Gabarito – Caderno do Aluno Física 1ª série – Volume 3
SITUAÇÃO DE APRENDIZAGEM 1
UM PASSEIO PELA GALÁXIA
Páginas 3-4
1. Sugerimos os títulos:
• O guia do mochileiro das galáxias, de Douglas Adams;
• Encontro com Rama, de Arthur C. Clarke;
• O robô de Júpiter, de Isaac Asimov.
Esses livros são obras de ficção. Ao longo do Caderno, você, professor, conta com
diversas outras sugestões de obras. As questões de acompanhamento da leitura
propostas neste Caderno do Aluno são gerais para se adequar a diversos títulos, de
ficção e de não ficção, permitindo uma escolha mais ampla e que os alunos leiam
diferentes obras.
2. Espera-se que o aluno escreva livremente sobre suas impressões iniciais, como forma
de incentivar a disposição para a leitura.
3. Professor, é importante que você comente algo sobre o autor do livro na primeira
aula e verifique se o aluno assimilou, ao menos, as informações principais.
4. O aluno deve mencionar conceitos astronômicos, viagens espaciais, planetas,
galáxias, estrelas, relacionando-os 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 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 do assunto pelos alunos.
Páginas 4-5
1. O aluno deve levar para a sala de aula os materiais encontrados: figuras, reportagens,
histórias em quadrinhos. Professor, é importante que você verifique se os materiais
têm relação com o espaço; caso essa relação lhe pareça muito vaga, questione o
aluno quanto à relação que ele imaginou. Trata-se de uma forma de avaliação
diagnóstica das concepções prévias dos alunos.
1
Gabarito – Caderno do Aluno Física 1ª série – Volume 3
2.
a) Professor, você precisa reunir essas informações para checar a pesquisa do
aluno.
b) Professor, você precisa reunir essas informações para checar a pesquisa do
aluno.
c) Professor, você precisa reunir essas informações para checar a pesquisa do
aluno.
d) Esta é uma questão aberta. É possível que o aluno não encontre opiniões sobre o
livro, mas isso não compromete a atividade.
2
Gabarito – Caderno do Aluno Física 1ª série – Volume 3
SITUAÇÃO DE APRENDIZAGEM 2
O QUE TEM LÁ EM CIMA?
Páginas 6-8
1.
Apresentamos alguns exemplos.
Nave Lua Estrela cadente
Planeta Raios Sol
Extraterrestres (ET) Meteoritos Bombas
Cometa Foguete Nuvens
Asteroide Estrelas Constelações
Disco voador Galáxia Nebulosas
Satélite Alienígenas (Aliens) Buracos negros
2. Aqui se espera que o aluno tente usar o próprio vocabulário para descrever os
materiais pesquisados. Professor, neste momento você ainda está em uma fase de
avaliação diagnóstica do nível de conhecimento dos alunos. 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 justificá-los. Por exemplo: foguetes são reais
porque vários já foram lançados no espaço, como noticiado em jornais e na TV.
Extraterrestres parecem ser fantasiosos, porque só os vemos em filmes e em
depoimentos sem embasamento científico, que não apresentam nenhuma prova de
sua existência.
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 feitas pelos alunos.
6. Professor, avalie se o grupo propôs:
• personagens;
• roteiro;
• fenômenos coerentes com o conteúdo da matéria.
3
Gabarito – Caderno do Aluno Física 1ª série – Volume 3
Página 9
1. Os planetas orbitam o Sol (assim como outros corpos, como cometas, asteroides,
planetas-anões). Os satélites naturais, por sua vez, são corpos que orbitam planetas
(ou planetas-anões). Espera-se aqui que o aluno perceba pelo menos 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. Neste 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. A galáxia é um imenso agrupamento de estrelas que orbitam em torno de um centro
comum e é geralmente composta de milhões de estrelas individuais.
Páginas 9-10
1. Verificar a linguagem, personagens e coerência da história.
2. a) Professor, é importante que você consulte o livro sugerido aos alunos. Se achar
interessante, peça-lhes que escrevam também sobre as imagens da capa do livro nesta
questão.
b) Aqui a relação pode ser bastante superficial, mas o aluno deve conseguir
estabelecê-la.
c) Nem todos os livros apresentam prefácio, textos nas orelhas ou a introdução.
Professor, você deve verificar quais tipos de texto (prefácio, introdução,
agradecimentos etc.) aparecem antes do início da história. Além de verificar isso no
início e no final do volume, é importante identificar qual é a edição do livro que o
aluno está lendo, 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 ou no fim), 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 sobre o assunto.
