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UNIDADE 4. Formas de orientação no espaço e no tempo

107

Boxe complementar:

Fim do complemento.

108

DESAFIO À VISTA!

Capítulo 13

Neste capítulo, você vai identificar formas de orientação e localização a partir da observação do céu.

Como é possível se localizar por meio da posição aparente do Sol no céu?

CAPÍTULO 13. Orientação e localização

Leia as notícias em voz alta e responda.

Ambiente e tecnologia mudaram os navegadores, diz Amyr Klink

O único explorador até hoje capaz de remar sozinho da África ao Brasil comemora em 18 de setembro [2014] os 30 anos de seu desembarque na Bahia. A reflexão que Amyr Klink, 59, oferece agora é a de que a experiência de navegar o mundo se tornou diferente: facilitada pela tecnologia [...].

FONTE: Rafael Garcia. Ambiente e tecnologia mudaram os navegadores, diz Amyr Klink. Folha de S.Paulo , 1º set. 2014. Disponível em: http://fdnc.io/feG. Acesso em: 8 jun. 2021.

LEGENDA: Amyr Klink na Antártica em 2010. FIM DA LEGENDA.

Família Schurmann chega a Itajaí após viagem de 812 dias pelo mundo

O veleiro Kat navegou por cerca de 30 mil milhas, ou 50 mil quilômetros, em quatro oceanos. A primeira volta ao mundo da família Schurmann ocorreu há mais de 30 anos. Nesta [segunda] viagem [de 2014 a 2016], conseguiram rever antigos amigos e descobrir novos lugares.

FONTE: Família Schurmann chega a Itajaí após viagem de 812 dias pelo mundo. G1 , 10 dez. 2016. Disponível em: http://fdnc.io/feF. Acesso em: 8 jun. 2021.

LEGENDA: Chegada da família Schurmann ao porto de Itajaí, SC, 2016. FIM DA LEGENDA.

1. Qual foi o meio de transporte utilizado nas viagens realizadas por Amyr Klink e pela família Schurmann?

   

2. Qual é a diferença entre as formas de localização utilizadas por Amyr Klink há mais de 30 anos e pela família Schurmann em sua viagem mais recente? Se for preciso, pesquise.

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Atualmente, há várias maneiras de encontrar um lugar e muitos instrumentos que indicam nossa localização.

Pelos smartphones, por exemplo, podem ser utilizados sistemas como o GPS – do inglês, Global Positioning System, ou Sistema de Posicionamento Global –, que orientam automóveis, aviões e pessoas. Mas será que há outra forma de indicar nossa localização sem usar esses instrumentos?

Deslocar-se em locais conhecidos, como no local onde moramos, não é tão complicado quanto o deslocamento em outros locais que não conhecemos bem.

Imagine que você esteja em uma floresta ou no meio de um oceano, sem mapas, sem sinal de internet nem instrumentos mais modernos para localização. Como você faria para se orientar?

Observando a natureza, os seres humanos perceberam que poderiam se orientar pelos astros, como o Sol e as outras estrelas, e pela regularidade dos movimentos destes no céu. Eles notaram que o Sol aparecia todas as manhãs, aproximadamente, na mesma direção do horizonte, e desaparecia ao entardecer no lado oposto.

LEGENDA: Atualmente, a maioria dos smartphones tem a tecnologia de GPS. (Imagem sem escala; cores fantasia.) FIM DA LEGENDA.

LEGENDA: Representação esquemática do nascer e do pôr do Sol. Esse astro aparece todos os dias aproximadamente na mesma direção e desaparece no lado oposto. (Imagem sem escala; cores fantasia.) FIM DA LEGENDA.

Fonte: OLIVEIRA FILHO, K. de S.; SARAIVA, M. de F. O. Astronomia e Astrofísica. Porto Alegre: UFRGS, 2014. Disponível em: http://fdnc.io/9t3. Acesso em: 8 jun. 2021.

Boxe complementar:

Fim do complemento.

3. No lugar em que você mora, você já observou qual é o lado mais iluminado pela manhã? E no final da tarde?

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Atividade prática

Orientando-se pelo Sol

Vamos encontrar as direções com base na observação do movimento aparente do Sol?

Do que vocês vão precisar

Observação: ATENÇÃO: Apenas adultos devem manusear tesouras e outros objetos cortantes ou pontiagudos. Fim da observação.

• papel sulfite
• 1 pedaço de papelão grosso maior que o papel sulfite
• 1 palito de churrasco
• cola
• régua de 30 cm
• 1 pedaço de barbante do tamanho do papel sulfite
• giz de cera colorido
• 1 tesoura com pontas arredondadas

  Como fazer

1. Cole o papel sulfite na base de papelão. Com a ajuda de um adulto, corte o palito de churrasco para ele ficar com 13 centímetros. Em seguida, espete o palito no meio da borda maior do papel sulfite, sem incliná-lo. Se necessário, use fita adesiva para fixá-lo melhor.

