Aula 11. O objetivo desta aula é criar condições para que os alunos:

Transcrição

1 Aula 11 Nesta aula Os alunos trabalham com a escala de distâncias às estrelas, constatando que elas são imensamente maiores que as distâncias no interior do Sistema Solar. Também realizam uma montagem tridimensional das figuras de algumas constelações e as observam de ângulos diferentes até visualizarem a configuração que as caracteriza no céu. Nessa montagem, trabalham a perspectiva e refletem sobre o que são as constelações. No Saiba mais, eles conhecem a definição do que é uma constelação e a lenda sobre a origem das constelações de Órion e Escorpião. 96 Objetivo O objetivo desta aula é criar condições para que os alunos: compreendam que as constelações são regiões da esfera celeste, definidas por convenção e que contêm grupos de estrelas, utilizadas como referência; verifiquem, por meio de modelos, que as distâncias reais entre as estrelas de uma constelação são muito maiores do que aparentam; trabalhem e desenvolvam a noção de perspectiva e projeção. 118 TEU_LP_A11.indd /4/ :00:43

2 PARA QUE SERVEM AS CONSTELAÇÕES? AULA 11 MATERIAL Por aluno Constelações folha Constelaç ões Por equipe CTC! / P Ver. 1.0 / Parte integrante da Unidade Universo, C , 10ª Edição / 2007 Copyright Sangari do Brasil Ltda. Reprodução proibida. Art. 184 do Código Penal e Lei de 19 de fevereiro de UNIVERSO Órion Escorpião Cruzeiro do Sul Ursa Menor Conjunto Monte sua constelação com posto de: 1 Material adicional placa de EVA com as constelações do Cruzeiro do Sul e da Ursa Menor Por equipe palitos de madeira 1 apontador 1 Para 1 que servem as? s e õ ç a l e t cons esferas de isopor pequenas 1 régua A12 apontador régua A12 Você consegue identificar al guma outra figura no céu? Será que, em qualquer lugar do espaço, é possível ver a me sma configuração de estrelas? 97 Abertura A imagem da Abertura tem a intenção de fazer com que os alunos procurem por possíveis figuras que possam ser associadas às estrelas da constelação de Escorpião. Com essa atividade eles estão simulando o que os antigos observadores do céu faziam, procurando figuras que os ajudassem a se orientar e a marcar o tempo. Os alunos provavelmente sabem alguma coisa sobre constelações, por isso, se a discussão se fixar somente nas figuras, aproveite para levantar o que eles já conhecem a respeito do assunto. É interessante verificar, por exemplo, se eles pensam que as mesmas figuras que vemos da Terra são observadas de qualquer local do espaço. 119 TEU_LP_A11.indd /4/ :00:44

