terça-feira, 15 de setembro de 2009

gabarito da revista volume 3 - 1ªserie

GABARITO Caderno do Aluno Física – 1a série – Volume 3
1
SITUAÇÃO DE APRENDIZAGEM 1
UM PASSEIO PELA GALÁXIA
Página 3
1. Sugerimos como possibilidades:
• “O guia dos mochileiros da galáxia”, de Douglas Adams;
• “Encontro com Rama”, de Arthur C. Clarke;
• “O Robô de Júpiter”, de Isaac Asimov.
Estes livros são obras de ficção ainda publicadas. Ao longo do Caderno, o Professor
conta com sugestões de diversas outras obras. As questões de acompanhamento da
leitura nesse Caderno do Aluno são gerais o suficiente para se encaixar em diversos
títulos, de ficção e de não ficção, deixando a possibilidade de escolha mais ampla e
até a opção de que os alunos leiam diferentes obras.
2. Espera-se que o aluno escreva livremente sobre suas impressões iniciais, como forma
de incentivar a disposição da leitura.
3. Professor, é importante que você comente algo sobre o autor do livro na primeira
aula e verifique aqui se o aluno incorporou, ao menos, as informações principais.
4. O aluno deve falar aqui sobre conceitos astronômicos, viagens espaciais, planetas,
galáxias, estrelas, relacionando com o título ou com o tema do livro.
5. Alguns livros possuem versão cinematográfica e a exibição de um trecho pode ajudar
no processo de leitura. Uma sugestão, de qualquer forma, é a exibição de um vídeo
motivador. Para “O robô de Júpiter”, por exemplo, a exibição de um vídeo sobre os
planetas pode auxiliar na compreensão dos alunos..
LIÇÃO DE CASA
Página 4
1. O aluno deve levar os materiais encontrados: figuras, reportagens, histórias em
quadrinhos. Professor, você deve verificar se os materiais têm realmente relação com
o espaço e, caso essa relação lhe pareça muito vaga, questione o aluno sobre qual
GABARITO Caderno do Aluno Física – 1a série – Volume 3
2
relação ele imaginou. Isso é uma forma de avaliação diagnóstica das concepções
prévias dos estudantes.
2.
a) Professor, você precisa reunir essas informações para checar a pesquisa do
estudante.
b) Professor, você precisa reunir essas informações para checar a pesquisa do
estudante.
c) Professor, você precisa reunir essas informações para checar a pesquisa do
estudante.
d) Essa é uma questão mais aberta. É possível que o estudante não encontre
opiniões sobre o livro, mas isso não compromete a lição.
GABARITO Caderno do Aluno Física – 1a série – Volume 3
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SITUAÇÃO DE APRENDIZAGEM 2
O QUE TEM LÁ EM CIMA?
Página 6
1.
Apresentamos alguns exemplos.
Nave Lua Estrela cadente
Planeta Raios Sol
ET Meteoritos Bombas
Cometa Foguete Nuvens
Asteroide Estrelas Constelações
Disco voador Galáxia Nebulosas
Satélite Alien Buracos negros
2. Aqui se espera que o aluno tente usar seu próprio vocabulário para descrever os
objetos trazidos. Professor, neste momento você ainda está em uma fase de avaliação
diagnósticas do nível de conhecimento dos estudantes. Como neste exercício é
trabalhada a habilidade de escrita, você pode avaliar a clareza e a correção do texto.
3. O aluno deve apresentar os exemplos e justificar. Por exemplo: foguetes são reais
porque já foram lançados vários para o espaço, como noticiado em jornais e TV.
E.Ts parecem ser fantasiosos porque só os vemos em filmes e em depoimentos sem
base científica, sem apresentar nenhuma prova.
4. As possibilidades de resposta são bastante variadas. Professor, você deve verificar a
coerência conceitual e realizar as correções necessárias.
5. Professor, você deve verificar as correções.
6. Professor, você deve checar se o grupo propôs:
• personagens;
• roteiro;
GABARITO Caderno do Aluno Física – 1a série – Volume 3
4
• fenômenos, coerentes com o conteúdo da matéria.
VOCÊ APRENDEU?
Página 9
1. Os planetas orbitam o Sol (assim como outros corpos tais como cometas, asteroides,
planetas anões). Os satélites por sua vez são corpos que orbitam planetas (ou planetas
anões). Espera-se aqui que o aluno perceba pelo menos a diferença de que os
planetas orbitam o Sol diretamente e os satélites orbitam os planetas.