4
Gabarito – Caderno do Aluno Física 1ª série – Volume 3
e) Vale a pena exigir do aluno um ritmo de leitura, então esse cálculo é importante.
Mas tenha em mente que nem todos os alunos conseguirão acompanhar esse ritmo.
Como observado no Caderno do Professor, isso não prejudica a atividade. As
atividades com o livro foram planejadas levando em conta essas diferenças de ritmo
de leitura.
3. Explique e combine com os alunos os tipos de bola que eles podem trazer para a
atividade da próxima aula.
Páginas 10-11
1. A maior altitude da superfície terrestre é encontrada no Monte Everest, cerca de
8 850 metros, localizado na cordilheira do Himalaia, na fronteira entre o Nepal e o
Tibete. O valor sofre pequenas variações de acordo com a fonte de pesquisa
consultada. Em quilômetros, o Monte Everest tem 8,85 km.
2. O ponto mais profundo dos oceanos terrestres está localizado na Fossa das Ilhas
Marianas (Oceano Pacífico), com 10 911 metros, aproximadamente. O valor sofre
pequenas variações de acordo com a fonte de pesquisa consultada.
3. O diâmetro do planeta Terra é de aproximadamente 12 756 quilômetros. O valor
sofre pequenas variações de acordo com a fonte de pesquisa consultada.
4. O diâmetro polar é de 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 sofrer
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.
5
Gabarito – Caderno do Aluno Física 1ª série – Volume 3
SITUAÇÃO DE APRENDIZAGEM 3
A TERRA É UMA BOLINHA
Páginas 11-12
1. O aluno pode mencionar fotografias aéreas ou espaciais, assim como viagens de
avião e navio, que permitem constatar esse formato, ou citar argumentos históricos.
Exemplos: 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, é válida.
2. Do ponto de vista da textura e da esfericidade da superfície, uma das melhores frutas
para representar a Terra é a jabuticaba, por ser bem lisa e esférica. Alguns alunos
podem pensar em outros aspectos, como as camadas internas da Terra, que não são o
foco da pergunta. Cabe orientá-los, professor.
Páginas 12-13
1. O professor deve verificar se a medição 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 / 12 756 = 0,055 mm.
2. Exemplo com bola de 80 mm:
x ---------------------------------- 10,911 km
6
Gabarito – Caderno do Aluno Física 1ª série – Volume 3
80 mm --------------------------- 12 756 km
x = 10,911 x 80 / 12 756 = 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 / 12 756 = 0,270 mm
4. Em geral, o aluno costuma exagerar tanto o achatamento quanto as dimensões do
relevo. Isso é esperado, e é justamente esse ponto que você, professor, deve usar para
a discussão.
5. Em geral, o aluno perceberá que imaginava a Terra muito mais áspera ou rugosa do
que ela é de fato. Nesse caso, deverá sugerir uma fruta mais esférica e de casca mais
lisa do que a anteriormente imaginada.
Páginas 14-15
1. É fundamental deixar a escolha livre. Geralmente os alunos 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 = 3 476 x 80 / 12 756 = 21,8 mm.
4. Verificar a coerência da comparação.
5. Verificar a proporção do desenho. Erros pequenos são aceitáveis.
6. É fundamental deixar a escolha livre. Geralmente os alunos escolhem uma distância
muito menor do que a proporcionalmente correta.
7. Exemplo com bola de 80 milímetros representando a Terra:
x --------------------------------- 384 405 km
7
Gabarito – Caderno do Aluno Física 1ª série – Volume 3
80 mm -------------------------- 12 756 km
x = 38 4405 x 80 / 12 756 = 2 411 mm, ou aproximadamente 2,41 metros
Páginas 15-16
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 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.
Página 16
1. Professor, é importante verificar as informações no livro. Além disso, é necessário
verificar o nível de compreensão do aluno em relação ao livro escolhido. A coesão e
a coerência do texto redigido pelo aluno devem ser verificadas.
2. Avalie esses resumos levando em consideração a coesão e a coerência do texto do
aluno, e se a relação da história com os conceitos de Física foi estabelecida corretamente.
Páginas 16-17
1. Valores a seguir estão no Caderno do Professor, na Situação de Aprendizagem 4,
página 23. Lembre-se de que pode haver variações de acordo com a fonte de
pesquisa.
