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 O aluno poder? entender o movimento solar no local onde reside. O dom?nio do movimento solar pode influenciar na vida do aluno ao tomar decis?es que envolvam ilumina??o, localiza??o, conforto t?rmico etc. Para os alunos de Ensino M?dio, as observa??es propostas podem influenciar nas notas das avalia??es de Mec?nica em fun??o do maior dom?nio do significado de adotar um referencial ao analisar um movimento.

04 aulas de 50 minutos cada

Trajet?ria solar e pontos cardeais para alunos do Ensino Fundamental.

Trajet?ria solar, pontos cardeais e sistemas de refer?ncia para alunos do Ensino M?dio.

     Professor, embora o sistema Heliost?tico (sol parado) se mostre superior ao geost?tico (Terra parada) em v?rios aspectos que envolvem referenciais fora do nosso planeta, o modelo geost?tico se mostra mais eficiente para v?rias an?lises que envolvem apenas aspectos internos ao nosso planeta. Fique claro que a palavra efici?ncia aqui entra como sin?nimo de simplicidade, ou seja, quanto mais simples melhor.

     Esta aula tem como objetivo incentivar seus alunos a entender algumas caracter?sticas do movimento solar (perceba que a Terra est? impl?cita como referencial) a partir da pesquisa sobre o assunto. Essa aula dever? preferencialmente  ser dividida em 2 momentos de 2 tempos de aula cada separados por alguns dias. A necessidade da divis?o em dois momentos, n?o trabalhando quatro aulas seguidas por exemplo, ? possibilitar a discuss?o em sala ap?s certo amadurecimento da ideia, divergindo consideravelmente do senso comum. Onde ser? feita a divis?o fica a crit?rio do professor, considerando o desenvolvimento da turma no decorrer de cada aula. Inserir aqui o n?mero de pausas e o ponto exato a ser atingido em cada aula deixaria a aula engessada para voc?, professor. Dependendo da administra??o de tempo e recursos, o professor pode ainda considerar um maior n?mero de aulas conforme a necessidade dos alunos.

     Fugir ao senso comum nunca ? f?cil, mesmo quando o senso comum apresenta algo completamente absurdo e facilmente falseado. As representa??es da natureza nos permitem melhor entender o que se passa a nossa volta, entretanto, em v?rios momentos usa-se a representa??o (o modelo) para dizer como a natureza deve se comportar e n?o verifica-se se a aplica??o foi coerente com os fatos.

     A divis?o poder? ser feita onde o professor considerar mais coerente. Isso depender? das respostas dos alunos. A divis?o ser? feita no momento em que os alunos apresentarem certa autonomia ao utilizar o simulador de c?u para responder as perguntas propostas.

    Caso o senhor queira, a aula poder? ganhar um aspecto observacional que vai durar todo o ano letivo. Nesse terceiro momento, os alunos dever?o iniciar um lento processo de observa??o solar utilizando referenciais terrestres como montanhas, casas, pr?dios etc. A observa??o lenta, gradual, anotada e comparada com certeza resultar? em transforma??es no modo como seus alunos v?em a trajet?ria do Sol.

    De um modo geral, as perguntas ter?o um car?ter fechado, isso significa uma resposta ?nica sob pena de refazer a resposta. Se os alunos visualizarem o Sol se deslocando com inclina??o para o norte, sendo que a inclina??o deveria estar para o sul, corre??es dever?o ser feitas por uma decis?o do grupo ou, na falta de coes?o, pelo professor.

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1⁰ Proposta (por ser sugest?o, o professor pode ficar ? vontade para modific?-lo conforme julgar necess?rio e coerente com sua realidade)

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1- Abrir o simulador de c?u, recomenda-se o Stellarium dispon?vel gratuitamente em http://www.stellarium.org/pt/;

2- Utilizar o localizador (tecla F6) para escolher a cidade onde a aula ocorrer? ou outro local. ? importante que inicialmente os alunos utilizem os mesmos dados por uma quest?o de facilitar a media??o com a turma. Mesmo ganhando cara de receita de bolo com a padroniza??o, isso ser? necess?rio at? perceber que os alunos sabem o que deve ser feito e como faz?-lo. A sugest?o de iniciar com a sua cidade ? facilitar a identifica??o do aluno com a atividade.