2. Não. Há também os cometas, os asteroides e os planetas anões.
3. As estrelas. O Sol é uma estrela, pois é um astro que produz luz e calor por meio de
reações de fusão nuclear que ocorrem em seu interior. Nesse momento, não é
necessário que o aluno compreenda o que é fusão nuclear. Apenas se devem evitar
analogias com a queima de combustíveis para não reforçar concepções espontâneas.
4. Uma galáxia é um imenso agrupamento de estrelas que orbitam em torno de um
centro comum. Geralmente é composta por milhões de estrelas individuais.
LIÇÃO DE CASA
Página 9
1. Checar linguagem, personagens e coerência da história.
2.
a) O professor deve consultar o livro sugerido aos alunos. Se o professor achar
interessante, pode pedir para os alunos escreverem sobre as imagens da capa do livro
também nessa questão.
b) Aqui a relação pode ser bastante superficial, mas o aluno deve conseguir
estabelecer alguma relação.
c) Nem todos os livros apresentam “prefácio”, “textos nas orelhas” ou a
“introdução”. Professor, você deve checar anteriormente quais tipos de textos
(prefácio, introdução, agradecimentos, etc.) que aparecem antes do início da história.
Além de verificar no início e no final do livro, é importante verificar qual é a edição
GABARITO Caderno do Aluno Física – 1a série – Volume 3
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do livro que o aluno está utilizando, porque muitas vezes entre uma edição e outra,
textos iniciais e finais podem ser adicionados, modificados ou retirados pela editora. .
d) Procurando bem no livro (no início, no final), em geral, é possível encontrar essa
informação, que frequentemente também pode ser obtida na internet. A segunda
pergunta é mais aberta, serve para diagnosticar a visão do aluno.
e) Vale a pena sempre exigir um ritmo de leitura, então esse cálculo é importante.
Mas, o professor deve ter me mente que nem todos os alunos conseguirão cumprir o
ritmo. Como observado no Caderno do Professor, isso não prejudica o valor da
atividade. As atividades com o livro estão planejadas levando em conta essas
diferenças de ritmo de leitura.
PESQUISA INDIVIDUAL
Página 10
1. Monte Everest, cerca de 8.850 metros. O valor tem pequenas variações de acordo
com a fonte de pesquisa consultada.
2. Fossa das Ilhas Marianas (Oceano Pacífico), 10.911 metros, aproximadamente. O
valor tem pequenas variações de acordo com a fonte de pesquisa consultada.
3. Aproximadamente 12.756 quilômetros. O valor tem pequenas variações de acordo
com a fonte de pesquisa consultada.
4. Diâmetro polar: aproximadamente 12.713 quilômetros. Diâmetro equatorial:
aproximadamente 12.756 quilômetros. Os valores sofrem pequenas variações de
acordo com a fonte de pesquisa consultada.
5. Esse valor varia ao longo da órbita da Lua ao redor da Terra (e também ao longo do
tempo). O valor médio é de aproximadamente 384.405 quilômetros, podendo haver
pequenas variações de acordo com a fonte de pesquisa.
6. O diâmetro da Lua é de aproximadamente 3.476 quilômetros, valor que sofre leves
variações de acordo com a fonte de pesquisa.
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SITUAÇÃO DE APRENDIZAGEM 3
A TERRA É UMA BOLINHA
Página 11
1. O aluno pode mencionar fotografias aéreas ou espaciais, viagens de avião e navio
que permitem constatar o fato, ou citar argumentos históricos como o fato de os
mastros dos navios desaparecerem por último no horizonte, quando eles se afastam
da costa, o formato da sombra da Terra na Lua vista nos eclipses lunares. Qualquer
uma dessas respostas além de outras do gênero são válidas.
2. Do ponto de vista da textura e da esfericidade da superfície, uma das melhores frutas
para representar a Terra é a jabuticaba: bem lisa e esférica. Alguns alunos podem
pensar em outros aspectos, tais como as camadas internas da Terra, que não são o
foco da pergunta. Cabe a sua orientação, Professor.
ROTEIRO DE EXPERIMENTAÇÃO
Página 12
1. O professor deve checar se a medida foi feita corretamente. Pequenos erros são
aceitáveis.