8
Gabarito – Caderno do Aluno Física 1ª série – Volume 3
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 ao seu redor.
Os planetas-anões são oficialmente catalogados pela União Astronômica
Internacional (IAU, sigla em inglês para International Astronomical Union), e seus
diâmetros e distâncias médias até o Sol estão listados no Caderno do Professor. Esta
é uma questão difícil e pode haver muita variação de informação, por se tratar de um
assunto que se situa na fronteira do conhecimento científico. Professor, você deve
levar em conta mais o empenho na pesquisa do que a precisão das informações
obtidas.
3. Aproximadamente 1 391 000 km, podendo haver variações de acordo com a fonte
pesquisada.
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Gabarito – Caderno do Aluno Física 1ª série – Volume 3
SITUAÇÃO DE APRENDIZAGEM 4
O SISTEMA SOLAR
Páginas 18-21
1. Maior: Júpiter. Menor: Mercúrio.
2. É o tempo necessário para o planeta realizar uma revolução completa em torno do
Sol. A Terra tem um período orbital de cerca de 365,25 dias.
3. Quanto maior a distância média do planeta ao Sol, maior seu período orbital. Espera-se que o aluno explique a diferença pela distância maior a ser percorrida, mas há
outro fator a ser considerado: a aceleração centrípeta, decorrente da força
gravitacional, que também decai com a distância. Cabe a você, 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
até o Sol, mas quase o triplo de período orbital médio.
No Caderno do Aluno, há uma tabela com alguns dados adicionais sobre os planetas
do Sistema Solar. Usando esses dados, procure responder às questões.
5. Os planetas jovianos possuem maior massa. Professor, verificar aqui a interpretação
correta das potências de dez.
6. Maior massa: Júpiter. Menor massa: Mercúrio.
7. N = MJúpiter
A massa de Júpiter corresponde a aproximadamente 5 758 vezes a de Mercúrio.
N = MJúpiter
A massa de Júpiter corresponde a aproximadamente 317 vezes a da Terra.
8. Não, ao 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
que os telúricos.
9. N = MTerra/MMercúrio = 6,0 . 10
A massa da Terra corresponde a aproximadamente 18 vezes a de Mercúrio.
10. Mais denso: Terra. Menos denso: Saturno.
/MMercúrio = 1,9 . 10
27
/ 3,3 . 10
23
= 5 758.
/MTerra = 1,9 . 10
27
/ 6,0 . 10
24
= 317.
24
/ 3,3 . 10
23
= 18
10
Gabarito – Caderno do Aluno Física 1ª série – Volume 3
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.
Páginas 21-22
1. Deixar livre, de acordo com a imaginação dos alunos.
2. Deixar livre, de acordo com a imaginação dos alunos.
3. Os alunos devem fazer o cálculo de acordo com o diâmetro da bola que escolheram.
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 = 4 878 . 80 / 12 756 = 30,6 mm
Distância média de Mercúrio ao Sol
x ------------------------------------ 57 090 000 km
80 mm ----------------------------- 12 756 km
x = 57 090 000 . 80 / 12 756 = 358 043 mm, ou cerca de 358 metros.
11
Gabarito – Caderno do Aluno Física 1ª série – Volume 3
A tabela abaixo mostra os resultados para a Terra representada como uma bola de
80 mm.
Sol 8 724 zero
Mercúrio 31 363 m
Vênus 76 679 m
Terra 80 938 m
Marte 43 1 424 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
forem consideradas 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-se, além disso, os
planetas-anões. Nesse caso, Mercúrio teria apenas 3 milímetros de diâmetro.
Desafios!
Página 23
• Sabe-se que v = d /Δt. A distância percorrida é o perímetro da órbita, dado por
12
Gabarito – Caderno do Aluno Física 1ª série – Volume 3
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:
d = 2 . π . R = 2 . 3,14 . 1,496 x 10
Δt = 365,25 . 24 . 60 . 60 = 3,16 x 10
v = d /Δt = 9,4 x 10
• Considerando que o período orbital de Netuno é de aproximadamente 164,08
terrestres, basta lembrar que um ano terrestre tem 365 dias e um quarto. Assim, o ano
netuniano terá
N= 16 408 365,24 = 59 930,22 dias terrestres
11
/ 3,16 x 10
11
= 9,4 x 10
7
s.
7
, ou seja, v é aproximadamente 29 785 m/s.
11
m.
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 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, possuem
fragmentos de matéria de menores dimensões em suas proximidades.
