As três Leis de Kepler;

As órbitas planetárias; e

Diferenciar cometas de planetas.

Não é necessário nenhum conhecimento prévio.

As estratégias utilizadas serão:

• Aula interativa;

• Aula conceitual;

• Uso do Laboratório de Informática ou Sala de Vídeo, pois o vídeo proposto pode ser salvo em DVD.      

Motivação: 

Com o intuito de estimular a curiosidade dos alunos acerca do tema estudado (Gravitação), sugerimos que o professor, peça para que os alunos formem grupos de 4 a 5 integrantes, e disponibilize as figuras 1 e 2 para que eles as analisem com base nas seguintes perguntas:         

• As figuras representam qual sistema planetário?
• Qual a diferença entre as duas figuras?
• O que é geocentrismo e heliocentrismo?   

Figura 1 – Modelo Geocêntrico.

Imagem disponível em: http://2.bp.blogspot.com/_2juPx7-rJ9A/Sb_e-0npgeI/AAAAAAAAADc/qEKhUSUneRk/s320/2.JPG. Acesso em: 29 Out. 2010.             

Figura 2 – Modelo Heliocêntrico.

Imagem disponível em: http://comunidade.sol.pt/photos/olindagil/images/1029568/original.aspx. Acesso em: 29 Out. 2010.                

Sugestão: Sugerimos que seja feita cópias das imagens em número suficiente para todos os grupos.   

Peça para o grupos escreverem as respostas numa folha e entregá-las ao professor, ressaltando que ao término da aula eles analisarão as respostas que deram com base no que foi aprendido durante a aula.   

Atividade 1 

Em seguida, o professor deverá exibir o vídeo “Gravitação – Parte II” (Fig. 3), o qual demonstra as Leis de Kepler. Este vídeo, conforme postado abaixo, tem a duração total de 2 minutos e 16 segundos.   

Link do Recurso: “Gravitação – Parte II” no site do Portal do Professor: http://portaldoprofessor.mec.gov.br/fichaTecnica.html?id=28320     

Figura 3 – Imagem do vídeo “Gravitação – Parte II”.   

Sugestão: O professor, se preferir, poderá gravar o vídeo em DVD e apresentá-lo aos alunos na Sala de Vídeo da escola, de forma que todos possam assisti-lo ao mesmo tempo.    

Este vídeo explica e demonstra as três Leis de Kepler (1° Lei de Kepler, 2° Lei de Kepler e 3 ° Lei de Kepler), principalmente sobre as órbitas planetares.     

Após a apresentação do vídeo, peça para os alunos, em grupos, discutirem o conteúdo deste, de acordo com o roteiro sugerido abaixo.   

Roteiro de discussão:

• O que vocês acharam do vídeo?
• Qual a importância de se estudar as órbitas planetares?
• Qual a relação entre a distância de um planeta ao Sol e seu período de translação?
• Um planeta orbita o Sol descrevendo um translação circular ou elíptica?    
• Qual a diferença do modelo geocêntrico e do heliocêntrico?
• O que é um cometa?   

Observação: De forma a facilitar as discussões, os alunos poderão assistir o vídeo por mais de uma vez (sugerimos até três vezes).   

Os alunos deverão primeiramente discutir estas questões em grupo -  escrevendo as suas respostas numa folha de papel e, então, compartilhar com a sala de aula estas informações.   

Ressaltamos que este momento é importante tanto para socializar informações entre os alunos, como também para corrigir conceitos errôneos, esclarecer dúvidas, além de possibilitar trabalhar a competência oral dos alunos!      

Atividade 2 

Dando continuidade à aula, o professor deverá pedir aos alunos, dispostos na sala de informática, para que façam pesquisas - em sites da Internet, bem como em livros didáticos - sobre alguns corpos celestes, conforme roteiro postado abaixo.            

Roteiro de Pesquisa:    

• Cometas e suas órbitas;
• Estrela candente (Fig. 4);
• Asteróides e seu perigo.   

Sugestões de sites para a realização das pesquisas:

http://cdcc.sc.usp.br/cda/aprendendo-basico/sistema-solar/cometas.html  

http://www.zenite.nu/  

http://www.solarviews.com/portug/comet.htm  

http://www.discoverybrasil.com/guia_espacio/cometas/index.shtml  

http://super.abril.com.br/superarquivo/1989/conteudo_111558.shtml  

http://www.brasilescola.com/fisica/o-que-sao-estrelas-cadentes.htm  

http://port.pravda.ru/topic/asteroides-1464  

http://www.cdcc.usp.br/cda/aprendendo-basico/sistema-solar/asteroides.html  

http://www.if.ufrgs.br/ast/solar/portug/asteroid.htm         

Figura 2 – Estrela candente.