2. Procure um local onde haja iluminação direta do Sol tanto no período da manhã quanto no da tarde. Posicione o instrumento que você construiu nesse local.
   • Descreva o que ocorre quando o Sol ilumina o instrumento.
   3. No período da manhã, posicione o instrumento de forma que a sombra do palito fique em posição semelhante à que está na ilustração abaixo. Sem tirar o instrumento do lugar, com o giz de cera, trace uma linha sobre a sombra projetada no papel. Mantenha o instrumento no mesmo local para realizar as próximas etapas.

LEGENDA: Representações esquemáticas das etapas de montagem do experimento. (Imagens sem escala; cores fantasia.) FIM DA LEGENDA.

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4. Amarre o giz de cera com o barbante e prenda a outra ponta do barbante na base do palito, formando um tipo de compasso. Segurando o palito no lugar, trace um arco de circunferência a partir da extremidade da linha desenhada pela manhã. Certifique-se de manter sempre o barbante esticado e de não inclinar o palito.

5. Faça novas observações no período da tarde até que a extremidade da sombra do palito encontre o arco novamente.

6. Trace uma linha com o giz de cera sobre a linha de sombra produzida nesse horário.
   • A sombra projetada pelo palito mudou de lugar? Como você poderia explicar isso?

7. Agora, usando a régua e o giz de cera, trace uma nova linha unindo as extremidades das linhas que você traçou no período da manhã e no período da tarde. Nessa nova linha, faça uma seta que aponte na direção da linha feita na sombra da tarde.

LEGENDA: Representações esquemáticas das etapas de montagem do experimento. (Imagens sem escala; cores fantasia.) FIM DA LEGENDA.

1. Observe a imagem que você desenhou no papel sulfite, converse com seus colegas e responda.
   • Para qual direção vocês consideram que a seta está apontando: norte, sul, leste ou oeste? O que ocorre nessa direção: o nascer do Sol ou o pôr do Sol?

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Pontos cardeais

Na Atividade prática, a estrutura que você criou com o palito é chamada de gnômon. Com base em observações como as que foram feitas nessa atividade, que tomam como referências o movimento aparente do Sol e a sombra projetada por um gnômon, foram estabelecidos os pontos cardeais – norte, sul, leste e oeste.

A linha que você traçou ao final das observações na Atividade prática indica as direções leste-oeste. O leste está na direção apontada pela seta e, o oeste, na direção oposta.

4. Pesquise o nome que se dá à imagem abaixo.

5. Coloque o instrumento que você produziu na mesma posição em que foi feita a Atividade prática. Usando-o como orientador, identifique na paisagem ao seu redor o que existe em cada uma das direções: norte, sul, leste e oeste.

6. Leia as orientações na imagem e localize os pontos cardeais.

Observação: (Imagem sem escala; cores fantasia.) Fim da observação.

1. Você conseguiu localizar os pontos descritos pelas crianças? Como você fez isso?

2. Faça a correspondência entre os numerais que aparecem na imagem e os pontos cardeais.

113

Boxe complementar:

Fim do complemento.

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Magnetismo da Terra

Observe as imagens que mostram dois ímãs.

LEGENDA: Representação esquemática de ímãs. (Imagens sem escala; cores fantasia.) FIM DA LEGENDA.

7. Você já tentou fazer algo semelhante ao que aparece nas imagens?
   • Tente fazer o mesmo e explique o que ocorre. Se for preciso, pesquise.

     A Terra se comporta como um grande ímã. Seu núcleo é formado por metais, como o ferro e o níquel, que atraem a agulha da bússola para a direção norte, de forma aproximada. Os ímãs sempre têm dois polos, um deles é denominado norte e o outro, sul.

     O polo norte geográfico coincide, de maneira aproximada, com o polo sul magnético; e o polo sul geográfico coincide com o polo norte magnético.

LEGENDA: Representação esquemática dos polos magnéticos e geográficos da Terra. (Imagem sem escala; cores fantasia.) FIM DA LEGENDA.

Fonte: OLIVEIRA FILHO, K. de S.; SARAIVA, M. de F. O. Astronomia e Astrofísica. Porto Alegre: UFRGS, 2014. Disponível em: http://fdnc.io/9t3. Acesso em: 8 jun. 2021.

8. Assista ao experimento “Esponja magnética para limpar vidros ‘impossíveis’” (disponível em: http://fdnc.io/feP; acesso em: 8 jun. 2021). Em seguida, explique como o experimento funciona. Utilize seus conhecimentos sobre os polos dos ímãs em sua explicação.