Cometas: constituídos principalmente de gelo e rocha, eventualmente aproximam-se
do Sol em sua órbita, produzindo uma cauda gerada pela sublimação das substâncias
voláteis neles presentes. Possuem, em geral, dimensões menores do que os planetasanões.
13
Gabarito – Caderno do Aluno Física 1ª série – Volume 3
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.
Ceres 975 415 6,1 2,6
Plutão 2 390 5 905 15,0 37
Haumea 1 960 6 480 12,3 40,6
Makemake 1 500 6 847 9,4 42,9
Eris 2 600 10 121 16,3 63,5
Os cálculos foram realizados de forma similar aos referentes ao modelo do
Sistema Solar com os planetas.
Página 24
1. Foram determinados alguns possíveis locais aproximados para a capital do Estado de
São Paulo, considerando a Terra representada por uma bola de 80 milímetros. Caso
seja difícil, os alunos obterem informações sobre a própria cidade ou o bairro, pode-
-se usar um mapa do município de São Paulo. Os locais foram escolhidos para
mostrar que os planetas não precisam estar em 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.
Sol 8 724 Marco zero (Praça da Sé)
Mercúrio 31 Final da Rua Direita
14
Gabarito – Caderno do Aluno Física 1ª série – Volume 3
Vênus 76 Câmara Municipal
Terra 80 Início da Rua da Consolação
Marte 43 Rua do Gasômetro (Brás)
Júpiter 897 Parque do Ibirapuera
Saturno 756 Cidade Universitária
Urano 321 Parque do Carmo (Itaquera)
Netuno 311 Centro de Rio Grande da Serra
2.
a) Verificar se o resumo está adequado, bem como a coerência e a coesão do texto.
Verifique se o aluno compreendeu a história.
b) Resposta pessoal. É importante, de toda forma, verificar se o aluno está
compreendendo o enredo, se está tendo interesse pelo livro e se os conceitos dados
em aula estão sendo relacionados com a história.
c) Verificar se as frases foram transcritas.
d) Verificar os significados pesquisados.
Página 25
1.
• Constelações são agrupamentos de estrelas que podem ser vistas no céu noturno
em posições próximas umas das outras, formando padrões convencionalmente
aceitos. Hoje em dia, 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.
• 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
15
Gabarito – Caderno do Aluno Física 1ª série – Volume 3
astrologia mais a constelação do Serpentário: Capricórnio, Aquário, Peixes, Áries,
Touro, Gêmeos, Câncer, Leão, Virgem, Libra, 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 grandes variações em relação às medidas de magnitude aparente das
estrelas. As primeiras cinco são, pela ordem, Sirius (Constelação do Cão Maior),
Canopus (Carina), Arcturus (Boieiro), Alfa do Centauro e Vega (Lira).
4. Pode-se orientar o aluno a procurar informações variadas sobre as constelações
citadas: sua localização no céu em diferentes épocas do ano; sua história; o brilho
aparente de suas estrelas ou, ainda, sobre quaisquer informações que possam
alimentar a discussão e melhorar a compreensão sobre o significado de uma
constelação.
5 e 6. Os resultados dependem do envolvimento dos alunos com a pesquisa solicitada.
16
Gabarito – Caderno do Aluno Física 1ª série – Volume 3
SITUAÇÃO DE APRENDIZAGEM 5
UM PULINHO À ALFA DO CENTAURO
Páginas 25-26
a) Vamos usar v = d /Δt. A distância percorrida é o valor médio de 384 405 km entre a
Terra e a Lua. O ideal é descontar os raios da Terra e da Lua, já que essa distância é
contada de centro a centro, e no caso deste exercício parte-se de uma superfície até a
outra. Se o aluno não levar isso em consideração, não há problema, pois não é esse o
objetivo do exercício.
Dessa forma:
d = 384 405 – 6 378 – 1 737 = 376 290 km.
v = 1 000 km/h.
v = d /Δt → v = d /Δt = d / v = 376 290 / 1 000 = 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 = 148 895 992 / 1 000 = 148 896 horas = 6 204 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 = 148 895 992 / 300 000 = 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.
v = 300 000 km/s.
v = d /Δt → v = d /Δt = d / v = 5 900 000 000 / 300 000 = 19 667 s.
17
Gabarito – Caderno do Aluno Física 1ª série – Volume 3
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 = 300 000 . 31 557 600 = 9 467 280 000 000 km.
