Medir o Diâmetro do Sol

• Os alunos terão uma compreensão do tamanho aparente e real do Sol.
• Os alunos vão compreender o quão rápido o Sol se move ao longo do “céu”.

• Os alunos vão ser capazes de descrever a razão pela qual o Sol aparenta ser mais pequeno no céu do que na realidade.
• Os alunos vão ser capazes de descrever porque razão o Sol aparenta mover-se no céu quando é, na realidade, um movimento aparente criado pelo movimento de rotação da Terra.
• Os alunos vão ser capazes de fazer conversões entre diferentes unidades de tempo, ângulos e calcular com precisão o diâmetro do Sol.

• Tenha a certeza que cada objetivo é atingido.
• Peça aos alunos para descrever o que acontece ao Sol quando este se move pelo céu utilizando uma bola e um globo (que representam o Sol e a Terra).
• Peça aos alunos para explicar as escalas no que respeita ao modelo com a bola e o globo.

• Um espelho pequeno (que tem que ser coberto por uma fina folha de papel, por isso deve ter entre 5 a 20 cm)
• um pedaço de papel que cubra o espelho
• um tripé ou um bocado de plasticina
• algo que sirva como alvo (uma folha de papel branco A4 ou A3 preso num cartão)
• um lápis ou marcador para escrever no alvo
• fita-cola, fita de papel ou fita isoladora
• um cronómetro

• Compreender o conceito de ângulo e distância angular
• Compreender o conceito de velocidade
• Ter noção que o movimento do Sol é aparente, causado pela rotação da Terra.
• Estar ciente dos riscos de olhar diretamente para o Sol.

Preparação:

• Fazer um pequeno orifício (entre o tamanho de um alfinete e 5mm de diâmetro, no centro do pedaço de papel.
• Com a fita-cola, fixar o pedaço de papel na superfície frontal do espelho de forma a que apenas seja visível a sua superfície pelo orifício no papel.
• Colocar o espelho no tripé, ou numa base feita de plasticina, com o papel virado para cima, fazendo um ângulo de aproximadamente 40º (virado para o Sol).
• Colocar o alvo e garantir que este não se move durante toda a experiência. Se ele se mover, a experiência deve ser repetida.

Metodologia:

• Apontar o espelho para o alvo de forma a que o Sol apareça projetado no mesmo.
• A imagem do Sol projetada no alvo deve ser circular. Se não for circular, ajustar o ângulo do espelho até ser.
• Traçar no alvo a orla do Sol.
• Iniciar o cronómetro.
• Esperar que o Sol se mova para fora da circunferência desenhada.
• Registar o tempo e reiniciar o cronómetro.
• Repetir os passos 2–6 algumas vezes (repetir 3 ou 4 vezes para resultados mais exatos).
• Determinar a média dos tempos (em segundos).

Discussão e Resultados:

Nesta atividade, é contado o tempo que o Sol leva a mover-se uma distância igual ao seu diâmetro. O Sol leva 24 horas a fazer os 360º e voltar ao mesmo ponto no céu. A velocidade aparente a que viaja é:

360º /24 horas = 360º/(24x60) minutos = 0.25º/ minuto = 0.00416º/s ou 1/240 º/s

Determinar o tamanho angular do Sol: Média do tempo (em segundos) × 1/240 º/s = __ º

Parabéns! Determinou o tamanho angular do Sol.

Calcular o tamanho real do Sol

Pode utilizar o tamanho angular do Sol para calcular o seu tamanho real.

O tamanho angular convertido em radianos × distância da Terra ao Sol = tamanho do Sol

Tamanho angular × (pi/180) × 92 955 887.6 milhas = milhas ou Tamanho angular × (pi/180) × 149 598 000 km = km

Parabéns! Calculou o tamanho real do diâmetro do Sol, em milhas/quilómetros, com base nas suas medições!

Space Awareness curricula topics (EU and South Africa)

Our wonderful Universe, Solar System

National Curricula UK

GCSE, physics: AQA Science A, Edexcel, OCR A, OCR B, WJEC GCSE, astrophysics: Edexcel (1.1.3: a, b) KS3, phyics: space physics

National Curricula PT

3º Ciclo: 7º ano: Física e Química - Conhecer e compreender os movimentos da Terra e da Lua. Ensino Profissional: Física - Módulo F3 – Luz e fontes de luz Ensino Profissional: Física - Módulo E1.F3 – Ótica geométrica

• Garanta que está a projetar no alvo a imagem do Sol e não apenas uma reflexão do próprio espelho. É essencial ter um orifício pequeno (no papel) para conseguir isto. Se o orifício for muito grande, ou se o papel estiver muito afastado do espelho, não vai conseguir ter uma boa projeção. É necessário fazer alguns testes para o conseguir.
• Garanta que o alvo não se move acidentalmente.
• Garanta que o espelho está virado para o alvo e que a imagem projetada é circular.
• O Sol não leva exatamente 24 horas a voltar à mesma posição no céu pois durante esse tempo a Terra moveu-se 1/365 na sua órbita à volta do Sol. Este fenómeno não é visível na experiência devido à exatidão da experiência, mas pode querer discuti-lo com os alunos.
• Ao fazer os cálculos, convertemos 360° em 2pi radianos. O ângulo em radianos permite-nos fazer cálculos que envolvem ângulos e distâncias. Isto pode ser explicado aos alunos dizendo que o grau é uma unidade. Quando se anda em círculo, apesar de nos termos rodado 360º, também andámos 2pi×raio da circunferência. Isto pode ser provado desenhando uma pequena circunferência, colocando um fio em cima da mesma e depois medindo o tamanho do fio. O tamanho do fio vai ser2pi×raio da circunferência desenhada.
• Pode ver todos os cálculos feitos no website do LCOGT em http://lcogt.net/education/activity/measure-diameter-sun