   Observação: ATENÇÃO: Esse experimento deve ser executado com a supervisão de um adulto. Fim da observação.

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LIGANDO OS PONTOS

Capítulo 13

1. Leia o texto em voz alta e responda.

   GPS: a tecnologia da bússola moderna

   A evolução dos mapas [...] [e a conquista espacial] possibilitaram o surgimento da bússola moderna: o GPS (Sistema de Posicionamento Global, na sigla em inglês). [...]

   Hoje, além de indicarem o caminho, alguns dispositivos mostram também a rota mais curta, a de menos trânsito e se há algum problema durante o percurso. [...]

   Por trás do GPS há um complexo sistema de satélites – 24, na verdade – que dialogam entre si e apontam as posições em milionésimos de segundo. As coordenadas não são usadas só por motoristas. Aviões e embarcações também se orientam por elas. [...]

   FONTE: GPS: a tecnologia da bússola moderna. Petrobras , 25 jun. 2018. Disponível em: http://fdnc.io/feQ. Acesso em: 8 jun. 2021.

LEGENDA: O GPS funciona com 24 satélites que circundam a Terra em uma altitude de aproximadamente 20.200 km e a uma velocidade de quase 11.500 km/h. Em qualquer lugar do mundo, o aparelho receptor capta as informações de pelo menos quatro desses satélites e, assim, consegue determinar a localização do usuário. (Imagem sem escala; cores fantasia.) FIM DA LEGENDA.

1. Quais são os usos do GPS no dia a dia das pessoas? Por que ele é chamado de bússola moderna?

2. De que aparelhos a tecnologia do GPS pode ser acessada?

3. Além do uso de instrumentos como o GPS e a bússola, quais são as outras formas de nos localizarmos?

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4. De que maneira podemos localizar as direções utilizando os dois instrumentos representados abaixo?

LEGENDA: Representação esquemática de gnômon. (Imagem sem escala; cores fantasia.) FIM DA LEGENDA.

LEGENDA: Representação esquemática de bússola. (Imagem sem escala; cores fantasia.) FIM DA LEGENDA.

2. Usando um ímã em barra e uma bússola, como você faria para identificar os polos do ímã?

LEGENDA: Representação esquemática de um ímã em barra e de uma bússola. (Imagens sem escala; cores fantasia.) FIM DA LEGENDA.

3. Conhecer a posição dos pontos cardeais na hora de fazer uma construção facilita a escolha da localização de cômodos e de janelas para o melhor aproveitamento da luz do Sol.
   1. Identifique os pontos cardeais no esquema a seguir.

2. Qual deve ser a direção das janelas para o melhor aproveitamento da luz natural no período da manhã?

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DESAFIO À VISTA!

Capítulo 14

Neste capítulo, você vai identificar elementos envolvidos na elaboração de calendários.

Como é feito o registro da passagem do tempo?

CAPÍTULO 14. A marcação do tempo

1. Leia a reportagem, pesquise o significado das palavras desconhecidas e responda.

   Cientista recria observatório indígena em Santa Catarina

   Versão moderna de “relógio solar” guarani será inaugurada em praia de Garopaba. [...]

   Quatro possíveis exemplares de gnômon, feitos de pedra, foram achados pelo pesquisador [Germano Afonso, doutor em Astronomia] em Garopaba, um deles ainda com rochas menores dispostas à sua volta. O funcionamento é simples e engenhoso: a luz do Sol faz com que o monólito vertical projete sua sombra no chão [...].

   A variação do caminho aparente do Sol no céu ao longo do ano é, assim, registrada, e com um pouco de prática de observação se torna possível determinar tanto a hora do dia quanto [...] os pontos cardeais. [...]

   FONTE: Reinaldo José Lopes. Cientista recria observatório indígena em SC. G1 , 27 set. 2007. Disponível em: http://fdnc.io/feW. Acesso em: 8 jun. 2021.

LEGENDA: Gnômon de pedra em observatório astronômico indígena (Garopaba, SC, 2020). FIM DA LEGENDA.

1. Como esse tipo de instrumento possibilita marcar o decorrer das horas ao longo do dia?

2. O que serve como ponteiro do relógio?

3. Cite alguns exemplos da importância do uso de instrumentos de medida do tempo.

4. Leia o texto para seus familiares e pergunte quais são os recursos que eles conhecem para medir a passagem do tempo.

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Relógio de sol

Em nosso dia a dia, encontramos várias referências de tempo: hora, dia, ano. Afinal, como foi possível chegar até esses padrões?

A observação dos astros, como o Sol, as outras estrelas e a Lua, foi o ponto de partida para a medição do tempo. A identificação do movimento aparente desses astros e sua aparência no céu demonstram um fenômeno periódico, ou seja, que sempre se repete, determinando algumas de nossas unidades de tempo.