3 Atividades Atividades Organize a classe em equipes de quatro alunos. Esta atividade apresenta uma de medida de distân1 unidade cia muito utilizada em Astronomia: o ano-luz. 1 Questione as distâncias das estrelas à Terra com os alunos. Para exemplificar, lembre-os de que a estrela mais próxima da Terra depois do Sol é a mais brilhante da constelação do Centauro a Alfa Centauri, localizada a 4,2 anos-luz ou o equivalente a cerca de 40 trilhões de quilômetros daqui. A unidade ano-luz utiliza como base a velocidade da luz no vácuo (300 mil km/s) e, para o caso da Alfa Centauri, a luz emitida por ela demora 4,2 anos para chegar até nós. Assim, quando olhamos para essa estrela, estamos vendo a luz que partiu dela há mais de quatro anos. Caso ela se apagasse hoje, para nós ela só desapareceria do céu depois de quatro anos. Além do Sol, a que distância está a estrela mais próxima da Terra? Quanto tempo a luz dessa estrela demora para chegar até nós? Nesta atividade, os alunos começam a refletir sobre o 2 que são constelações, assunto que permeará toda esta aula. Antes de realizarem a montagem da constelação, o que ocorrerá na próxima atividade, os alunos devem dizer, apenas observando as fotos, quais estrelas eles consideram que estão mais próximas entre si. É esperado que, neste momento, eles baseiem-se apenas nas projeções de suas posições na abóboda celeste (como, por exemplo, as Três Marias da constelação de Observem a folha Constelações. Nela são mostradas as constelações de Órion, Escorpião, Cruzeiro do Sul e Ursa Menor. Em cada uma, quais são as estrelas mais próximas entre si? Como vocês podem afirmar isso? O que é uma constelação? Escrevam uma definição no Diário de Ciências. 3 Constelações CTC! / P Ver. 1.0 / Parte integrante da Unidade Universo, C , 10ª Edição / 2007 Copyright Sangari do Brasil Ltda. Reprodução proibida. Art. 184 do Código Penal e Lei de 19 de fevereiro de E estamos falando da estrela mais próxima, além do Sol. A maioria das estrelas brilhantes visíveis a olho nu está a 500 anos-luz de distância, em média. Ou seja, o que vemos agora dessas estrelas mostra como elas eram 500 anos atrás na época em que os portugueses estavam chegando ao Brasil! É muito interessante ressaltar a ideia de que vemos inúmeros momentos do passado quando olhamos para o céu. Reforce aos alunos que isso acontece devido ao fato de a velocidade da luz ter um limite e as distâncias estelares serem enormes. A unidade de medida mais utilizada para as distâncias estelares é o ano-luz, a distância que a luz percorre em um ano viajando pelo espaço. Como essa velocidade é muito grande, a distância percorrida em um ano também é enorme: cerca de 9,5 trilhões de quilômetros. UNIVERSO Órion Escorpião Cruzeiro do Sul Ursa Menor Utilizando o conjunto Monte sua constelação, comecem a montar as constelações em escala de distância. Escolham uma dentre as duas apresentadas e mãos à obra! 98 Órion). Provavelmente eles não vão considerar a distância entre elas graças, também, às diferentes profundidades em que elas se encontram em relação a nós. Ao pedir que definam o que é uma constelação, supõe-se que eles apresentem definições como é o conjunto de estrelas que se encontram próximas no céu. Essa é a mesma visão dos primeiros observadores do céu. Não se preocupe em corrigir os alunos neste momento. Eles irão retomar essa de- finição após a construção da maquete de constelação e com a leitura do texto do Saiba mais. Atualmente os astrônomos continuam a utilizar as constelações para delimitar áreas dos céus. Em 1929 a UAI (União Astronômica Internacional) convencionou a existência de 88 constelações, cada uma cobrindo uma região do céu, de modo que qualquer estrela ou corpo celeste observado no céu está em uma dessas regiões. 120 TEU_LP_A11.indd /4/ :00:46

4 PARA QUE SERVEM AS CONSTELAÇÕES? AULA 11 AULA 11 Para que servem as constelações? EM DA MONTAG LAÇÃO CONSTE 1o 2o Montagem da constelação 1º Explique aos alunos que, como em cada placa é possível montar duas constelações diferentes, haverá alguns furos na placa que não possuem indicações de nome da estrela, tamanho do palito ou de distância em anos-luz. Em cada lado da placa, eles só devem utilizar os orifícios que contenham essas informações. Nas placas de EVA que vocês vão montar estão indicados os pontos onde serão colocados os palitos de madeira com o respectivo tamanho em centímetros. Por exemplo, para a estrela Epsilon Crucis, da constelação do Cruzeiro do Sul, o comprimento do palito deve ser de 19,6 cm. 2º Peça que cortem o palito com cuidado, para não lascar as pontas. Eles não devem apontar demais o palito para evitar que o comprimento final se reduza, ficando menor que o indicado na placa. Cortem os palitos conforme a indicação fornecida em cada buraco da placa. Com o apontador, façam uma ponta em uma das extremidades do palito e encaixem a outra no buraco correspondente. 99 Nesta atividade, os alunos a representação tridi3 montam mensional da posição das estrelas de uma das constelações apresentadas na placa de EVA. Eles podem escolher entre o Cruzeiro do Sul (visível do hemisfério Sul) ou a Ursa Menor (visível do hemisfério Norte). Cuide para que as escolhas das equipes não se concentrem apenas em uma delas. da Terra está indicada junto a cada um dos furos, além do tamanho da vareta correspondente. Assinale que o tamanho das estrelas não está representado em escala. Enquanto os alunos montam suas constelações, ressalte que a distância em anos-luz que cada estrela se encontra 121 TEU_LP_A11.indd /4/ :00:47