2. Verificar se o desenho corresponde à medida efetuada.
3. Deixar o aluno livre para decidir o grau de achatamento.
4. Deixar o aluno livre para decidir a rugosidade a ser representada.
Página 14
1. Exemplo com bola de 80 mm:
x ------------------------------------ 8,85 km
80 mm ----------------------------- 12.756 km
x = 8,85 x 80 / 12756 = 0,056 mm.
2. Exemplo com bola de 80 mm:
x ---------------------------------- 10,911 km
80 mm --------------------------- 12.756 km
GABARITO Caderno do Aluno Física – 1a série – Volume 3
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x = 10,911 x 80 / 12756 = 0,068 mm.
3.
(Achatamento da Terra) = (Diâmetro Equatorial) – (Diâmetro Polar)
(Achatamento da Terra) = 12.756 - 12.713 = 43 km.
Exemplo com bola de 80 mm:
x ------------------------------------ 43 km
80 mm ----------------------------- 12.756 km
x = 43 x 80 / 12756 = 0,270 mm.
4. Em geral o aluno terá exagerado tanto o achatamento quanto as dimensões do relevo.
Isso é esperado e é este ponto que você, professor, deve usar para a discussão.
5. O aluno, em geral, perceberá que imaginava a Terra muito mais áspera ou rugosa do
que, de fato, ela é. Nesse caso, deverá sugerir uma fruta mais esférica e de casca mais
lisa do que a anteriormente imaginada.
ROTEIRO DE EXPERIMENTAÇÃO
Página 14
1. É fundamental deixar a escolha livre. Geralmente os estudantes escolhem uma bola
bem menor do que a proporcionalmente correta.
2. Checar a medida.
3. Exemplo com bola de 80 milímetros representando a Terra:
x ---------------------------------- 3.476 km
80 mm --------------------------- 12.756 km
x = 3476 x 80 / 12756 = 21,8 mm.
4. Checar a coerência da comparação.
5. Checar o desenho em sua proporção. Erros pequenos são aceitáveis.
6. É fundamental deixar a escolha livre. Geralmente os estudantes escolhem uma
distância muito menor do que a proporcionalmente correta.
7. Exemplo com bola de 80 milímetros representando a Terra:
x --------------------------------- 384.405 km
80 mm -------------------------- 12.756 km
GABARITO Caderno do Aluno Física – 1a série – Volume 3
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x = 384405 x 80 / 12756 = 2411 mm, ou aproximadamente 2,41 metros.
VOCÊ APRENDEU?
Página 15
1. O aluno deve concluir que a superfície da Terra é proporcionalmente muito mais lisa
do que a da casca de uma laranja, dadas as proporções entre as imperfeições na
superfície e o diâmetro do planeta.
2. Sim. A maior distância, sobre a superfície da Terra, entre dois pontos quaisquer é de
cerca de 20 mil quilômetros, e a Lua se situa a quase 400 mil quilômetros do nosso
planeta.
3. Não. A maior profundidade é de aproximadamente 11 quilômetros, e o raio da Terra
é de cerca de 6.400 quilômetros. No ponto mais fundo do oceano, teríamos
percorrido apenas 0,17% do trajeto até o centro da Terra.
LIÇÃO DE CASA
Página 16
1. O professor deve checar as informações. Além disso, você, professor, deve verificar
o nível de compreensão que o aluno obteve em relação ao livro escolhido. A coesão e
coerência do texto redigido pelo aluno também devem ser verificadas.
2. O professor deve checar esses resumos, levando em consideração a coesão e
coerência do texto do aluno, e se a relação da história com os conceitos de Física foi
feita corretamente pelo aluno.
PESQUISA INDIVIDUAL
Página 16
1. Valores disponíveis no Caderno do Professor. Lembrar que pode haver variações de
acordo com a fonte de pesquisa.
GABARITO Caderno do Aluno Física – 1a série – Volume 3
9
2. Os planetas anões são corpos que orbitam diretamente o Sol, eles são esféricos, mas
não agregaram massa suficiente para remover os fragmentos de matéria a seu redor.
Os planetas anões são conhecidos e oficialmente catalogados pela União
Astronômica Internacional [IAU, sigla em inglês para International Astronomical
Union], e seus diâmetros e distâncias médias ao Sol estão listados no Caderno do
Professor. Essa é uma questão difícil e pode haver muita variação de informação, por
se tratar de um assunto na fronteira do conhecimento científico. Professor, você deve
levar em conta o empenho na pesquisa mais do que a precisão das informações
obtidas.