As sombras projetadas pelo Sol durante o dia mudam de direção e de tamanho. Observe a imagem abaixo.

LEGENDA: Representação esquemática das sombras projetadas pelo Sol durante um dia. (Imagem sem escala; cores fantasia.) FIM DA LEGENDA.

Fonte: OLIVEIRA FILHO, K. de S.; SARAIVA, M. de F. O. Astronomia e Astrofísica. Porto Alegre: UFRGS, 2014. Disponível em: http://fdnc.io/9t3. Acesso em: 18 maio 2021.

Logo depois de o Sol nascer, a sombra da haste (gnômon) é a maior possível; ao meio-dia, o Sol está mais alto no céu, e a sombra é a menor possível; finalmente, logo antes de o Sol se pôr, a sombra volta a ser a maior possível.

2. Que letras representam as sombras do período da manhã, antes do meio-dia?

3. Que letra representa a sombra do meio-dia?

4. Que letras representam as sombras do período da tarde, após o meio-dia?

   Essa observação foi importante para a utilização do relógio de sol, que mede a passagem do tempo com base no movimento aparente do Sol durante um dia.

   Observação: Você já descreveu, no 2º ano, a posição aparente do Sol durante o dia observando o tamanho da sombra projetada. Relembre essa atividade e converse com os colegas. Fim da observação.

120

O relógio de sol mais simples é o gnômon. Nele, à medida que o Sol se movimenta, a sombra do gnômon muda de tamanho e posição, indicando a passagem do tempo.

Civilizações muito antigas, como a dos babilônios e a dos egípcios, já usavam o relógio de sol para medir o tempo. Os egípcios foram os primeiros a separar o dia em pequenas partes.

LEGENDA: Relógio de sol com mais de 3.300 anos descoberto no Egito por pesquisadores da Suíça. No encontro das linhas retas, há uma cavidade para inserir um pino que projeta uma sombra para mostrar as horas do dia. FIM DA LEGENDA.

LEGENDA: Relógio de sol no Jardim Botânico do Rio de Janeiro, RJ (2019). FIM DA LEGENDA.

LEGENDA: Relógio de sol vertical em São Paulo, SP (2018). FIM DA LEGENDA.

LEGENDA: Relógio de sol horizontal: neste exemplo, o gnômon é a própria pessoa que vê a sua sombra marcando a hora (Nice, França). FIM DA LEGENDA.

121

5. Ao observar as imagens dos relógios de sol, você percebeu que eles apresentam marcações somente em metade de uma circunferência? Tente explicar o motivo para isso.

6. Em sua opinião, o que faz o relógio de sol não ser um instrumento utilizado com muita frequência para a marcação do tempo?

Boxe complementar:

Fim do complemento.

122

Calendários

Observe a imagem.

7. De onde essa folha foi retirada? O que ela representa?

8. Que período de tempo está marcado na folha representada na imagem?

9. O que significam os símbolos que estão acima de alguns números?

   10. Para que utilizamos os calendários?

123

Atividade prática

A Lua e o calendário mensal

Você já observou a Lua em diferentes momentos do mês? Percebeu as diferentes aparências desse astro?

Nesta atividade, você vai observar a Lua em todos os dias de um mês.

• Faça um calendário igual ao modelo abaixo.
• Escolha um mês com os colegas e o professor.
• Anote os dias de acordo com o mês escolhido.
• Desenhe no círculo a aparência da Lua observada em cada dia.

1. Compare seus desenhos com os de um colega. O que vocês observaram em relação à aparência da Lua?

2. A Lua muda de aparência de forma contínua e gradual, sempre seguindo uma mesma sequência. Represente as quatro principais aparências dessa sequência, iniciando pela etapa na qual a Lua não está visível.

3. Quanto tempo demora a mudança entre uma aparência e outra, das quatro representadas na questão anterior?

4. Qual é a relação entre o calendário mensal, ou seja, o mês, e as mudanças na aparência da Lua?

5. Quantos meses tem um ano? Como são chamados esses meses?

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A criação do calendário está diretamente ligada à observação dos movimentos periódicos da Lua e da movimentação aparente do Sol. Há muito tempo, o ser humano sentiu necessidade de organizar o tempo para comemorar suas festas religiosas e, principalmente, para saber a melhor época de realização das atividades agrícolas e comerciais.

Existem muitos tipos de calendário, e a maioria deles tem como base o comportamento dos astros.

Calendário gregoriano

O calendário gregoriano foi criado na Europa em 1582, por iniciativa do papa Gregório XIII. É o calendário mais usado no mundo atualmente. Ele organiza, em um mesmo sistema, eventos relacionados às fases da Lua e também ao movimento da Terra ao redor do Sol. O calendário gregoriano agrupa o tempo em anos, e cada ano tem 365 dias.

