado problema ou nos momentos de utilizar o tabuleiro e as pedras para esquematizar eclipses ou fases da lua, o professor pode verificar se a aprendizagem foi válida. Por isso, a preparação da aula envolve além da verificação dos computadores disponíveis um estudo de prática pedagógica.
7. Requerimentos técnicos Para utilização do OA é necessário navegador WEB com plug-in do Adobe Flash Player ou superior. Dica: o plug-in está disponível em www.adobe.com.br 8. Durante a atividade Serão vistos conceitos de Magnetismo como tema transversal. As propriedades magnéticas do ímã serão soluções para as atividades paralelas e o aluno tem disponíveis, a qualquer momento, os textos explicativos nas catacumbas. 9. Depois da atividade Observe as diferentes formas que a Lua apresenta: estas formas são cíclicas e tornam a ocorrer depois de um período de 28 dias. Tente relacionar com a lunação; Discuta qual a periodicidade dos eclipses? A cada ano ocorrem no máximo sete eclipses, sendo que no mínimo dois são lunares. Após 18 anos e 11 dias eles voltam a ocorrem numa mesma seqüência. Em cada Saros (a periodicidade e recorrência de eclipses é governada pelo ciclo Saros) ocorrem 70 eclipses, sendo 29 lunares. Um eclipse total do Sol só ocorrerá num mesmo lugar após 360 anos, aproximadamente; A história do magnetismo possui algumas versões. Uma delas conta que um pastor de ovelhas grego de nome Magno V ficou surpreso ao observar que a extremidade de ferro do seu cajado atraía pequenos pedaços de pedra (magnetita). Outra hipótese seria a dos chineses serem pioneiros a relatarem as propriedades do óxido de ferro com a significativa contribuição da invenção da bússola magnética.
10. Questões para discussão Por que não ocorrem eclipses do Sol a cada Lua Nova ou da Lua a cada Lua Cheia? Não ocorrem, pois a órbita da Terra em torno do Sol e da Lua em torno da Terra não coincidem. O plano de órbita da Lua está inclinado 5,2 em relação ao plano de órbita da Terra. Portanto só ocorrem eclipses quando a Lua está em fase de Nova ou Cheia e quando o Sol está sobre a linha dos nodos, que é a linha de intersecção do plano de órbita da Terra em torno do Sol com o plano de órbita da Lua em torno da Terra. Ilustração 2 Representação das linhas dos nodos. Disponível em: http://astro.if.ufrgs.br/eclipses/eclipse.htm
Qual a diferença entre o período sinódico e o período sideral? O intervalo médio entre duas fases da Lua iguais é chamado de período sinódico da Lua ou lunação e tem um intervalo de tempo médio de 29,5 dias. Já o período sideral caracteriza o tempo necessário para a Lua completar uma volta em torno da Terra em relação a uma estrela e sua duração média é de 2,25 dias mais curto que o mês sinódico. Por que um astronauta na Lua não vê a Terra nascer ou se pôr? Caso ele esteja na face voltada para a Terra, a Terra estará sempre visível. Caso ele esteja na face oculta da Lua, nunca verá a Terra. É possível separarmos os pólos magnéticos dos ímãs? Caso quebrássemos um ímã infinitas vezes jamais conseguiríamos afastar os pólos norte e sul. A indivisibilidade dos pólos magnéticos é uma das características ferromagnéticas e prova a não existência de monopólo. 11. Dica Para muitas pessoas eclipses é um mistério, mas para a ciência eles servem justamente para desvendá-los. Os eclipses da Lua forneceram a primeira evidência da forma da Terra e sua alta atmosfera. O tamanho e a distância da Lua à Terra também foram revelados com admirável precisão, ainda antes de Cristo. Mas a principal contribuição científica dos eclipses solares sem dúvida está nos estudos da atmosfera solar, que se torna visível durante os poucos minutos da escuridão diurna propiciada por um eclipse solar total. O professor pode sugerir para que os alunos façam uma pesquisa de outras contribuições resultantes do estudo dos eclipses.
12. Avaliação O próprio OA é composto de alguns desafios capazes de avaliar o aprendizado do aluno, tendo em vista que o aluno, ao completar corretamente as missões, terá que elaborar uma frase com palavras em ordem prédeterminadas (combobox) relacionadas ao conceito estudado e em caso de sucesso receberá a recompensa em moedas do imperador. Bibliografia BONDI, H O Universo como um todo - EDART-SP Livraria Editora Ltda, São Paulo, 1968. BOZCKO, R. Conceitos de Astronomia Editora Edgard Blücher Ltda, 2ª Edição, 1998 CANIATO, R. O que é Astronomia Editora Brasiliense, São Paulo, 1998 CANIATO, R. - A Terra em que vivemos - Projeto de Ciência Integrada vol.1 Editora Papirus 1984 FARIA, R. P.; ALARSA, Flávio; PIMENTA, Aulus P.; MARINO, Luis Antônio A. ; OLIVEIRA, Renato da S. ; CARDOSO, Walmir T.. Fundamentos de Astronomia - Atual Papirus, 3ª Edição. São Paulo. GASPAR, A. Física 1 Editora Ática, 1ª Edição, 2000. SMART, W. M. A Origem da Terra Zahar Editora, 1961 Sites pesquisados: www.zenite.nu Site de Astronomia. Acesso em 16/01/2008. http://www.sbfisica.org.br/arquivos/pcn_fis.pdf - Parâmetros Curricular Nacional para disciplina de Física. Acesso em 28/01/2008 http://astro.if.ufrgs.br/eclipses/eclipse.htm Acesso em 16/12/2008
http://www.profjc.net/joomla/index.php?option=com_docman&task=doc_view&gi d=557 Proposta Curricular do Estado de São Paulo para disciplina de Física. Acesso em 16/12/2008. http://hubblesite.org/explore_astronomy/tonights_sky/december/2008/play site do telescópio Hubble traz um Guia do mapa celeste de acordo com o mês em inglês. Acesso em 20/12/2008.