3. Aproximadamente 1.391.000 quilômetros, podendo haver variações de acordo com a
fonte pesquisada.
GABARITO Caderno do Aluno Física – 1a série – Volume 3
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SITUAÇÃO DE APRENDIZAGEM 4
O SISTEMA SOLAR
Página 18
1. Maior: Júpiter. Menor: Mercúrio.
2. Tempo necessário para o planeta realizar uma revolução completa em torno do Sol.
A Terra tem o período orbital de cerca de 365,25 dias.
3. Quanto maior a distância média do planeta ao Sol, maior seu período orbital. Esperase
que o aluno explique a diferença pela distância maior a ser percorrida, mas há
outro fator: a aceleração centrípeta, devida à força gravitacional, que também decai
com a distância. Cabe ao professor decidir se é o caso de aprofundar esse aspecto ao
discutir essa questão.
4. Não é diretamente proporcional, porque não obedece à regra de três. Compare Júpiter
e Saturno com os alunos. Saturno tem pouco menos que o dobro da distância média
ao Sol, mas quase o triplo de período orbital médio.
A tabela ( presente no Caderno do Aluno) a seguir apresenta alguns dados adicionais
sobre os planetas do Sistema Solar. Usando seus dados, procure responder às
questões que se seguem.
5. Os planetas jovianos possuem maior massa. Professor, checar aqui a correta
interpretação das potências de dez.
6. Maior massa: Júpiter. Menor massa: Mercúrio.
7.
N = MJúpiter/MMercúrio = 1,9 x1027/3,3 x1023 = 5758.
A massa de Júpiter corresponde a aproximadamente 5758 vezes a de Mercúrio.
N = MJúpiter/MTerra = 1,9 x1027/6,0 x1024 = 317.
A massa de Júpiter corresponde a aproximadamente 317 vezes a da Terra.
8. Não, ao se analisar as tabelas das páginas 17 e 20 do Caderno do Aluno, é possível
perceber que os planetas jovianos são maiores e proporcionalmente menos densos do
que os telúricos.
9.
GABARITO Caderno do Aluno Física – 1a série – Volume 3
11
N = MTerra/MMercúrio = 6,0 x1024 /3,3 x1023 = 18.
A massa de Júpiter corresponde a aproximadamente 18 vezes a da Terra.
10. Mais denso: A Terra. Menos denso: Saturno.
11. Os telúricos são mais densos, pois possuem proporcionalmente mais material sólido
(rochas e metais) do que os jovianos, que são compostos predominantemente de
gases, sobretudo, o hidrogênio e o hélio.
ROTEIRO DE EXPERIMENTAÇÃO
Página 21
1. Deixar livre, de acordo com a imaginação dos alunos.
2. Deixar livre, de acordo com a imaginação dos alunos.
3. Faça agora o cálculo exato com o diâmetro da bola que os alunos escolheram e os
dados que obtiveram na pesquisa.
Distância média da Terra ao Sol:
x ------------------------------------- 149.600.000 km
80 mm ----------------------------- 12.756 km
x = 149600000 . 80 / 12756 = 938225 mm, ou cerca de 938 metros.
4. Exemplo da determinação dos dados de Mercúrio, com uma bola de 80 mm
representando a Terra:
Diâmetro de Mercúrio
x ------------------------------------ 4.878 km
80 mm ----------------------------- 12.756 km
x = 4878 . 80 / 12756 = 30,6 mm.
Distância média de Mercúrio ao Sol
x ------------------------------------ 57.900.000 km
80 mm ----------------------------- 12.756 km
x = 57900000 . 80 / 12756 = 363123 mm, ou cerca de 363 metros.
GABARITO Caderno do Aluno Física – 1a série – Volume 3
12
A tabela abaixo mostra os resultados para a Terra representada como uma bola de
80 mm.
Dimensões do modelo de sistema solar
ASTRO Diâmetro da bola
(mm)
Distância ao centro (Sol)
(m ou km)
Sol 8724 zero
Mercúrio 31 363 m
Vênus 76 679 m
Terra 80 938 m
Marte 43 1429 m
Júpiter 897 4,9 km
Saturno 756 8,9 km
Urano 321 18,0 km
Netuno 311 28,1 km
5. No exemplo acima é possível. Júpiter necessitaria de uma bola com cerca de 90
centímetros de diâmetro, que é difícil de encontrar, mas não impossível.
