Dificuldades típicas dos alunos na aprendizagem do tema:
- Conceito de inclinação da Terra.
- Conceito de grau de incidência dos raios solares sobre a superfície terrestre.
- Distinção entre movimentos de translação e rotação.
Ideias pré concebidas pelos alunos acerca do tema, tais como:
- A origem das estações da Terra é a variação da distância entre esta e o Sol.
- A Terra é o centro do sistema solar e é maior que tudo o resto.
- A Lua e o Sol são do mesmo tamanho e todas a estrelas são mais pequenas.
- Todas as estrelas são do mesmo tamanho e as que brilham mais são as que estão mais perto da Terra.
- Os dias são mais curtos no Inverno.
Ideias essenciais que os alunos devem desenvolver:
- Terra move-se em torno do Sol numa órbita elíptica num movimento designado por translação.
- A Terra gira sobre si mesma segundo um eixo axial não vertical, num movimento designado por rotação.
- As estações do ano são consequência dos diferentes ângulos de incidência dos raios solares sobre a superfície terrestre, e não da distância entre a Terra e o Sol.
- Compreensão da existência de estações do ano e sua variação e origem.
Actividades feitas pelo professor e pelos alunos:
Construção de um modelo que ilustre o movimento da Terra em torno do Sol.
O Sol é constituído por uma lâmpada que faz incidir raios de luz na superfície da Terra. A Terra deve possuir um eixo de rotação susceptível a variações de inclinação de modo a observar a diferente incidência dos raios de luz em diferentes posições, simulando as diferentes estações.
Visualização de filmes explicativos dos fenómenos de rotação e translação da Terra.
Questões e respostas esperadas:
Como explicas que o inverno no Brasil ocorra em simultâneo com o verão em Portugal? Podes recorrer a um esquema para sustentar a tua resposta.
No verão em Portugal, o eixo de rotação da Terra encontra-se inclinado para o sol e, como consequência, a luz solar incide mais perpendicularmente sobre a superfície do hemisfério norte, aquecendo-o, e mais obliquamente sobre a superfície do hemisfério sul, onde se encontra o Brasil que, em simultâneo, se encontra no inverno já que a mesma energia dos raios solares se distribui por uma superfície maior.
O ano solar, ou seja, o tempo aproximado de orbita completa da Terra em torno do Sol, é constituído por 12 meses. O Pólo Norte passa 6 desses meses exposto ao sol e o Pólo Sul à sombra simultaneamente. Ao fim desse tempo, a situação inverte-se, e torna-se a repetir em ciclos de 6 meses. Como explicas este fenómeno? Podes recorrer a um esquema para sustentar a tua resposta.
Além da Terra girar em torno do seu eixo inclinado, também se move em torno do sol segundo uma órbita elíptica num movimento designado por translação. No decorrer de metade deste percurso, a Terra encontra-se inclinada de modo ao Pólo Sul estar mais afastado do Sol, estando sujeito a 6 meses de sombra. Durante a outra metade do percurso em torno do Sol, a posição relativa da Terra altera-se e é o Pólo Norte que passa a encontrar-se mais afastado do Sol devido à inclinação do eixo da Terra, permanecendo assim 6 meses à sombra enquanto que o Pólo Sul fica exposto 6 meses ao Sol.
