Prática: MOVIMENTO APARENTE DO SOL

RESUMO

Aprendemos que o Sol é o centro do sistema solar e que os planetas giram ao seu redor, numa órbita elíptica. Mas aparentemente não é o que observamos aqui da Terra. Vemos que o Sol executa um movimento diário ao redor da Terra, mas na realidade, esse movimento é explicado pela rotação da Terra em torno do seu eixo geográfico. Além disso, observamos que o Sol passa pelo meridiano local, mais próximo do zênite no verão (ou mais alto) e mais afastado deste (mais ao Norte, ou mais baixo) no inverno e pelo fato da declinação do Sol variar ao longo do ano, seu movimento diurno aparente tem trajetórias diferentes ao longo do ano.

TERMOS CIENTÍFICOS

Rotação da Terra, Movimento de translação da Terra, Declinação do Sol, Zenite e os Pontos Cardeais.

NOÇÕES CIENTÍFICAS

Durante o dia, temos a impressão de que o Sol nasce de um lado, chamado de nascente ou oriente, move-se pela esfera celeste e, finalmente, se põe do outro lado, chamado poente ou ocidente. Um observador na Terra não percebe o movimento da Terra ao redor do Sol. Aparentemente, ele vê o Sol girando ao redor da Terra. O caminho do Sol no céu se chama trajetória aparente do Sol. As estações do ano correspondem a uma translação paralela desta trajetória. Durante cada estação, o ângulo da altura do sol com o horizonte muda por 23,5°.

MATERIAIS

• Um quadrado de madeira com lado de aproximadamente 25 cm;
• Corte 03 pedaços de arame com comprimentos de 50 cm, 46 cm e 42 cm;
• Uma esfera de isopor de cerca de 2,5 cm de diâmetro.

MONTAGEM

Representaremos o horizonte do observador por um quadrado de madeira com lado de aproximadamente 25 cm. Tracemos sobre este disco as direções dos 4 pontos cardeais (Leste, Oeste, Norte, Sul). Corte 3 pedaços de arame com comprimentos de 50 cm, 46 cm e 42 cm. Curvemos o arame de 46 cm de comprimento para formar um semicírculo. Este arame representará a trajetória aparente do Sol nos equinócios do outono e da primavera. Para representar o Sol, fixamos uma esfera de isopor de cerca de 2,5 cm de diâmetro, sobre o centro, por exemplo, do arame. Fixemos as pontas deste arame no ponto Leste e Oeste. Mas como não estamos sobre o equador terrestre e sim a cerca de 23o graus ao Sul do equador, inclinemos o plano do arame deste mesmo ângulo (em relação ao zênite) na direção Norte. Faça o mesmo com o arame de 42 cm, mas fixe-o mais ao Norte do arame de 46cm , e idem com o arame de 50 cm mas fixe-o mais ao Sul do arame de 46 cm, de forma que seus planos fiquem paralelos entre si. Observe que o Sol nunca vai passar sobre o Zênite. Pode-se explorar o experimento para localidades de outras latitudes, como por exemplo: segurando o arame de 46 cm (retire os outros) pelas suas extremidade (fazendo com que elas coincidam com os pontos leste e oeste), de tal forma que ele fique perpendicular ao plano do horizonte, teremos o movimento aparente do Sol visto por um observador situado na região equatorial (região próxima ao equador da Terra), durante os equinócios. Para outras regiões (outras latitudes) do hemisfério sul, por exemplo, basta inclinarmos o arame e, portanto, o plano que o contém de um ângulo igual ao da latitude do local. Para quem está no hemisfério sul esta inclinação deve ser contada da vertical do quadrado em direção ao Norte. Por exemplo, a latitude da cidade de Pato Branco (PR) é de -26,2º, logo, o plano da trajetória aparente do Sol deve ser inclinado 26,2º a partir da vertical do quadrado na direção do Norte. Devemos levar em consideração ainda, que o plano da trajetória do Sol se desloca mais para o Norte durante nosso inverno e mais para o Sul, durante nosso verão, então, além de inclinarmos o arame, conforme a latitude do lugar devemos, também deslocar o arame mais para o Norte (no nosso inverno) e mais para o Sul (no nosso verão).

SITUAÇÃO-PROBLEMA

Verificar que o Sol está no centro do sistema Solar e que a Terra possui o movimento de rotação (no próprio eixo) e translação (ao redor do Sol) e que o Sol aparentemente se move, mas, na realidade a Terra é se move.

HIPÓTESES

O Sol pode estar se movendo de fato?

Qual evidencia nos levam a crer que o Sol está em movimento e não A Terra?