5 Atividades 3 e 4 Oriente-os a espetar as esferas de isopor com cuidado, para evitar o risco de se machucarem. MONTAGEM DA CONSTELAÇÃO Após a montagem, os alunos analisam as distâncias entre as 4 estrelas. Explique que devem observar a montagem de diversos ângulos até acharem uma posição da qual se possa ver a mesma configuração de estrelas mostradas na folha Constelações. Esse procedimento deve levá-los a entender a noção de perspectiva e perceber a real distância entre as estrelas. Os alunos notarão que elas estão muito mais distantes entre si do que supunham antes de considerar a profundidade do céu. Notarão, também, que a ideia de que constelação é um conjunto de estrelas próximas umas das outras precisa ser revista. Sugestão Caso você possua um retroprojetor à disposição, você pode projetar a sombra das esferas de isopor em uma parede. A figura formada será bem semelhante às imagens da folha Constelações. Com relação às distâncias entre nós e as estrelas das duas constelações, explicite o real significado das distâncias indicadas nas folhas. A estrela Polaris da constelação da Ursa Menor, por exemplo, está a 432 anos-luz de nós. Ou seja, a luz que recebemos dela hoje partiu da estrela há mais de 430 anos o Coloquem uma esfera de isopor espetada na ponta de cada um dos palitos. Elas representam as estrelas. 4 o Repitam essas etapas até completar a constelação, preenchendo todas as posições indicadas na placa. Peça que os alunos revejam a definição de constelação que registraram na Atividade 2. Eles devem perceber que as estrelas de uma determinada constelação não estão muito próximas entre si, mas são observadas, aqui da Terra, em uma mesma região do céu. Você pode orientá-los para que façam a leitura do Saiba mais desta aula com o objetivo de conhecer um pouco mais sobre a definição de constelação. 122 TEU_LP_A11.indd /4/ :00:49

6 PARA QUE SERVEM AS CONSTELAÇÕES? AULA 11 AULA 11 Para que servem as constelações? 4 Observem as constelações que vocês montaram: Olhem as montagens de dois pontos da sala de aula. A forma é a mesma? Quais são as estrelas mais próximas entre si? Quando vistas apenas na imagem da folha Constelações, ou quando as vemos no céu, é possível identificar a distância real entre elas? As distâncias entre nós e as estrelas são grandes ou pequenas se comparadas com a distância da Terra ao Sol? A definição que escreveram sobre o que é uma constelação precisa ser alterada? Escrevam no Diário de Ciências as conclusões a que chegaram. O que são as constelações? TEU_LP_A11.indd /4/ :00:50

7 Saiba mais A importância das constelações Saiba mais Os dicionários definem a palavra constelação como grupo de estrelas próximas umas das outras, tal como são vistas da Terra. Na verdade, essa proximidade é só aparente, e estrelas da mesma constelação podem estar muito distantes umas das outras. As constelações são áreas do céu, definidas por convenção, que delimitam um grupo de estrelas, as quais podem ser associadas a figuras mitológicas, animais ou objetos. Essas estrelas não têm, em geral, nenhuma relação entre si, a não ser o fato de estarem localizadas em uma região determinada do céu. O texto do Saiba mais desta aula apresenta informações sobre o que são constelações e como eram utilizadas na Antiguidade, para orientar as atividades dos seres humanos. Como exemplo, é apresentada a lenda referente às constelações de Órion e de Escorpião. Os alunos podem ler essa lenda em casa, se não houver tempo em sala após as atividades. Nós já vimos como os povos primitivos utilizavam certas figuras que identificavam no céu como forma de se localizar, para caçar, pescar e fazer agricultura, orientando-se, assim, sobre as melhores épocas de plantio e de colheita. As constelações também serviram de calendário, em especial as constelações zodiacais. As constelações zodiacais são as que estão localizadas numa faixa do céu por onde o Sol descreve sua trajetória aparente. Em cada estação, algumas constelações ficam visíveis no céu, enquanto outras não. As constelações zodiacais Equinócio de primavera no hemisfério Sul Virgem Leão Câncer Gêmeos Libra Solstício de verão no hemisfério Sul Escorpião Touro Sagitário Solstício de inverno no hemisfério Sul Áries Capricórnio Aquário Peixes Equinócio de outono no hemisfério Sul No decorrer do ano mudam as constelações visíveis no céu. 102 Sobre o Tema As constelações no decorrer do tempo Quando os povos antigos observavam o céu com o objetivo de se orientar, de calcular o tempo ou de definir as esta- ções, buscavam formas familiares que os auxiliassem nessa tarefa. Unindo estrelas por linhas imaginárias, formavam figuras no céu, que podiam representar seres da mitologia, animais ou objetos. A União Astronômica Internacional adotou 88 constelações oficiais, cada uma com suas coordenadas, um ângulo chamado ascensão reta e outro chamado declinação, que servem para localizá-las em qualquer ponto da Terra. Essas 88 constelações foram assim definidas para que cada estrela visível no céu pertencesse a apenas uma delas. O céu ficou, assim, dividido em 88 áreas de fácil localização. A finalidade atual de demarcar as constelações é facilitar a localização dos corpos celestes dentro de uma determinada região do céu. As estrelas das constelações recebem designações (os nomes das letras do alfabeto grego) de acordo com seu brilho: a estrela Alfa é a mais brilhante do conjunto, seguida da estrela Beta, Gama, Delta e assim por diante. 124 TEU_LP_A11.indd /4/ :00:53

