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ATIVIDADES PRÁTICAS DA X OLIMPÍADA BRASILEIRA DE ASTRONOMIA E ASTRONÁUTICA As atividades práticas da OBA têm como objetivo preparar os alunos para as provas da Olimpíada e ao mesmo tempo trabalhar a parte experimental, prática ou observacional do seu aprendizado. Recomendamos fortemente que todo apoio seja dado para que estas atividades sejam realizadas bem antes do dia da prova da X OBA por todos alunos interessados. 1a Parte: ASTRONOMIA – Objetivo: Construção de um relógio de sol. Introdução: Como você sabe, o Sol é estrela da qual depende toda a vida na Terra e ele, felizmente, tem um comportamento extremamente regular em sua aparente trajetória no céu. Usaremos esta regularidade do aparente movimento do Sol para construirmos um relógio de sol. Vamos orientá-lo para que construa um relógio, cujas horas serão lidas pela sombra de um ponteiro fixo sobre uma base na qual estão marcadas as horas. Teoria: Você sabe que aparentemente o Sol gira ao redor da Terra e que gasta 24 horas para dar uma volta completa. Num círculo temos 360 graus, logo, dividindo 360 graus por 24 horas obtemos 15 graus para cada hora. Ou seja, o Sol “gira” 15 graus em cada hora ao redor da Terra. Se você ainda não estudou ângulos e como medi-los, não se preocupe com isso e vá para o próximo item. Nosso relógio será bem simples, pois terá só um ponteiro e somente as linhas das horas inteiras, ou seja, ele não vai marcar minutos e segundos. A construção do relógio de sol: 1. Providencie uma varetinha fina de 6 a 10 cm de comprimento, tal como um palito de dente, pedaço de vareta de pipa, vareta de churrasquinho, tubinho de tinta de caneta, galhinho reto de mato, pedaço de arame reto, macarrão cru, ou qualquer coisa do tipo que sua imaginação descobrir. Esta varetinha projetará sua sombra sobre o “mostrador das horas” (veja a figura 1). 2. Recorte as figuras com as “linhas das horas” (Figura 1) e cole num pedaço de caixa de sapato (ou qualquer outro tipo de caixa de papelão). Cole um “mostrador das horas” em cada lado do papelão, tal que um mostrador fique bem atrás do outro, mas no outro lado do papelão, claro. Este papelão precisa ter de 18 a 20 cm de largura e uns 20 ou 25 cm de altura. 3. A parte mais difícil: descobrir a LATITUDE da sua cidade (dica: pergunte para a sua professora de geografia!!) 4. Recorte a figura da “base de apoio” do relógio de sol (Figura 2) e recorte dela um “bico” que tenha justamente um ângulo igual ao da LATITUDE da sua cidade, começando a contar a partir do 0 grau. Veja na figura 3 um exemplo de como ficou a figura 2 depois que recortamos o “bico” com o ângulo da latitude da cidade do Rio de Janeiro (a latitude do Rio de Janeiro é de 23 graus). 5. Cole o que sobrou da figura 2 depois de recortado o “bico” num outro pedaço de papelão que tenha a mesma forma da figura 2 depois de recortado o “bico”. 6. Cole a “base de apoio” do relógio de sol (aquele lado do qual você recortou o “bico”), já preparado no item 5, no papelão no qual estão colados os “mostradores das horas”. Mas de qual lado? Se você mora no hemisfério Sul, do lado em que a numeração do mostrador tem o 6 à direita e o 18 à esquerda de quem olha o mostrador. Se você mora no hemisfério Norte cole a “base de apoio” do lado do papelão em que o mostrador tem o 6 à esquerda e o 18 à direita de quem para ele olha. Espere secar bem! Veja a foto 1. 