6. Não é impossível, mas é difícil, uma vez que, ou a bola representando o Sol deverá
ser muito grande (no exemplo, mais de 8 metros de diâmetro), ou as dos planetas
deverão ser muito pequenas, dificultando a montagem de uma maquete prática. Se
considerarmos as proporções das órbitas, a maquete do exemplo teria que ter mais de
28 quilômetros de raio. Mesmo reduzindo a proporção a um fator de 10, a maquete
ocuparia um círculo de 2,8 quilômetros, desconsiderando, obviamente, os planetas
anões. Nesse caso, Mercúrio teria apenas 3 milímetros de diâmetro.
GABARITO Caderno do Aluno Física – 1a série – Volume 3
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Desafios!
Página 23
• Sabemos que v = d /Δt. A distância percorrida é o perímetro da órbita, dado por
d = 2.π.R, onde R é a distância média da Terra ao Sol, expressa em metros. O
intervalo de tempo é o período orbital da Terra (1 ano = 365 dias e um quarto,
aproximadamente), expresso em segundos.
Dessa forma, temos:
d = 2.π.R = 2 . 3,14 . 1,496 x 1011 = 9,4 x 1011 m.
Δt = 365,25 . 24 . 60 . 60 = 3,16 x 107s.
v = d /Δt = 9,4 x 1011 / 3,16 x 107, ou seja, v é aproximadamente 29.785 m/s.
• Considerando que o período orbital de Netuno é de aproximadamente 164,8 anos
terrestres, basta lembrar que um ano terrestre tem 365 dias e um quarto. Assim, o ano
netuniano terá
N = 164,8 . 365,25 = 60193,2 dias terrestres
VOCÊ APRENDEU?
Página 24
1. Telúricos: planetas similares ao planeta Terra, constituídos principalmente de rochas
e metais, com dimensões pequenas comparadas aos jovianos, sem anéis e com
poucos satélites ou nenhum. Em nosso sistema solar, os planetas telúricos estão
situados em órbitas mais próximas ao sol.
Jovianos: planetas similares a Júpiter, constituídos principalmente de Hidrogênio e
Hélio. Com dimensões maiores do que os planetas telúricos, possuem anéis e grande
quantidade de satélites de variadas dimensões. Situam-se, no nosso sistema solar, na
região após o cinturão de asteroides.
2. Não. Mercúrio e Vênus não possuem satélites conhecidos.
3. Planetas anões: corpos esféricos de massas inferiores aos planetas, que possuem
fragmentos de matéria de menores dimensões em suas proximidades.
Cometas: constituídos principalmente de gelo e rocha, eventualmente aproximam-se
do Sol em suas órbitas, produzindo uma cauda gerada pela sublimação das
GABARITO Caderno do Aluno Física – 1a série – Volume 3
14
substâncias voláteis neles presentes. Possuem dimensões menores do que os planetas
anões.
Asteroides: constituídos principalmente de rochas e metais, giram em torno do Sol
em diversas configurações orbitais. São menores do que os planetas anões.
Fragmentos, ou mesmo asteroides e cometas inteiros, podem atingir os planetas.
4.
Planeta
anão
Diâmetro
Equatorial
(km)
Distância
média ao
Sol (Gm)
Diâmetro
da bola
(mm)
Distância
ao centro
(Sol)
(km)
Ceres 975 415 6,1 2,6
Plutão 2390 5905 15,0 37
Haumea 1960 6480 12,3 40,6
Makemake 1500 6847 9,4 42,9
Eris 2600 10121 16,3 63,5
Os cálculos foram realizados de forma similar aos referentes ao modelo do sistema
solar com os planetas.
LIÇÃO DE CASA
Página 24
1. Determinamos alguns possíveis locais aproximados para a capital de São Paulo,
considerando ainda a Terra representada por uma bola de 80 milímetros. Caso seja
difícil para os alunos obterem informações sobre sua própria cidade ou bairro, podese
usar um mapa do município de São Paulo. Os locais foram escolhidos para
mostrar que os planetas não precisam estar em uma linha reta. O Sol foi escolhido na
posição do marco zero, na Praça da Sé. É interessante notar que o desenho no piso
sob o marco zero tem um formato de estrela de oito pontas (rosa dos ventos), inscrita
em um círculo com cerca de 15 metros de diâmetro.
GABARITO Caderno do Aluno Física – 1a série – Volume 3
15
ASTRO Diâmetro da bola
(mm)
Possível local em São Paulo,
Capital.