3- verificar a posi??o do Sol nascente em diferentes ?pocas do ano. Apertando a tecla "+" um dia se passar? no simulador. Algumas datas n?o podem deixar de ser observadas com mais aten??o, s?o elas: 21/03, 21/06, 21/09 e 21/12 que s?o respectivamente, por aproxima??o, equin?cio de outono, solst?cios de inverno, equin?cio de primavera e solst?cio de ver?o. (aqui considerou-se que esta aula ser? ministrada no Brasil e do lado sul da linha do equador.)

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   At? aqui, os aluno dever?o encontrar alguma coisa parecida com as imagens abaixo; As imagens abaixo s?o registros de tela feitos pelo autor dessa aula utilizando o simulador de c?u Stellarium, recomendado para esta aula. 

Em 21/03, equin?cio de outono, perceba que o Sol nasceu exatamente no leste e sua trajet?ria est? inclinada para o norte. O mesmo ocorrer? no dia 21/09 no equin?cio de primavera. N?o deixe de notar as marca??es feitas em vermelho na imagem, mas n?o as procure no simulador de c?u porque isso foi feito com uma ferramenta de edi??o de imagem por motivos did?ticos.

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      Usando a ferramenta de passagem do tempo, localizada na parte inferior da tela na barra de ferramentas, os alunos perceber?o que no mesmo dia em que o Sol nasce no leste ele se p?e a oeste

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Em 21/06, solst?cio de inverno, o sol nascer? no extremo ? esquerda do leste sentido norte. Nesse dia, o Sol vai se p?r no extremo ? direita do oeste, sentido norte.

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Em 21/12, solst?cio de ver?o, o Sol nascer? no extremo ? direita do leste e vai se pro no extremo ? esquerda do oeste, ambos no sentido sul.

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2⁰ proposta: realizar os mesmos procedimentos mudando a latitude. Agora vamos para a linha do equador e ver o que acontece. A mudan?a de latitude pode ser feita apertando a tecla F5.

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As imagens obtidas ser?o aproximadamente as mostradas abaixo.

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Pode ser chato, mas est? acabando. Para facilitar, utilize apenas as datas indicadas (21/03, 21/06, 21/09 e 21/12) e repita os procedimentos de observa??o do Sol nascente e do Sol poente em qualquer latitude do hemisf?rio norte. Abaixo fica um exemplo.

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http://www.youtube.com/watch?v=1EepjLezflg&NR=1&feature=endscreen - Aqui se v? o Sol nascendo em um ambiente com alta umidade, veja os efeitos na atmosfera.

http://www.youtube.com/watch?NR=1&v=3NExLzQYHRw&feature=endscreen - Em um dia menos ?mido. No v?deo, uma grande cidade encontra-se ? esquerda e no hor?rio v?rios carros j? deveriam estar parados no tr?nsito emitindo gases.

http://www.youtube.com/watch?v=Gu1iwL5TvUA - Percebam a leve inclina??o do movimento solar em rela??o a uma reta vertical no horizonte.

http://www.youtube.com/watch?v=S9l5Qb0K_TI - Aqui se v? o a redu??o de luminosidade no p?r do Sol.

http://www.youtube.com/watch?v=21MKmRLL_wE - Aqui se v? o contr?rio, gravado na cidade de Nova Friburgo - RJ

Todos os procedimentos ser?o em busca de respostas a situa??es hipot?ticas apresentadas. Embora hipot?ticas, algumas delas j? podem ter sido vivenciadas por qualquer um dos presentes em sala de aula.