7. Usando um alfinete ou agulha fure o mostrador das horas bem no centro das linhas das horas. Por este furo atravesse até a metade a varetinha providenciada no item 1. Veja a foto 1. Pronto! Está pronto o seu relógio de sol! Parabéns! Agora é só saber ORIENTAR ele para que a sombra da varetinha projete sobre as “linhas das horas” a hora solar verdadeira, a qual pode ser bem “próxima” da hora do seu relógio de pulso, dependendo de sua longitude e época do ano. 8. Claro que o relógio de sol só funciona sob o Sol e numa certa direção privilegiada. Qual direção? O relógio de sol tem que ficar com a varetinha ao longo da linha NORTE-SUL, apontando para o SUL se você mora no hemisfério Sul e apontando para o NORTE se você mora naquele hemisfério. Veja a foto 1, na qual o relógio de sol está com a ponta mais alta da varetinha no lado SUL, pois aquele da foto foi construído para ser usado no Rio de Janeiro, que fica no hemisfério Sul, como você sabe. A questão, então, é como determinar a direção Norte-Sul, certo? Veja os métodos abaixo: Métodos de determinação da direção Norte-Sul: 1o Método: Se você fez a atividade prática da IX OBA (2006) até já sabe determinar a direção Norte-Sul, pois é aquela na qual a sombra do lápis de pé no chão plano era a MENOR DO DIA. 2o Método: fique você mesmo de pé, imóvel, sob o Sol, de manhã, num lugar plano. Peça para seu colega fazer no chão um risco indo do meio dos seus pés até o final da sua sombra. Peça para ele também contornar os seus pés com um giz para você saber onde pisar à tarde, pois à tarde você precisa ficar no mesmo lugar até que a sua sombra da tarde fique do MESMO COMPRIMENTO que a sombra da manhã. A direção Norte-Sul estará exatamente sobre o MEIO das duas sombras. 3o Método: Quase igual ao anterior, mas você finca uma vareta (também pode ser o seu lápis ou pendura um clips na ponta de um barbante e usa a sombra do barbante) num local plano, sob o Sol. Lá pelas 10 horas faça um círculo no chão, com raio igual à sombra do seu lápis. Veja a figura ao lado. À tarde coloque o lápis no mesmo lugar e veja quando a sombra fica do mesmo tamanho daquela da manhã, ou seja, ela vai encostar no círculo novamente. A direção Norte-Sul é a linha que passa bem no meio das duas sombras. Veja a figura acima! 4o Método: Use uma bússola, mas NÃO recomendamos, pois a bússola aponta para o norte magnético, o qual difere do geográfico! Círculo Lápis Sombra da manhã Sombra da tarde Direção Norte-Sul Figura. 1 - Mostradores das horas do relógio de sol – Recorte nas linhas tracejadas e cole um de cada lado de uma folha de papelão, mas tal forma que um fique bem atrás do outro. Figura 2. Base de apoio do relógio de sol. Recorte na linha contínua e cole num papelão de mesmo tamanho. 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 6 7 8 9 10 111213 14 15 16 17 18 Figura 3. Base do relógio de sol com a marcação do “bico” que vamos recortar e jogar fora, com um ângulo igual ao da latitude da cidade do Rio de Janeiro, que é de 23 graus. Cada cidade tem uma latitude diferente e o “tamanho deste bico” será sempre igual ao da latitude da SUA cidade. Nesta figura mostramos só um EXEMPLO de como fica o “bico” a ser extraído para quem mora na cidade do Rio de Janeiro. a) Norte Sul Oeste Leste b) Foto 1. Fotos do relógio de sol montado e já orientado ao longo da linha NORTE-SUL. a) Vista por “trás”. b) Vista de frente. Observação: Este é um roteiro resumido. A versão completa está no site da OBA (www.oba.org.br) inclusive com fotos de outras montagens. Este roteiro foi desenvolvido no âmbito do projeto Ciência para Crianças pela aluna Pamela Marjorie Correia Coelho, sob orientação do Prof. Dr. João Batista Garcia Canalle. Dúvidas sobre este texto podem ser esclarecidas também com a Pamela no telefone (21) 9322-7506 ou pelo e- mail canalle@uerj.br ou pmcc26@yahoo.com.br Este é o lado que deve ser colado “atrás” do papelão que contém os mostradores das horas Este é o “bico” que vai ser cortado e que neste exemplo tem ângulo de 23 graus, a qual é a latitude da cidade do Rio de Janeiro. Norte Sul Leste Oeste