Sol 8724 Marco Zero (Praça da Sé)
Mercúrio 31 Final da Rua Direita
Vênus 76 Câmara Municipal
Terra 80 Início da rua da Consolação
Marte 43 Rua do Gasômetro (Brás)
Júpiter 897 Parque Ibirapuera
Saturno 756 Cidade Universitária
Urano 321 Parque do Carmo (Itaquera)
Netuno 311 Centro de Rio Grande da Serra
2.
a) Checar o resumo, bem como o coerência e coesão do texto do aluno, além da
compreensão da história.
b) Resposta pessoal, mas é importante verificar se o aluno está compreendendo a
história do livro, se está tendo interesse por ela e se os conceitos dados em aula estão
fazendo alguma ligação com a história contada.
c) Verificar se a frase foi transcrita.
d) Checar os significados pesquisados.
PESQUISA EM GRUPO
Página 25
1.
• Constelações são agrupamentos de estrelas vistas no céu noturno em posições
próximas umas das outras, formando padrões convencionalmente aceitos.
Atualmente o céu é dividido oficialmente, para efeitos de localização, em áreas
correspondentes a 88 constelações.
• A principal utilidade é, historicamente, a localização dos viajantes no período
noturno. Elas servem também para guiar a observação amadora do céu noturno.
GABARITO Caderno do Aluno Física – 1a série – Volume 3
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• As doze constelações do zodíaco usadas na astrologia (Peixes, Aquário, etc) e
algumas outras como o Cruzeiro do Sul, Órion, Centauro, Ursa Maior. A resposta
esperada é bastante variável.
• É a região do céu percorrida anualmente pelo Sol, do ponto de vista de um
observador terrestre. Há treze constelações no zodíaco, que são as usadas na
astrologia mais a constelação do Serpentário: Capricórnio, Aquário, Peixes, Carneiro,
Touro, Gêmeos,Caranguejo, Leão, Virgem, Balança, Escorpião, Serpentário e
Sagitário.
2. Resposta bastante variável, de acordo com as fontes de pesquisa.
3. As dez mais brilhantes são razoavelmente bem estabelecidas. A partir dessa
quantidade há variações grandes em relação a medidas de magnitude aparente das
estrelas. As primeiras cinco são pela ordem: Sírius (Constelação do Cão Maior),
Canopus (Carina), Arcturus (Boieiro), Alfa do Centauro e Vega (Lira).
4. Checar.
5. Checar.
6. Checar.
GABARITO Caderno do Aluno Física – 1a série – Volume 3
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SITUAÇÃO DE APRENDIZAGEM 5
UM PULINHO A ALFA DO CENTAURO
Página 25
a) Vamos usar v = d /Δt. A distância percorrida é o valor médio de 384.405 quilômetros
entre a Terra e a Lua. O ideal é descontar os raios da Terra e da Lua, já que essa
distância é contada centro a centro, e no caso desse exercício estamos partindo de
uma superfície até a outra. Se o aluno não levar isso em consideração, não há
problema, pois não é este o objetivo do exercício.
Dessa forma, temos:
d = 384.405 – 6.378 – 1.737 = 376.290 km.
v = 1000 km/h.
v = d /Δt → v = d /Δt = d / v = 376290 / 1000 = 376,29 horas.
Esse valor corresponde a 15 dias e 16 horas, aproximadamente.
b) O cálculo é similar, usando v = d /Δt. A distância percorrida é o valor médio de
149.597.870 quilômetros entre a Terra e a Sol. Podemos descontar os raios da Terra e
do Sol, como no exercício anterior, lembrando que se o aluno não levar isso em conta
não há problema.
Dessa forma, temos:
d = 149.597.870 – 695.500 – 6.378 = 148.895.992 km.
v = 1000 km/h
v = d /Δt → v = d /Δt = d / v = 148895992 / 1000 = 148896 horas = 6204 dias.
Esse valor corresponde a quase 17 anos.
c) Dessa vez teríamos:
d = 149.597.870 – 695.500 – 6.378 = 148.895.992 km.
v = 300.000 km/s.
v = d /Δt → v = d /Δt = d / v = 148895992 / 300000 = 496,32 s.
Esse valor corresponde a cerca de 8 minutos e 16 segundos.
d) Neste exercício podemos usar a distância média do Sol a Plutão:
d = 5.900.000.000 km.