Situa??o hipot?tica 1: O senhor Silva pretende se casar e comprar uma casa para viver com sua fam?lia. Como a casa pretendida ficar? na zona rural, na compra n?o ser?o consideradas outras casas ou a presen?a de pr?dios. O corretor respons?vel por indicar um im?vel ao senhor Silva, relatou a diferen?a de pre?o de compra em fun??o da posi??o solar no per?odo matinal ou vespertino, havendo 10% de acr?scimo para usufruir do Sol matinal pela frente da casa. A casa pretendida tem suas laterais cortadas ao meio pelo plano leste-oeste e a frente voltada para o ponto cardeal sul. Diante do exposto, pergunta-se:

a) Em que ?poca do ano a casa seria mais barata? (pergunta fechada)

b) Essa resposta ? v?lida para todas as regi?es do Brasil? (pergunta aberta)

Situa??o hipot?tica 2: Jo?ozinho, morador da cidade de Bom Jardim (latitude 22? 15') pretende marcar um jogo de futebol com os meninos da escola. Como se trata de futebol amador, o jogo ter? um ?nico tempo e isso implica em n?o trocar de campo com o outro time.

A linha do meio do campo ? paralela ao eixo leste oeste e o jogo est? marcado para meio dia do pr?ximo solst?cio de inverno. Considerando que o Sol atrapalha a vis?o do goleiro e dos jogadores durante o jogo, qual lado Jo?ozinho deve escolher para que o time prejudicado com a posi??o do Sol seja o time advers?rio?

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Quest?o desafio, uma situa??o real proposta pela IOAA 2012 no Estado do Rio de Janeiro (Olimp?ada Internacional de Astronomia).

       No Observat?rio Nacional do Brasil, localizado na cidade do Rio de Janeiro (22? 54' S, 43? 12' W), h? um rel?gio solar vertical logo acima da porta da c?pula do telesc?pio de 32cm, dirigido para o norte. O rel?gio est? no plano Leste-Oeste-Z?nite e seu gn?mon ? paralelo ao eixo [de rota??o] da Terra. Em que declina??o do sol e a que momento do ano (meses e esta??es) o rel?gio (i) n?o funciona durante, pelo menos, um dado per?odo do dia? e (ii) definitivamente n?o funciona durante o dia?

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Gabaritos:

1- Ajudando o senhor Silva

a)  A casa ser? mais barata "longe" do Solst?cio de ver?o. No Solst?cio de ver?o o sol nasce pois nessa ?poca o Sol nasce no ponto mais distante do leste sentido norte. Isso significa que a casa vai ser iluminada diretamente durante o per?odo matinal pelos fundos. No solst?cio de ver?o o Sol nascer? no ponto mais distante do leste sentido sul, isso significa ter a casa iluminada pela frente com consequente encarecimento no momento da compra

b) essa resposta ? v?lida para qualquer lugar do Brasil, sendo percebida com menor intensidade nas regi?es pr?ximas ? linha do equador.

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Dica de abordagem: mostre a seus alunos que uma mesma casa pode ter 2 pre?os diferentes apenas por ser apresentada em diferentes ?pocas do ano. Fa?a a sugest?o de an?lise de outros fatores que venham a influenciar na compra para decidir a compra da casa pr?pria. A verifica??o de uma utilidade concreta pode ajudar o aluno no item "interesse pela disciplina".

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2- Futebol do jo?ozinho

R: No solst?cio de inverno, o Sol passar? pela posi??o mais baixa do ano sobre o ponto cardeal norte ao meio dia solar. Nesse dia, o Sol ter? nascido no extremo ? esquerda do leste, sentido norte al?m da inclina??o do Sol para o norte em rela??o ao plano leste oeste. Isso significa que quem estiver olhando para o norte poder? ter sua vista ofuscada pela luz solar. Por esse motivo, Jo?ozinho deve escolher o lado norte do campo.