Ferramenta para ensino - Comprimento e Ordem de Grandeza.

Quando trabalhamos a medição das grandezas físicas com nossos alunos, de uma maneira ou outra, sempre terminamos falando da ordem de grandeza das medidas.

Todo aquele trabalho para expressar as medidas na notação científica  faz com que, na maioria das vezes, o aluno acabe por se desinteressar. A seguir apresentamos uma ferramenta que será de grande ajuda nas aulas.

Abaixo temos um infográfico interativo da Number Sleuther chamado Magnifying the Universe. Ele organiza os objetos existentes na natureza pela ordem de grandeza do seu tamanho.

O infográfico mostra exemplos de objetos desde aqueles de tamanho  da ordem da grandeza das partículas elementares até aos de ordem de grandeza dos aglomerados de galáxias. Creio que ele pode ser útil nas aulas. Se desejar imprimir uma cópia clique aqui.

Para uso em sala de aula numa apresentação com Data Show recomendamos:

• Coloque o infográfico no modo Tela cheia clicando no último ícone à direita, na parte superior;
• Você pode escolher em que tamanho começar clicando sobre uma das nove imagens: átomos, animais, edifícios, montanhas, planetas, estrelas, nebulosas, galáxias e, por último, o Universo observável;
• Você consegue o mesmo efeito arrastando o botão azul na barra da parte inferior. Cada ponto amarelo corresponde a uma das imagens descritas acima.
• Clicando sobre cada um dos pontos amarelos da barra inferior o infográfico é deslocado para a imagem correpondente.

Clique aqui e aqui e conheça outros dois infográficos do mesmo tipo. Por outro lado, clicando aqui você conhecerá um dos primeiros infográficos sobre ordem de grandeza das medidas de comprimento: Power of Ten.

Copyright em 2012 para: Magnifying the Universe da  Number Sleuth. 

Produção: Number Sleuth. Uma organização para tratamento estatístico e produção de infográficos. Visite o blog Statistical Trends&Numbers.

Exemplo - O trânsito de Vênus de 2012.

 Devido a geometria do sistema solar, em certas ocasiões ocorre que um dos planetas interiores, Vênus ou Mercúrio, se posiciona por algum tempo entre a Terra e o Sol. 

Nestas ocasiões podemos observar o planeta em movimento tendo a silhueta do sol como fundo (Veja a foto ao lado). Este fenômeno é chamado de Trânsito.

Ocorre que o plano das órbitas de Vênus, de Mercúrio e da Terra não estão no mesmo plano. As órbitas dos planetas têm inclinações diferentes em relação à elíptica. Isto torna o fenômeno raro. 

Os Trânsitos do planeta Vênus, por exemplo, ocorrem aos pares, separados por oito anos. O último Trânsito ocorreu em 2004. O próximo par ocorrerá somente a partir de 2117.

A primeira observação do Trânsito de Vênus da qual temos registro confiável ocorreu em 1639. Na história da ciência, os Trânsitos foram importantes pois da sua observação deriva-se o único método conhecido, até o século XX, para a determinação da distância entre o Sol e a Terra. 

A seguir uma compilação de imagens do último Trânsito de Vênus realizada pela equipe do Goddard Space Flight Center, da Nasa.

As imagens do Trânsito de Vênus de 2012 pela face do Sol foram feitas pela sonda SDO, Solar Dynamics Observatory. No vídeo foram compiladas tomadas do evento em vários comprimentos de onda. Cada comprimento de onda é apresentado numa cor.

As imagens foram  registradas na faixa do ultravioleta extremo e na faixa da luz visível. Os segmentos onde o Sol aparece em vermelho e na cor dourada temos as observações feitas nos comprimentos de onda de 304 e 171 ansgtrom.

Repare que a atmosfera solar é vísivel nesses comprimentos de onda. Os segmentos de cor magenta são observações feitas nos comprimentos de onda  de 1700 angstrom.

O segmento onde o sol aparece em cor laranja é a tomada feita na faixa de comprimentos de onda da luz visível filtrada. Neste segmento a atmosfera solar não é visível.

Produção da imagem do topo de página e do vídeo: Goddard Space Fligth Center. Visite o canal no Youtube aqui.

Exemplo - As Teorias da Gravitação de Newton e de Einstein.

No modelo cosmológico de Aristóteles a Terra está imóvel no centro e tudo o mais gira em volta dela. As Leis que governam os Céus, acima da órbita da Lua, não são as mesmas Leis que nos governam.

Aqui, no mundo das mudanças, os corpos se movem buscando o seu lugar natural. Uma pedra, por exemplo, uma vez liberada, se move para baixo, procurando ocupar o seu lugar natural, na direção do centro da Terra. Outros, como o fogo, se movem para cima, pelo mesmo motivo. 

Newton, por sua vez, introduziu a Gravitação Universal que, como o nome indica, uniu os Céus e a Terra sob a mesma lei. Um corpo com massa, nos Céus e na Terra, se move em resposta à ação atrativa de uma força exercida por outro corpo com massa situado nas vizinhanças. Esta força ele chamou de Força Gravitacional. Conheça o conceito clicando aqui.

A Lei da Gravitação de Newton faz excelentes previsões mas não responde à questão: O que é a Gravitação? A resposta foi fornecida por Einstein, séculos depois. Ele o fez eliminando a Força Gravitacional.

Segundo Einstein, um corpo como a Terra modifica a geometria do espaço e do tempo a sua volta. Um outro corpo, como a Lua, situado nas proximidades segue o caminho "reto" determinado por essa "curvatura" do espaço e do tempo.

Assita ao segmento da série de televisão The Elegant Universe, da PBS, apresentada pelo físico Brian Grenne. As legendas são de Carlos Portela. Nele se fala do segredo embaraçoso de Newton: Afinal, o que é a gravitação?

As teorias Físicas têm um campo de aplicação. Dentro dele a teoria funciona e sempre funcionará. Porém, toda teoria eventualmente é absorvida como um caso especial de uma outra teoria mais abrangente. Foi exatamente isto o que ocorreu com a teoria da gravitação de Newton.

PBS, Public Broadcasting Service. Esta é a rede de televisão pública americana. As séries educacionais, como The Elegant Universe, são produzidas por NOVA e podem ser encontradas aqui.

O vídeo foi disponibilizado no site: Vídeos para o ensino de Física e Química, de Carlos Portela. Neste site você encontrará bons vídeos para uso no ensino médio.