Planetário Anelar - NOVO

O presente trabalho demonstra a construção e possibilidades de aplicação de
um objeto de aprendizagem para o ensino de conceitos astronômicos. Confeccionado
com materiais de baixo custo, este equipamento manipulável objetiva a simulação e
assimilação de conceitos astronômicos, tais como: alternância das estações do ano,
rotação terrestre, movimento aparente do Sol, entre outros. Deste modo, o texto vem
discorrer sobre as orientações de sua construção e na parte final traz sugestões de
aplicações.

Além da construção de um modelo utilizando o papelão e bolas de isopor em branco, você pode construir o seguinte modelo.

MAIORES INFORMAÇÕES, PRINCIPALMENTE QUANTO A MONTAGEM , MOLDES E REFERÊNCIAS: http://www.sinect.com.br/2014/selecionados.phpV%20WORKSHOP%20DE%20ARTE-CI%C3%8ANCIA 

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CONSTRUÇÃO E APLICAÇÕES DE UM PLANETÁRIO DE 

BAIXO CUSTO NO ENSINO DE ASTRONOMIA

Anderson Giovani Trogello

Marcos Cesar Danhoni Neves

Rodolfo Langhi

Modelo Heliocêntrico em Madeira

Olá pessoal...

Nesta postagem venho compartilhar a produção de um objeto de madeira representando a concepção heliocêntrica. Muito comum em artigos de metal este instrumento produzido em madeira garante durabilidade e um preço inferior aos artigos metálicos.
A utilização demonstrativa deste objeto pode fomentar a discussão dos modelos geocêntricos e heliocêntricos, pois como salientam Langhi e Nardi (http://www.relea.ufscar.br/num2/A3%20n2%202005.pdf) (p. 78): o entendimento de tais conceitos é conflitante e propicia inúmeras concepções alternativas aos educandos.

Observem na órbita terrestre há outro disco, simbolizando a órbita lunar. 

Maiores informações: trogello@hotmail.com

MAQUETE LUNAR

Compreender a lua como um objeto esférico, com crateras e montanhas hoje em dia com tecnologias ópticas é bastante aceitável. No entanto, no entanto muitos alunos ainda apresentam concepções alternativas quanto ao formato, a superfície lunar, compreendendo-a como discos (BISCH, 1998).

Atividades que favoreçam o reconhecimento das características físicas não observadas a olho nu são essenciais na transposição de concepções alternativas.

A preocupação de compreender a Lua em suas particularidades, aquém da esfera mítica é antiga. Um dos primeiros a obter sucesso em suas conclusões foi o cientista Galileu Galilei, ao observar diretamente o satélite terrestre com um telescópio (perspicillum galineano), averiguando crateras e montanhas (DANHONI NEVES et. al, 2010).

Atualmente muitas das escolas ainda não contam com um aparelho óptico, como um aparelho óptico que permita a observação das crateras e montanhas lunares, mesmo a 400 anos após intervenções cientificas de Galileu.

Além disso, há aqueles educandos com dificuldades especiais que o impossibilita de atividades observacionais telescópicas. Deste modo, o presente trabalho propõe a construção de um objeto de aprendizagem de baixo custo para representar as características da Lua aos educandos.

1.1. Materiais e equipamentos

A confecção deste objeto envolve: uma bola de isopor (qualquer tamanho), papel cartão preto e um pincel, encontrados em papelarias; 500 ml de massa corrida e lixa de revestimento, encontradas em lojas de materiais de construção e espátulas.

1.2. Construção

Inicialmente é necessária a escolha da bola de isopor. Neste trabalho foi escolhida uma de 150 mm de diâmetro. No entanto, como a atividade procederá com o intuito demonstrativo é recomendável uma esfera maior ainda.

Com espátulas ou mesmo pincel espalhe a massa corrida sobre a esfera de isopor, deixando a superfície da bola homogênea. Com o material de revestimento ainda úmido, desenhe crateras, simbolizando as da Lua (Fotografia 1).

Fotografia 1: Desenhando crateras lunares com pincel em meio a massa corrida ainda úmida.

Fonte: Autoria própria.

Ao secar a massa corrida pode apresentar muitas imperfeiçoes, as quais podem ser corrigidas utilizando a lixa.

O educador pode ainda construir um cone de papel cartão simbolizando o cone de sombra que se forma por ocorrência da iluminação solar e que ocasiona eclipses solares (Fotografia 2).

Para acoplar o cone à lua é necessário utilizar um palito de churrasco (papelaria) ou uma barra de ferro rosqueada (materiais de construção) que atravessem a bola de isopor (Lua) e o cone de sombra (Fotografia 2).

Fotografia 2: Luas com os cones de sombra.

Fonte: Autoria própria.

1.3. Possibilidades e contextualizações

A principal referência de uso deste objeto está na própria demonstração. Mostrar aos alunos que a Lua é uma superfície sólida, com crateras e montanhas são intervenções importantes ao ensino de Astronomia.