A Terra demora aproximadamente 365 dias e 6 horas, ou seja, um ano, para dar uma volta completa em torno do Sol – movimento chamado de translação. O movimento que a Terra faz em torno de si mesma é chamado de rotação. Ele dura 24 horas, ou seja, um dia.

LEGENDA: Representação esquemática dos movimentos de translação e de rotação da Terra. As setas amarelas representam o movimento de translação. As setas vermelhas representam o movimento de rotação. (Imagem sem escala; cores fantasia.) FIM DA LEGENDA.

Fonte: OLIVEIRA FILHO, K. de S.; SARAIVA, M. de F. O. Astronomia e Astrofísica. Porto Alegre: UFRGS, 2014. Disponível em: http://fdnc.io/9t3. Acesso em: 8 jun. 2021.

Boxe complementar:

Fim do complemento.

125

Seguindo o ciclo lunar, o ano é dividido em doze meses com 30 ou 31 dias cada um, com exceção do mês de fevereiro, que pode ter 28 ou 29 dias. Essa variação no mês de fevereiro ocorre para corrigir as seis horas que sobram da contagem de dias todo ano. Por isso, a cada quatro anos, essas seis horas são somadas e formam mais um dia, que é incluído no mês de fevereiro. Esse ano passa a ter 366 dias e é chamado de ano bissexto .

LEGENDA: Calendário do ano de 2023. FIM DA LEGENDA.

11. Quais são as características do calendário gregoriano?

12. Sabendo que o ano de 2008 foi bissexto, descubra se o ano em que você nasceu foi bissexto ou não.

    Calendário chinês

    O calendário chinês é o mais antigo de que se tem registro e também combina o ciclo solar com os ciclos lunares. No entanto, em vez de adicionar um ano bissexto, os chineses acrescentam um mês a cada três anos, aproximadamente. O calendário chinês, além de contar o tempo em anos, também considera ciclos de doze anos, em que cada ano recebe o nome de um animal correspondente ao horóscopo chinês: rato, boi, tigre, coelho, dragão, serpente, cavalo, carneiro, macaco, galo, cão e porco.

LEGENDA: Representação do calendário chinês. FIM DA LEGENDA.

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Calendário islâmico

O calendário islâmico baseia-se somente no ciclo lunar. Ele é composto de doze meses de 29 ou 30 dias e, no total, tem em torno de 354 dias. Pesquisadores apontam que a Hégira (migração de Maomé de Meca para Medina, em 16 de julho de 622 d.C.) marcou o início do calendário islâmico. Festas religiosas, como o Ramadã ou o Ano-novo islâmico, são celebradas de acordo com esse calendário.

LEGENDA: Representação do calendário islâmico. FIM DA LEGENDA.

Calendários indígenas

Alguns povos indígenas usam o ciclo da Lua, outros usam a cheia dos rios ou as atividades agrícolas para montar seus calendários.

Em suas representações, alguns calendários mostram as atividades do povo indígena no decorrer do ano.

LEGENDA: Representação do calendário feito pelo povo da etnia Suyá, que vive no parque do Xingu, no Mato Grosso. FIM DA LEGENDA.

13. Observe o calendário indígena e, com base nele, responda.
    1. Qual é o melhor mês do ano para o plantio de milho?
    2. Qual é o melhor mês do ano para o plantio de mandioca?

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LIGANDO OS PONTOS

Capítulo 14

1. Observe as sombras da árvore e do menino nos quadrinhos e responda.

1. O que os quadrinhos mostram por meio da projeção das sombras da árvore e do menino?

2. Qual dos quadrinhos representa o meio-dia? Como você chegou a essa conclusão?

2. Observe a imagem e responda.

LEGENDA: Representação esquemática de um relógio de sol. (Imagem sem escala; cores fantasia.) FIM DA LEGENDA.

• Que horas o relógio de sol está marcando? O que forma o ponteiro do relógio?

3. Qual é a importância da marcação do tempo por um instrumento como o relógio?

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4. Leia o texto e responda.

   Por que a semana tem sete dias?

   [...] A resposta está no céu. Ao olharem para a Lua, povos antigos notaram que ela mudava de aparência em intervalos regulares de tempo: aparecia cheia como uma bola (lua cheia), depois ia diminuindo até ficar pela metade (quarto minguante), continuava a diminuir até virar um aro bem fininho e desaparecer (lua nova) e, em seguida, voltava a crescer até ficar pela metade (quarto crescente). A separação entre cada fase dura sete dias e algumas horas [...].

   Talvez só isso já fosse suficiente para que o [ser humano] contasse períodos de sete dias, mas houve outro fator importante. Da Terra, observamos sete astros que se movem no céu – o Sol, a Lua e os cinco planetas que podemos avistar a olho nu: Mercúrio, Vênus, Marte, Júpiter e Saturno. Os antigos babilônios (povos que viveram na região onde hoje é o Iraque) acreditavam que cada um dos dias era regido por um desses astros.[...]