GABARITO Caderno do Aluno Física – 1a série – Volume 3
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v = 300.000 km/s.
v = d /Δt → v = d /Δt = d / v = 5900000000 / 300000 = 19667 s.
Esse valor corresponde a cerca de 5 horas e 28 minutos.
e) Novamente usamos v = d /Δt, isolando d = v. Δt.
Δt = 365,25 . 24 . 60 . 60 = 31.557.600 s.
v = 300.000 km/s.
d = 300000 . 31557600 = 9.467.280.000.000 km.
Portanto, um ano-luz vale aproximadamente 9,46 x 1015 metros.
f) Basta multiplicar o valor de 9,46 x 1012 km por 4,4 e teremos aproximadamente 4,2
x 10 13km.
ROTEIRO DE EXPERIMENTAÇÃO
Página 30
1. Preencha os dados na tabela abaixo, incluindo o nome da estrela, sua designação em
letra grega (α, β, γ, etc) e sua distância até nós, em anos-luz. Na primeira linha,
coloque a estrela mais brilhante da constelação, seguindo sucessivamente até a
menos brilhante.
Página 32
Professor, você deve checar se as informações estão corretas e se o desenho obtido
corresponde à constelação em questão.
1. A posição em que veríamos a configuração vista da Terra seria a partir de cima do
móbile, como se houvesse uma câmera no centro da base do móbile apontando para o
chão.
2. Verificar os desenhos da constelação feitos nos cadernos dos alunos.
3. Perguntar aos alunos se eles observaram no céu a constelação escolhida e qual foi a
impressão que tiveram.
GABARITO Caderno do Aluno Física – 1a série – Volume 3
19
VOCÊ APRENDEU?
Página 32
1. Não é correto. Apenas as posições em que as vemos no céu são próximas. Vide, por
exemplo, a tabela da constelação de Gêmeos. Pollux e Castor estão mais próximas do
Sol do que Alhena, que por sua vez está muito mais perto de nós do que de Mebsuta.
Se a proximidade fosse o critério, deveríamos fazer parte da constelação de Gêmeos?
Também não, pois há muitas estrelas muito mais próximas em outras constelações.
2. Elas podem ser usadas porque os padrões que formam são praticamente fixos e seus
movimentos no céu ao longo de uma noite e ao longo do ano são bem conhecidos.
Sem esse conhecimento, a localização se torna impraticável.
3. É possível porque os agrupamentos de estrelas escolhidos para formar as
constelações são totalmente arbitrários, assim como a escolha dos padrões de
desenho que as estrelas formam.
LIÇÃO DE CASA
Página 32
1.
a) Valores calculados e arredondados.
Distância
média ao
Sol (km)
Distância no
desenho
(cm)
Mercúrio 57900 0,6
Vênus 108200 1,1
Terra 149600 1,5
Marte 227900 2,3
Júpiter 778400 7,8
Saturno 1423600 14,2
Urano 2867000 28,7
Netuno 4488000 44,9
GABARITO Caderno do Aluno Física – 1a série – Volume 3
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Observação: Não caberia na página, pois Netuno deveria estar a quase 45 centímetros
do centro do desenho.
b) Caberiam todos os planetas no círculo central, geralmente superior a dois metros
de diâmetro. Possivelmente todos os planetas telúricos caberiam na linha
demarcatória, geralmente com 8 centímetros de espessura. Se a linha tiver um
pequeno círculo demarcatório central, como as quadras de futebol de salão,
possivelmente Júpiter também estaria inserido nele, já que muitas vezes o raio desse
círculo excede 8 centímetros.
c) Usando a simplificação de que 1 ano-luz vale 10 trilhões de quilômetros (1013
km) o cálculo é simples.
Estrela Nome
Popular da
Estrela
Distância
em anosluz
Distância
ao Sol
(km)
Distância
no
desenho
( km)
Alfa* Acrux 321 3,21x1015 321.000
Beta Mimosa 352 3,52x1015 352.000
Gama Gacrux 88 8,8 x1014 88.000
Delta 364 3,64x1015 364.000
Épsilon Intrometida 228 2,28x1015 228.000
As distâncias resultantes no suposto desenho são imensas, as estrelas não poderiam
ser desenhadas.
2.
a) O professor deve checar as frases.
b) O professor deve checar as relações.
GABARITO Caderno do Aluno Física – 1a série – Volume 3
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SITUAÇÃO DE APRENDIZAGEM 6
AS AVENTURAS DE SELENE
Página 34
1. Deixar a cargo da imaginação do aluno e dos questionamentos que os colegas
eventualmente façam.