O professor pode usufruir deste objeto abordando a contextualização história, pois antes dos trabalhos de Galileu e posteriores, os povos pensavam a Lua com uma superfície sem imperfeições.

Contextualizações com relação a escala do sistema Sol, Terra e Lua também são validas. Qual tamanho teria a Terra, ou o Sol em relação a esta Lua? Lembrando que para uma Lua de 10 cm, a Terra seria de aproximadamente 36 cm e estariam distantes a 11 metros (Tabela 1).

Tabela 1: Sistema Sol-Terra-Lua: escala considerando uma Lua com 10 cm de diâmetro.

Escala 1 = 34750000.

	Diâmetro Real (Km)	Diâmetro nesta escala (cm)	Distância Real	Distância nesta escala (m)
Sol	1.390.000	4000	______
Terra	12.756,28	36,5	149.600.000 (ao Sol)	4305
Lua	3.475	10	384.399 (à Terra)	11

Fonte: Autoria própria.

PROJETOR SOLAR

PROJETOR SOLAR

Esta atividade inclui recursos de aquisição dificultada, pois utiliza uma luneta (telescópio refrator) e um suporte universal. Com este recurso é possível projetar o Sol em uma folha de papel possibilitando a demonstração de manchas solares e seu formato esférico.

O Sol desde os primórdios despertou o interesse dos povos. Fonte de energia e mantenedor da vida terrestre este astro despertou crenças e admiração. No entanto sua observação direta a olho nu é perigosa e NÃO ACONSELHADA.

Deste modo o presente trabalho, propõe a observação do Sol por meio da PROJEÇÃO SOLAR (refração). O qual consiste em projetar a imagem do Sol em uma folha de papel, sem agredir a visão humana. 

Este método foi utilizado inicialmente a mais de quatro séculos. Galileu Galilei foi um dos primeiros cientistas a utilizar este recurso, ficando surpreso ao verificar que o Sol não era aquela esfera homogênea e perfeita como se acreditava até então. Aquele astro possuía manchas escuras que estavam a girar de acordo com a rotação do Sol.

Materiais e equipamentos

Os materiais utilizados neste objeto não são de fácil aquisição. Utiliza o equipamento Galileoscópio (objeto óptico) disponibilizado para inúmeras escolas pela Comissão da Olimpíada Brasileira de Astronomia e Astronáutica (OBA). Os demais materiais são: pedaço de papelão de 25cmx25cm; suporte universal; garra metálica e folha de papel em branco (Fotografia 1).

Construção

1º Etapa: Faça um orifício na região central do pedaço de papelão de diâmetro igual ao da parte frontal do Galilescópio.

2ª Etapa: Acople o pedaço de papelão no Galileoscópio.

3ª Etapa: Posicione o Galileoscópio no suporte universal, com auxílio da garra metálica (Fotografia 1).

Fotografia 1: Projetor Solar. A) Galileoscópio; B) Placa de papelão; C) Suporte universal com garra metálica; D) Folha de papel coletora de luz.

Fonte: Autoria própria.

4ª Etapa: Direcione o instrumento ao Sol, baseado em sua sombra e NUNCA OBSERVANDO DIRETAMENTE.

Com uma folha de papel em branco colete a luz da refração do Sol, podendo desta forma demonstrar manchas solares e eclipses (Fotografia 1).

1.3. Possibilidades e contextualizações

As imagens reproduzidas por este objeto são de ótima qualidade, possibilitando sim investigações esclarecidas. Deste modo, o professor pode estar contextualizando a refração solar em diferentes dias, observando a movimentação de manchas (Fotografia 2).

É valido novamente ressaltar a periculosidade de estar observando o Sol diretamente com este equipamento. Deste modo outros modelos também são incentivados nos trabalhos de Catelli et. al. (2009); Livi (2009): Reis, Garcia e Baldessar (2012), dentre outros.

Fotografia 2: Imagens do Projetor do Sol e de projeções realizadas; percebe-se o formato do Sol e a presença de manchas solares.

Fonte: Autoria própria.

Planetário Anelar

 PLANETÁRIO ANELAR

Este objeto de aprendizagem é desenvolvido com materiais de baixo custo e de fácil montagem. Permite, entre outros recursos, simular os movimentos de rotação e translação terrestre, além de propiciar a contextualização entre a visão heliocêntrica e geocêntrica.

 Materiais e equipamentos

Tabela 1: Relação dos materiais e equipamentos

Materiais	Onde conseguir?
Caixa de Papelão	Reciclável / papelaria
8 Palitos de dente	Papelaria / Mercado
1 garrafa 2L Pet vazia e limpa	Reciclável
4 bolas de isopor de 25 mm de diâmetro	Papelaria
1 bola de isopor de 5cm de diâmetro	Papelaria
2 Clips metálicos	Papelaria
Tinta amarela (guache, de tecido)	Papelaria
Fita Larga	Mercado / Papelaria
Pistola e Bastão de cola quente
1 Palito de churrasco	Mercado / Papelaria
Cola branca	Mercado / Papelaria

Fonte: Autoria própia.