   FONTE: Por que a semana tem sete dias? Ciência Hoje das Crianças , 31 mar. 2014. Disponível em: http://fdnc.io/ff8. Acesso em: 8 jun. 2021.

1. A aparência da Lua muda gradativamente em intervalos de tempo regulares. Qual é o intervalo de tempo entre uma aparência da Lua e a seguinte? Como é chamado esse intervalo de tempo?

2. Pesquise o nome dos dias da semana em locais que utilizam o nome de astros para essa representação. Não se esqueça de indicar a fonte de consulta!

5. Os calendários usados pelos diferentes povos são muito variados. O calendário islâmico, por exemplo, é lunar e nele cada mês é determinado pela aparência da Lua. Qual é o calendário que utilizamos e como ele é organizado?

6. Com o objetivo de ajustar o calendário anual ao movimento da Terra ao redor do Sol, foi criado o ano bissexto. Explique o que é um ano bissexto.

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DESAFIO À VISTA!

Capítulo 15

Neste capítulo, você vai associar o movimento dos astros às estações do ano.

Por que os dias são mais longos que as noites no verão? Acontece o contrário no inverno?

CAPÍTULO 15. As estações do ano

Muitos fenômenos naturais acompanham as estações do ano e muitas mudanças ocorrem no clima e na vida de animais e de plantas. Em algumas regiões da Terra, essas mudanças são bem definidas e caracterizam as condições de temperatura, as chuvas e os seres vivos que habitam nesses lugares.

1. As estações do ano costumam ser representadas por símbolos ou eventos característicos. Identifique as estações mostradas nas imagens.

LEGENDA: Paisagem em São Paulo, SP, 2007. FIM DA LEGENDA.

LEGENDA: Paisagem em Niterói, RJ, 2019. FIM DA LEGENDA.

LEGENDA: Paisagem em Santa Maria, RS, 2020. FIM DA LEGENDA.

LEGENDA: Paisagem em Lajes, SC, 2020. FIM DA LEGENDA.

2. Que característica de cada paisagem você utilizou para identificar as estações?

3. Em sua opinião, qual é a relação do Sol com as estações do ano?

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Povos antigos já percebiam as mudanças nas condições climáticas que se repetem anualmente, sempre na mesma sequência. Em razão disso, determinavam suas atividades, como plantar, colher e se proteger do frio.

Observando um gnômon, sempre ao meio-dia, os povos antigos constataram que, nas épocas mais frias, a sombra projetada por ele era maior do que nas épocas mais quentes. Assim, concluíram que a incidência dos raios solares variava ao longo do ano e que este poderia ser dividido em estações.

LEGENDA: Representação esquemática da sombra de um gnômon, ao meio-dia, ao longo de um ano. (Imagem sem escala; cores fantasia.) FIM DA LEGENDA.

Fonte: OLIVEIRA FILHO, K. de S.; SARAIVA, M. de F. O. Astronomia e Astrofísica. Porto Alegre: UFRGS, 2014. Disponível em: http://fdnc.io/9t3. Acesso em: 8 jun. 2021.

O inverno começa no dia em que a sombra do gnômon atinge sua extensão máxima ao meio-dia e termina no dia em ela que chega à metade dessa extensão ao meio-dia, quando começa a primavera. O verão inicia quando a extensão dessa sombra é mínima ao meio-dia e termina quando ela atinge a metade do comprimento máximo ao meio-dia, indicando o começo do outono.

Essas estações são bem marcadas pelas diferenças de temperatura em algumas regiões do planeta, enquanto em outras regiões essas diferenças são menos acentuadas.

Boxe complementar:

Fim do complemento.

131

No Brasil, por exemplo, na região Sul, as estações são mais bem definidas que nas regiões Norte e Nordeste, onde geralmente elas se dividem entre uma estação mais seca e outra mais chuvosa.

LEGENDA: Perto da linha do Equador, os raios solares atingem mais intensamente a superfície da Terra ao longo do ano do que nas regiões mais afastadas. Quanto mais próximo da linha do Equador, menores são as diferenças climáticas entre verão e inverno. (Imagem sem escala; cores fantasia.) FIM DA LEGENDA.

Fonte: OLIVEIRA FILHO, K. de S.; SARAIVA, M. de F. O. Astronomia e Astrofísica. Porto Alegre: UFRGS, 2014. Disponível em: http://fdnc.io/9t3. Acesso em: 8 jun. 2021.

Atividade prática

Investigando as estações do ano

Que tal fazer uma atividade para investigar o que influencia as estações do ano?