8 PARA QUE SERVEM AS CONSTELAÇÕES? AULA 11 AULA 11 Para que servem as constelações? Atualmente, a trajetória aparente do Sol passa pela constelação do Ofiúco (ou Serpentário). Ela fica visível entre os meses de junho e dezembro. Constelação do Ofiúco Mitos e lendas no céu Cada povo ou tribo nos tempos antigos definia as próprias constelações e, geralmente, associava-as a mitos que criavam. Um deles é a lenda sobre a constelação de Órion, que se mescla à da constelação de Escorpião, formando uma das mais belas histórias da mitologia grega. Essa lenda está relacionada ao fato de que a constelação de Órion fica visível no céu noturno de dezembro a junho, enquanto a de Escorpião fica visível de junho a dezembro. 103 Seres mitológicos e animais povoaram o céu na imaginação dos povos antigos. 125 TEU_LP_A11.indd /4/ :01:15

9 Saiba mais Órion era o maior dos gigantes. Era filho de Poseidon, o deus do mar, a quem os romanos chamavam Netuno. Dizia-se que era filho também de Gaia, a Mãe Terra. Era um gigante poderoso. Ele era cobiçado pelas mulheres e pelas deusas, e casou-se com Side, que diziam ser a mais bela de todas as jovens da Grécia antiga. Mas Side era orgulhosa e gabava-se de ser mais bela do que as imortais, mais bela do que a própria Hera, a rainha das deusas e esposa de Zeus. Ciumenta, Hera vingou-se, matando-a. Privado da esposa, Órion perambulou perdido pela Terra. No decorrer de suas viagens, Órion tinha-se tornado um grande caçador. Com as suas longas pernas e a sua agilidade, orgulhava-se de não haver animal que lhe escapasse. Com a sua espada, orgulhava-se de conseguir matar qualquer animal que existisse sobre a Terra TEU_LP_A11.indd /4/ :01:22

10 PARA QUE SERVEM AS CONSTELAÇÕES? AULA 11 Depois da aula AULA 11 Para que servem as constelações? REFLEXÃO SOBRE A AULA Um dia, quando o gigante passeava pelas terras de Delos, apareceu-lhe pela frente um escorpião gigante. Era maior que o jovem caçador e tinha uma carapaça que nem a espada de Órion conseguia penetrar. A luta foi furiosa, mas o gigantesco escorpião, impenetrável à espada do caçador e indiferente aos seus golpes, conseguiu aplicar-lhe um golpe mortal, com o ferrão venenoso da sua cauda. Órion jazia morto e ainda o escorpião continuava a ferrá-lo quando Zeus apareceu. Impressionado com o poder do animal, o deus dos deuses levou-o para o céu. Comovido com o heroísmo do gigante vencido, transportou-o também para o firmamento, mas colocou-o em posição oposta à do seu vencedor, de forma que os dois inimigos pudessem estar nos céus sem nunca se verem. Os alunos perceberam que é preciso considerar também a dimensão da profundidade do céu para obter as reais distâncias entre as estrelas de uma mesma constelação? Compreenderam o que são constelações? Uma das ideias mais comuns a respeito de constelações é a de que são grupos de estrelas próximas em uma determinada região do céu. Com a atividade desta aula é esperado que os alunos tenham percebido as enormes distâncias entre as estrelas, mesmo que façam parte da mesma constelação. É comum também procurar por formações de estrelas semelhantes a figuras relacionadas à sua nomenclatura. Ao longo da Unidade, procure sempre deixar claro que constelação é uma região do céu e que as figuras associadas a elas são consistentes, com características culturais dos povos da Antiguidade, que criaram suas denominações. Para os antigos, o conjunto de estrelas da constelação de Órion representava o caçador armado com uma espada TEU_LP_A11.indd /4/ :01:28