Portanto, um ano-luz vale aproximadamente 9,46 x 10
f) Basta multiplicar o valor de 9,46 x 10
4,2 x 10
15
metros
12
km por 4,4 e teremos aproximadamente
13
km.
Páginas 29-30
1 e 2. Não. Observe, por exemplo, que a estrela alfa do Cruzeiro do Sul (321 anos-luz)
está bem mais distante do Sol (e da Terra) do que a estrela gama (88 anos-luz) da
mesma constelação.
3. Observe o exemplo no próprio Caderno do Aluno.
Página 30
1 e 2. As respostas das atividades dependem da constelação escolhida pelo grupo.
Montando uma constelação
Páginas 31-32
Professor, você deve verificar se as informações estão corretas e se o desenho obtido
corresponde à constelação em questão.
1. A posição em que veríamos a configuração como se estivéssemos na 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.
3. Perguntar aos alunos se eles conseguiram observar no céu a constelação escolhida e
quais foram suas impressões.
18
Gabarito – Caderno do Aluno Física 1ª série – Volume 3
Página 32
1. Não é correto. Apenas as posições em que elas são vistas 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 constela-
ção de Gêmeos? Também não, pois há várias estrelas muito mais próximas em outras
constelações.
2. Elas podem ser usadas porque os padrões que as 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 tornaria impraticável.
3. É possível porque os agrupamentos de estrelas escolhidos para formar as
constelações são arbitrários, assim como a escolha dos padrões de desenho que as
estrelas formam.
Páginas 32-33
1.
a) Os valores calculados estão arredondados.
Mercúrio 57 900 000 0,6
Vênus 108 200 000 1,1
Terra 149 600 000 1,5
Marte 227 900 000 2,3
Júpiter 778 400 000 7,8
Saturno 1 423 600 000 14,2
Urano 2 867 000 000 28,7
Netuno 4 488 000 000 44,9
19
Gabarito – Caderno do Aluno Física 1ª série – Volume 3
Observação: O desenho não caberia na página, pois Netuno deveria estar a quase 45
centímetros do centro do desenho.
b) Caberiam todos os planetas no círculo central, provavelmente superior a 2
metros de diâmetro. É provável que todos os planetas telúricos coubessem na linha
demarcatória, que costuma ter 8 centímetros de espessura. Se a linha tivesse 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
13
km), o cálculo é simples.
(10
Alfa* Acrux 321 3,21 . 10
Beta Mimosa 352 3,52 . 10
Gama Gacrux 88 8,8 . 10
Delta 364 3,64 . 10
Épsilon Intrometida 228 2,28 . 10
15
15
14
15
15
321
352
88
364
228
As distâncias resultantes no suposto desenho são imensas. As estrelas não poderiam
ser desenhadas, mas caberiam no país, por exemplo, variando de 88 a 364 km.
2.
a) O professor deve verificar as frases.
b) O professor deve verificar as relações.
20
Gabarito – Caderno do Aluno Física 1ª série – Volume 3
SITUAÇÃO DE APRENDIZAGEM 6
AS AVENTURAS DE SELENE
Páginas 34-36
1. Deixar o desenho 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 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 as pessoas a se exercitar, o que é necessário em um ambiente de baixa
gravidade. As fontes de energia seriam limitadas e o transporte por meio de automóveis representaria 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, para ida e
volta, mais de dois segundos.
Página 36-37
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.
21
Gabarito – Caderno do Aluno Física 1ª série – Volume 3
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 bem longe, assim
como 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 bastante 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. Lembre-se: frear veículos
poderia ser complicado. E 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.
Páginas 37-38
1.
a) Espera-se que o aluno responda que quanto maior a altura da mesa, maior o
tempo de queda do objeto.
b) Não, mas pode-se imaginar que muitos alunos pensem que há essa dependência.
Cabe ao professor esclarecer que não.
c) Depende. Na Lua, com a gravidade menor, o tempo seria 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 a você, professor, esclarecer isso a partir da fórmula
a seguir.
22
Gabarito – Caderno do Aluno Física 1ª série – Volume 3
4.
a) Aplicando diretamente a fórmula, hmáx = 0,8 m ou 80 cm.
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.
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.
23
Gabarito – Caderno do Aluno Física 1ª série – Volume 3
Página 40
Verificar as associações, se o aluno conseguiu fazer uma ponte entre a história de
Selene e o livro escolhido por ele, por meio de um texto coerente e coeso.
24