Do que vocês vão precisar

• 1 placa de madeira ou papelão ou 1 livro grosso
• 1 caixa de sapatos
• 1 folha de papel sulfite
• 1 lanterna
• fita adesiva

Observação: (Imagem sem escala; cores fantasia.) Fim da observação.

Como fazer

1. Fixe a folha de papel sulfite na placa (ou no livro) usando a fita adesiva.

2. Coloque a placa em pé sobre uma superfície plana.

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3. Acenda a lanterna e posicione-a horizontalmente, em cima da caixa de sapatos, em frente à folha branca, conforme o esquema a seguir.

LEGENDA: Representação esquemática da montagem do experimento. (Imagem sem escala; cores fantasia.) FIM DA LEGENDA.

4. Agora, mantenha a lanterna na mesma posição e incline a placa para trás.

1. O que você observou ao inclinar a folha em relação à parte iluminada?

   

2. Desenhe o formato da região iluminada na folha de papel sulfite nas duas situações: na vertical e na posição inclinada.

3. A quantidade de energia emitida pela lanterna é a mesma nas duas situações?

4. Em qual situação a quantidade de luz emitida pela lanterna ilumina uma região maior?

5. Em qual situação os raios de luz incidem em linha reta sobre a folha de papel sulfite?

6. A quantidade de luz ou calor do Sol que uma região recebe é maior quando os raios solares incidem inclinados ou quando incidem retos? Por quê?

7. Como você pode comparar esta Atividade prática à ocorrência das estações do ano? Se for preciso, pesquise.

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A diferença de iluminação proveniente dos raios solares também ocorre nas diversas regiões da Terra. Como o eixo imaginário de rotação da Terra é inclinado em relação ao plano de sua órbita em torno do Sol, os dois hemisférios não estão igualmente expostos à radiação solar.

Ao longo do ano, há alternância de incidência dos raios solares nos hemisférios norte e sul. Quando é verão no hemisfério sul, é inverno no hemisfério norte e vice-versa. Observe a imagem.

LEGENDA: Representação esquemática do movimento de translação da Terra e da incidência de raios solares nos hemisférios ao longo do ano. (Imagem sem escala; cores fantasia.) FIM DA LEGENDA.

Fonte: OLIVEIRA FILHO, K. de S.; SARAIVA, M. de F. O. Astronomia e Astrofísica. Porto Alegre: UFRGS, 2014. Disponível em: http://fdnc.io/9t3. Acesso em: 8 jun. 2021.

Outra característica das estações é a duração dos períodos diurno e noturno ao longo do ano. Em regiões não muito próximas do Equador, a duração do período diurno e noturno varia no decorrer do ano.

Há um dia em que o período diurno é mais longo que nos demais dias do ano. No hemisfério sul, esse dia ocorre em dezembro e é marcado pelo solstício de verão, que dá início ao verão. Há, também, um dia em que o período diurno é menor que nos demais dias do ano. No hemisfério sul, esse dia ocorre em junho e é marcado pelo solstício de inverno, que dá início ao inverno.

Nos meses de março e setembro, há um dia em que os períodos diurno e noturno têm a mesma duração e são marcados pelo equinócio de outono e pelo equinócio de primavera, respectivamente. No hemisfério sul, em março, esse evento dá início ao outono e, em setembro, à primavera.

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LIGANDO OS PONTOS

Capítulo 15

1. Leia o texto em voz alta e responda.

   A cigarra e as formigas

   Houve uma jovem cigarra que tinha o costume de chiar ao pé [de um] formigueiro.

   Só parava quando cansadinha; e seu divertimento então era observar as formigas na eterna faina de abastecer as tulhas .

Mas o bom tempo afinal passou e vieram as chuvas. [...]

A pobre cigarra, sem abrigo em seu galhinho seco e metida em grandes apuros, deliberou socorrer-se de alguém.

Manquitolando , com uma asa a arrastar lá se dirigiu para o formigueiro.

Bateu – tique, tique, tique…

Aparece uma formiga friorenta, embrulhada num xalinho de paina .

– Que quer? – perguntou, examinando a triste mendiga suja de lama e a tossir.

– Venho em busca de agasalho. O mau tempo não cessa e eu…

A formiga olhou-a de alto a baixo.

– E o que fez durante o bom tempo, que não construiu sua casa?

A pobre cigarra, toda tremendo, respondeu depois [de um] acesso de tosse.

– Eu cantava, bem sabe…

– Ah! … exclamou a formiga recordando-se. Era você então quem cantava nessa árvore enquanto nós labutávamos para encher as tulhas? [...]

FONTE: Monteiro Lobato. Fábulas . São Paulo: Brasiliense, 1994.

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1. Pesquise o significado das palavras que você não conhece.

2. O texto é uma fábula e faz referência a duas estações do ano: o verão e o inverno. Quais são as características dessas estações descritas no texto?