Construção

1ª Etapa: Da caixa de papelão recorte uma das abas que possua pelo menos 40 cm de comprimento e 14 cm de altura. Recorte também um quadrado de 15cmx15cm.

2ª Etapa: Recorte as figuras expostas no Apêndice A e cole-as, unindo-as sobre a aba, formando assim a Coluna do Planetário anelar (Fotografia 1A). O papelão é formado por três folhas de papel, a do meio ondulada cria orifícios. Ao colar a coluna, cuide para que eles fiquem paralelos as linhas de “solstícios” e “equinócios” (Fotografia 1B).

Fotografia 1: Montagem da Coluna do Planetário anelar. A: Coluna colada e com os excessos de papelão aparados. B: Detalhe dos furos do papelão paralelos à linha do solstício e perpendicular à base da coluna.

Fonte: Autoria própria.

Recorte também o exposto no Apêndice B e cole-o sobre o quadrado de papelão, formando assim a “Base” do Planetário (Fotografia 2).

Fotografia 2: Detalhe da Base do Planetário anelar.

Fonte: Autoria própria.

3ª Etapa: Una as duas pontas formando uma espécie de tubo, com uma parte reta e outra ondulada (Fotografia 3).

                                         

Fotografia 3: Extremidades da Coluna do Planetário anelar unidas formando um tubo.

Fonte: Autoria própria.

É valido ressaltar que a ondulação do tubo simula a inclinação da órbita terrestre em relação ao Sol, de 23º 26’.

4ª Etapa: Pinte a esfera de 5 cm de amarelo e a espete no palito de churrasco, esta representará o Sol. Quando secar a tinta, fixe a estrutura perpendicular à Base e no ponto preto da figura do Apêndice B (Fotografia 4).

Fotografia 4: Esfera representando o Sol, colada ao centro da elipse. Detalhe para o clip aberto em formato de “L” utilizado na fixação do palito de churrasco à Base.

Fonte: Autoria própria.

5ª Etapa: Cole o tubo, com a parte reta sobre a elipse da base (Fotografia 5).

Fotografia 5: Tubo colado à Base do Planetário anelar e sobre o traçado da elipse.

Fonte: Autoria própria.

6ª Etapa: Espete cada palito de dente em uma esfera de 25 mm, simbolizando o eixo de rotação e a Terra. Em cada esfera faça círculos paralelos representando o equador (ao centro da esfera), o trópico de câncer e trópico de capricórnio (Fotografia 6).

Fotografia 6: Esferas de isopor com o palito de dente simbolizando o eixo de rotação e as linhas imaginárias (vermelha: equador; azul: trópicos).

Fonte: Autoria própria.

7ª Etapa: Posicione cada globo nos furos do papelão voltados para cima, encerrando assim a construção deste objeto (Fotografia 7).

Fotografia 7: Planetário anelar.

Fonte: Autoria própria.

Possibilidade e Contextualizações

Este objeto tem finalidade semelhante ao da Maquete Terra-Sol, com ele é possível:

·         Demonstrar o processo de rotação girando os globos terrestres e investigando o sentido de rotação;

·         Fincar alfinetes sobre os globos e representar a posição do Sol para aquele objeto em diferentes épocas do ano.

·         Simular a incidência dos raios solares em diferentes porções da Terra em relação à época anual, abordando assim as causas das estações do ano (Fotografia 8).

Fotografia 8: incidência do Sol para um mesmo local e mesmo horário (meio dia), mas diferentes épocas.

Fonte: Autoria própria.

Girando o planetário em diferentes direções e posicionando o globo terrestre em diferentes datas é possível demonstrar como é a incidência solar. Na Figura 8, esta ação é demonstrada. Nela um alfinete é colocado em latitude semelhante à da capital paranaense, ao mês de dezembro (dia 22) o Sol em um dia de solstício atinge diretamente o trópico de capricórnio, para o hemisfério onde esta cidade ocorre então o verão, ao passo que no hemisfério norte tem-se o inverno. Já em Junho os raios solares incidem o trópico de capricórnio: verão no hemisfério norte e inverno no hemisfério Sul. Com tais demonstrações é interessante abordar os acontecimentos cotidianos, chamar a atenção para a alternância do Sol na abóboda celeste.

APÊNDICE A – ESTRUTURAS DO PLANETÁRIO ANELAR.

ESTRUTURA A - Copie e cole no Word aumentando o tamanho para 20cmX13cm.

ESTRUTURA B - Copie e cole no Word aumentando o tamanho para 20cmX13cm.

 

Instruções:

- Recorte as estruturas A e B e as cole sobre um pedaço de papelão (transversalmente aos furos do papelão) juntando-as e dando sequência aos meses expressos em ambas as estruturas.

APÊNDICE B – base de colagem do planetário anelar