Exercício Prático: Construção de Maquete do Sistema Sol-Terra-Lua

FIS2004 - Profa. Thaisa Storchi Bergmann

Objetivo: fazer uma maquete representando o Sol no centro do Sistema Solar, a Terra no seu movimento anual em torno do Sol e a Lua no seu movimento mensal em torno da Terra.

Material: pé de abajur ou equivalente, no qual a lâmpada representa o Sol; um braço que gire em torno da lâmpada,

que pode ser construído utilizando um cano estreito de PVC; duas bolinhas de isopor, uma representando a Terra e outra (menor) representando a Lua mais materiais acessórios para "fixação" dos diversos elementos na maquete.

Construção da maquete: O aluno(a) deve elaborar soluções de fixação da haste ao pé da Lâmpada de forma que esta gire em torno da lâmpada e da fixação da Terra de forma que o seu eixo de rotação faça um ângulo de 23,5 graus com a perpendicular ao plano da órbita e ao transladar em torno do Sol, a Terra possa manter o seu eixo sempre paralelo a si mesmo. A Lua pode ser anexada usando um arame firme (que fique reto!) adaptado ao suporte onde está a Terra.

Avaliação do Trabalho: A avaliação conssitirá de duas partes: (1) Cada maquete sera inspecionada e será solicitado ao aluno uma demonstração do movimento da Terra em torno do Sol e da Lua em torno da Terra. Os alunos serão sorteados para discorrer sobre cada uma das questões abaixo, que devem ser respondidas no relatório; (2) Análise de um relatório que, além de conter a descrição dos itens acima, deve descrever:

(a) Chamar a atenção para as escalas da maquete, que estão muito longe da realidade: se o diâmetro da Terra tem, digamos 5cm, quais deveriam ser os valores: (I) Do diâmetro do Sol? (II) Do diâmetro da Lua?; (III) Da distância Sol-Terra? (IV) Da distância Terra-Lua? (V) Faça um desenho mostrando os tamanhos relativos dos astros; (VI) Faça um desenho mostrando o tamanho do Sol e a distância Sol-Terra e Terra-Lua;

(a) (I) Olhando do hemisfério norte (de cima), qual o sentido do movimento de translação da Terra? (II) Qual o sentido da translação da Lua em torno da Terra? (III) Qual o sentido de rotação da Terra e da Lua? (IV) Qual a inclinação da órbita da Lua em torno da Terra?

(b) Por que ocorrem as estações, quando iniciam, e qual é a posição da Terra em sua órbita no início de cada estação?

(c) Em que data ocorre a máxima aproximação da Terra ao Sol? Qual a relação entre esta posição da Terra e as estações?

(d) Por que ocorrem as estações? Ilustre utilizando a sua maquete, e no relatório, através de um desenho.

(e) Explique e ilustre com a maquete porque o céu que vemos à noite varia com o passar dos dias, mas, após um ano, ele aproximadamente se repete.

(e) Explique e ilustre com a maquete porque ao se passarem milhares de anos, o céu de uma mesma data já não se repete. Quando é que ele vai se repetir de novo?

(f) Explique as fases da Lua

Dados:

Raio do Sol=696 000 km

Raio equatorial da Terra=6 378 km

Raio da Lua=1 738 km

Unidade Astronômica UA (distância Terra-Sol)=149 597 870 km

Distância Terra-Lua=384 403 km

Distância dos planetas ao Sol em UA= Mercúrio:0.39; Venus: 0.72; Marte: 1.52; Júpiter: 5.20; Saturno: 9.53; Urano: 19.24; Netuno: 30.14; Plutão:39.81