2. As respostas podem ser relacionadas à poluição, à dificuldade de se obter
combustível, ao espaço reduzido. O importante é que o aluno reflita sobre as
condições diferentes na Lua. A locomoção por meios naturais exigiria menos esforço
do que na Terra e ajudaria a exercitar as pessoas, o que é necessário em um ambiente
de baixa gravidade. As fontes de energia seriam limitadas e o transporte por meio de
automóveis representaria um consumo excessivo desnecessário.
3. Dentro das cidades fechadas deveria haver uma atmosfera ambiente. Esse ar seria útil
também na sustentação das asas-deltas.
4. A distância entre a superfície da Terra e da Lua é de mais de 300 mil quilômetros, o
que exigiria mais de 600 mil quilômetros de percurso dos sinais eletromagnéticos
que se propagam na velocidade da luz. Percorrer essa distância consumiria de ida e
volta mais de dois segundos.
LIÇÃO DE CASA
Página 36
1. A resposta fica a cargo da imaginação dos alunos. É importante observar a coerência
da história.
2. A resposta fica a cargo da imaginação dos alunos.
3.
a) A resposta fica a cargo da imaginação dos alunos. Exemplos: arrastar e erguer
móveis pesados, levar muitos objetos em mochilas enormes, pular muros muito altos.
b) A resposta fica a cargo da imaginação dos alunos. Vôlei exigiria quadras com
tetos muito altos. O lançamento no basquete poderia ser feito de muito longe, assim
GABARITO Caderno do Aluno Física – 1a série – Volume 3
22
com os chutes no futebol. As quadras e os campos teriam que ser maiores. Manobras
radicais de esqueite e bicicleta seriam feitas de alturas muito maiores. As quedas de
bicicleta e esqueite seriam menos perigosas.
c) A resposta fica a cargo da imaginação dos alunos. Poderia haver estantes muito
altas; prateleiras simples poderiam suportar muito peso; pontes poderiam ser
improvisadas com materiais impensáveis na Terra; os edifícios poderiam ser mais
ousados e precisariam de menos material de construção.
d) A resposta fica a cargo da imaginação dos alunos. Frear veículos poderia ser
complicado. O impacto de objetos pesados se manteria.
e) A resposta fica a cargo da imaginação dos alunos.
4. A resposta fica a cargo da imaginação dos alunos.
Página 37
1.
a) Depende. Quanto maior a altura, maior o tempo. Espera-se que o aluno responda
isso.
b) Não depende. Mas pode-se imaginar que muitos alunos pensem que há
dependência. Cabe ao professor o esclarecimento.
c) Depende. Na Lua, com a gravidade menor, o tempo será menor.
2.
a) Aplicando diretamente a fórmula, tqueda= 0,5 s.
b) Aplicando diretamente a fórmula, tqueda=1,0 s.
3. Espera-se que o aluno fale da velocidade inicial e da gravidade. Alguns podem
mencionar outros fatores. Cabe ao professor o esclarecimento, a partir da fórmula a
seguir.
4.
a) Aplicando diretamente a fórmula, hmáx = 0,8 m ou 80 cm.
GABARITO Caderno do Aluno Física – 1a série – Volume 3
23
b) Aplicando diretamente a fórmula, hmáx = 5 m.
5.
Aplicando diretamente a fórmula:
Na Terra: vfinal = 10 m/s.
Na Lua: vfinal = 4 m/s.
6. Aplicando diretamente a fórmula:
Na Terra: vfinal = 4 m/s.
Na Lua: vfinal = 4 m/s.
A velocidade final é a mesma.
VOCÊ APRENDEU?
Página 40
1.
Aplicando-se diretamente , teremos:
Na Terra: t queda = 4 s.
Na Lua: t queda = 10 s.
2.
Aplicando-se diretamente , teremos:
Na Terra: hmáx = 12,8 m.
Na Lua: hmáx = 80 m.
3.
Aplicando-se diretamente , teremos:
Na Terra: vfinal = 30 m/s.
Na Lua: vfinal = 12 m/s.
GABARITO Caderno do Aluno Física – 1a série – Volume 3
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LIÇÃO DE CASA
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1. Checar as associações, se o aluno conseguiu fazer uma ponte entre a história de
Selena e o livro escolhido por ele, por meio de um texto coerente e coeso.

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