3. O que a cigarra e a formiga estavam fazendo durante o verão? E o que aconteceu com elas durante o inverno?

4. Quais são as outras estações que não foram citadas no texto?

5. O que determina as diferentes características climáticas de cada estação do ano?

2. Existe um dia no ano em que o período diurno é mais longo que nos demais dias.
   1. Em que mês isso ocorre no hemisfério sul?
   2. Qual é a estação do ano que começa nesse dia no hemisfério sul?

3. As diferenças no ambiente provocadas pelas mudanças de estação são bem definidas em todas as regiões da Terra? Explique.

4. Em um município, a sombra projetada por uma árvore ao meio-dia tem seu maior comprimento em junho e o menor em dezembro.
   1. Nesses meses, nesse município, começam quais estações do ano?
   2. Esse município se encontra no hemisfério norte ou no hemisfério sul?
   3. Em seu município, como são separadas as estações do ano? Você pode dizer que na região onde você vive existem quatro estações bem definidas?

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Ciências em contexto

Leia o texto em voz e responda.

Papai Noel e o solstício de verão

Por que Papai Noel se agasalha tanto se sentimos calor durante nosso Natal? A lenda do bom velhinho parece ter origem em um bispo chamado Nicolau, nascido por volta do ano de 280 onde hoje é a Turquia. [...]. Sendo europeu, Papai Noel se veste de acordo com o frio do inverno, que começa por lá em dezembro, no mesmo momento em que começa nosso verão por aqui. As diferenças sazonais entre hemisfério norte e sul estão relacionadas com a posição do Sol no firmamento.

[...]

Ao longo de seu caminho, o Sol dá início às estações do ano em quatro instantes importantes. Dois são chamados de equinócio e ocorrem quando o Sol cruza o equador celeste, projeção do equador da Terra no céu. Os outros dois instantes são os solstícios, que marcam o início do verão e do inverno, e acontecem quando o Sol atinge seu máximo afastamento do equador celeste.

O equador celeste é um círculo imaginário que divide o céu nos hemisférios norte e sul celestes. [...] [Em dezembro] acontecerá o solstício, que será de verão para o hemisfério sul, e de inverno para o hemisfério norte.

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O Sol atingirá seu máximo afastamento do equador celeste pelo lado sul, e teremos o início do nosso verão. Nesse mesmo instante, países do hemisfério norte terrestre estarão passando pelo início do inverno. Em julho, acontecerá o inverso, ou seja, o Sol atingirá seu máximo afastamento do equador celeste pelo outro lado, e teremos solstício de inverno no hemisfério sul e solstício de verão no hemisfério norte.

[...]

FONTE: Leandro L. S. Guedes. Papai Noel e o solstício de verão. Fundação Planetário da Cidade do Rio de Janeiro , 14 nov. 2018. Disponível em: http://fdnc.io/ffi. Acesso em: 8 jun. 2021.

1. Segundo o texto, por que Papai Noel usa roupa de inverno, mesmo sendo verão no nosso país?

VAMOS RETOMAR

2. Por que os solstícios são marcados por temperaturas diferentes nos hemisférios?

3. Outro fenômeno que marca o início das estações do ano são os equinócios.
   1. Quais estações são determinadas pelos equinócios?
   2. Em que meses do ano elas iniciam no hemisfério sul?
   3. Em relação à duração dos períodos diurno e noturno, o que podemos observar nos equinócios?

4. Quais são os principais recursos que podem ser utilizados para realizar a marcação do tempo?

   5. De que maneira é possível se localizar a partir da trajetória aparente do Sol no céu?

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Mão na massa

Construindo um relógio de água

Você estudou nesta unidade algumas formas de medir o tempo, como o relógio de sol, a clepsidra e a ampulheta. Os três aparelhos funcionam de acordo com um padrão e possuem suas limitações e vantagens. Observe as imagens de clepsidras, que mantêm a mesma forma de funcionamento que o antigo relógio de água.

LEGENDA: Clepsidra em Osaka, no Japão, 2010. FIM DA LEGENDA.

LEGENDA: Clepsidra em Porto Alegre, RS, 2015. FIM DA LEGENDA.

Agora é a sua vez de montar uma clepsidra!

Do que vocês vão precisar

• computador, tablet ou celular com acesso à internet
• materiais diversos para a construção da clepsidra

  Como fazer

1. Pesquise e registre como funciona uma clepsidra.

2. Com a ajuda do professor, selecione materiais e construa sua clepsidra.

3. Faça com os colegas da turma uma exposição dos aparelhos produzidos.

   

   

1. Com os colegas, compare a clepsidra com o relógio de sol. Qual é a diferença entre eles? Qual deles vocês utilizariam para medir o tempo que passam na escola?