Imagem disponível em: http://sp6.fotolog.com/photo/38/55/3/aruthyel/1236678702212_f.jpg. Acesso em: 11 Nov. 2010            

Além disso, o professor deverá informar os alunos que eles deverão compartilhar as informações de suas pesquisas com todos da sala, e que isto será feito, através da discussão das questões do roteiro de pesquisa.   

Favoreça com que a discussão inicie a partir da apresentação de cada grupo referente ao que foi encontrado referente aos cometas, após debater sobre este corpo celeste deverá ser debatido o próximo e assim até se discutir todos os corpos celestes. O professor, deverá mediar e conduzir a discussão, de forma a estimular a participação de todos, bem como, esclarecer dúvidas e corrigir conceitos errôneos. Para cada item do roteiro de pesquisa (sugerido no início da pesquisa), sugerimos um debate de no máximo 5 minutos.   

Neste momento, retome as respostas dadas no início da aula. Leia para todos da sala as respostas dadas sobre as perguntas feitas (sobre os sistemas planetários) e debata com todos os erros conceituais e os acertos destas.

Favoreça com que todos os grupos participem e deem suas opiniões acerca de cada resposta. Ressaltamos que esta atividade visa propiciar e avaliar se o conhecimento foi aprendido e esclarecido para todos na sala durante o desenvolvimento das atividades.     

Atividade 3

Nesta etapa, sugerimos que o professor peça para que os grupos façam, conjuntamente, um Jornal Mural (Fig. 5), que terá como tema "Sistema Solar: As órbitas planetares". Para isto, os grupos deverão apresentar, oralmente, o que foi aprendido durante está aula e, tendo sido esclarecidas as dúvidas que acaso existam, confeccionem, sob supervisão e acompanhamento do professor, o Jornal Mural. Orientamos que, este Jornal Mural tenha várias imagens que representem o sistema solar e seus planetas.       

Figura 5 – Jornal Mural.

Imagem disponível em: http://portaldoprofessor.mec.gov.br/storage/discovirtual/aulas/5013/imagens/_layout.jpg. Acesso em: 01 Nov. 2010            

O Jornal Mural deverá ficar exposto num dos corredores da escola. As informações a serem colocadas neste jornal deverão ser aquelas pesquisadas e discutidas no decorrer destas aulas, como, por exemplo: definição do nosso modelo astronômico, leis de Kepler, informações sobre os períodos de translação dos planetas e sobre cometas. Ressaltamos que, estes murais deverão conter figuras e textos explicativos sobre o tema proposto.         

Observamos que para maiores detalhes de como se faz um Jornal Mural, acessem a aula "Escrevendo e lendo com o jornal mural" (http://portaldoprofessor.mec.gov.br/fichaTecnicaAula.html?aula=5013. Acesso em: 01 Nov. 2010)    

Sugestões: 

1) O professor poderá fazer a seguinte pergunta aos alunos sobre a Força Gravitacional:   

“A figura 6 representa de forma muito exagerada a órbita elíptica de um planeta em torno do Sol (na verdade, como destacamos logo adiante, as órbitas dos planetas são praticamente circulares). Em que ponto a velocidade do planeta é máxima? E mínima?”   

Figura 6 – Órbita planetária.

Imagem Disponível em: Gaspar, Alberto. Física. Vol. único 1ª. Edição. São Paulo: Editora Ática, 2008, p. 180.   

É importante que o professor incentive a discussão entre os alunos a respeito desta pergunta, bem como medie esta, favorecendo a formação da construção do saber de que, nas regiões mais próximas do Sol o módulo do raio vetor do planeta (segmento de reta que liga o planeta ao Sol) é menor. Como as áreas varridas por esse segmento devem ser iguais em intervalos de tempo iguais, o correspondente arco da elipse descrito pelo planeta deve ser maior. Sendo esse arco o espaço percorrido pelo planeta, sua velocidade nas regiões mais próximas também será maior, e na distância mínima a velocidade do planeta será máxima. Por raciocínio análogo, à medida que o planeta se afasta, sua velocidade diminui e, na distância máxima, a velocidade é mínima ⁽¹⁾.    

2) Com os alunos na sala de informática, sugerimos que o professor apresente para eles um site no qual pode-se fazer uma observação do céu, ou seja, um planetário pela internet.   

Neave Planetarium - http://www.neave.com/planetarium/    

Permita com que os alunos interajam com o site por um tempo - sugerimos no máximo 10 minutos-, e peça para que cada aluno ache a constelação referente ao seu signo.          

Referências Bibliográficas  

1. Gaspar, Alberto. Física 1º Edição. p. 180, 2008.  

Teoria e experimentos:

http://www.colegioweb.com.br/fisica/as-leis-de-kleper.html    

Avalie a participação dos alunos no desenvolvimento das atividades e peça para que os grupos pesquisem na internet, informações referentes às novas Terras encontradas no universo. Debata os resultados das pesquisas na próxima aula.