O movimento é uma propriedade que depende do observador: para nós que estamos na Terra, é o Sol que muda sua posição no céu ao longo do dia e do ano e nosso planeta está parado; observando a partir do Sol, é a Terra que se movimenta. (foto: Nasa)
Físico questiona explicações sobre os movimentos da Terra presentes em livros didáticos do ensino fundamental e dá sugestões de como apresentar os conceitos de dia e ano para crianças.
Por: Fernando Paixão
Publicado em 15/11/2011 | Atualizado em 15/11/2011
O Sol em movimento
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O movimento é uma propriedade que depende do observador: para nós que estamos na Terra, é o Sol que muda sua posição no céu ao longo do dia e do ano e nosso planeta está parado; observando a partir do Sol, é a Terra que se movimenta. (foto: Nasa)
Os movimentos da Terra são um dos tópicos mais presentes na disciplina de ciências nos anos iniciais do ensino fundamental. O assunto é muito relevante, pois esses movimentos estão relacionados com dois intervalos de tempo que organizam a nossa vida: o dia e o ano. Entretanto, quando apresentam o tema, muitos materiais didáticos incluem conceitos errados.
Quando apresentam o tema dos movimentos da Terra, muitos materiais didáticos incluem conceitos errados
Hoje há uma grande preocupação em melhorar a qualidade da educação, especialmente nas disciplinas relacionadas ao ensino de ciências. Desenvolver uma relação prazerosa com as ciências – o que passa pelo seu entendimento – pode ser um estímulo para aumentarmos o número de jovens que seguirão carreiras científicas e técnicas.
Quando tratam dos movimentos da Terra, diversos materiais de ensino trazem afirmações como: o Sol não se move, ele está parado; é a Terra que gira. Acontece que, nas manhãs da maioria dos dias, todos nós podemos observar o Sol nascer de um lado e mudar constantemente sua posição no céu até se pôr do outro.
O mais curioso é que, se estivéssemos nos referindo à Lua cheia, por exemplo, que nasce ao entardecer de um lado e se põe do outro, ou a um avião ou uma ave que fizessem um movimento semelhante, estes se moveriam. Nesse caso, teríamos que ter uma regra para o Sol e outra para os demais corpos para dizer quando eles se movimentam.
Terra imóvel
Houve uma época em que se pensava o conceito de movimento como uma propriedade absoluta, e não relativa, como é hoje. Havia os corpos em movimento e os parados. Isso ocorreu quando dominava a concepção geocêntrica do universo, estabelecida pelo cientista grego Ptolomeu (90-168). Com base nos resultados de observações – a olho nu – de pouco mais de duas mil estrelas, cinco planetas, a Lua e o Sol, ele concluiu que a Terra estaria parada no centro do universo e todos os demais corpos celestes girariam em torno dela descrevendo círculos.
Até o início do século 17, prevaleceu a ideia de que a Terra estaria parada no centro do universo e todos os outros corpos celestes girariam em torno dela. (imagem: Wikimedia Commons)
Geocentrismo
Até o início do século 17, prevaleceu a ideia de que a Terra estaria parada no centro do universo e todos os outros corpos celestes girariam em torno dela. (imagem: Wikimedia Commons)
Segundo essa concepção, a Terra estaria parada não porque nós, observadores, estamos nela e, por isso, não conseguimos observar diretamente seu movimento, mas porque essa seria uma propriedade absoluta do nosso planeta.
Essa hipótese estava de acordo com a física aceita na época, que preconizava que, para haver movimento, seria preciso existir uma força. Como não se sente essa força, a Terra estaria parada. Outro argumento era que, se a Terra se movimentasse, deveríamos sentir o vento, como ocorre ao se andar a cavalo.
Essa ideia sobre o universo sobreviveu durante muitos séculos, mas posteriormente foi abandonada devido a diversas observações incompatíveis com ela. Uma delas, feita no início do século 17, mostrava que a Terra não estava no centro do universo e nem o movimento dos planetas era um círculo em torno da Terra.
Essa foi uma das conclusões do astrônomo alemão Johannes Kepler (1571-1630), que, ao analisar observações feitas pelo astrônomo dinamarquês Tycho Brahe (1546-1601), percebeu que a distância entre Marte, Terra e Sol mudava muito. Se Marte descrevesse um círculo em torno da Terra, a distância entre esses planetas não deveria mudar.
Kepler também mostrou que a distância de Marte em relação ao Sol mudava proporcionalmente muito menos, o que o fez concluir que o planeta descrevia uma elipse com o Sol em um dos focos. Dessa forma, corroborou a hipótese apresentada pelo astrônomo polaco Nicolau Copérnico (1473-1543) de que o local a partir do qual seria feita a descrição mais simples dos planetas seria o Sol.
Para completar, o astrônomo italiano Galileu Galilei (1564-1642) observou, por meio de sua luneta, que havia quatro luas girando em torno do planeta Júpiter. Logo, nem a Terra estava no centro do universo, nem tudo girava em torno dela.
Em busca de um referencial
A resolução da controvérsia gerada por essas observações marcou o início da ciência moderna. Galileu estabeleceu uma nova concepção de movimento, que passou a ser uma propriedade relativa e, portanto, que depende do observador. Ou seja, para quem está na Terra, o Sol está se movimentando e o nosso planeta, parado. Mas, para alguém no Sol, é a Terra que se movimenta. Assim, ao afirmar que um objeto se move, é preciso dizer em relação a quem.
Ao afirmar que um objeto se move, é preciso dizer em relação a quem
Ao se observar a Terra a partir do Sol, notamos que ela executa um movimento em torno dele que, simplificado, pode ser traduzido em dois movimentos: aquele em torno de um eixo que passa pelo centro do planeta, chamado rotação, e aquele em torno do Sol, mais comumente denominado translação. Esses dois movimentos estão relacionados, respectivamente, com o dia e o ano, e sua duração é bem diferente em cada planeta. (No livro Astronomia e Astrofísica, é possível consultar a duração dos dias e anos dos planetas do Sistema Solar.)
O dia na Terra é, na sua quase totalidade, consequência da rotação do planeta em torno de seu eixo, mas aproximadamente 4 minutos se devem à translação. O nosso ano tem aproximadamente 365 dias e 6 horas.
Mas como ensinar os conceitos de dia e ano para crianças pequenas? Como estamos observando o fenômeno a partir da Terra, o dia ocorre porque, para nós, o Sol se movimenta e, como consequência, durante parte do dia ele ilumina uma área do planeta e a outra área fica na sombra da Terra – onde é noite.
Explicar o conceito de ano requer uma observação um pouco mais cuidadosa, porém bem simples. Se você registrar em uma cartolina, a cada 14 ou 21 dias, sempre no mesmo horário, a sombra de um objeto que pegue Sol durante todo o ano, você observará o movimento que essa estrela faz em relação à Terra e que é responsável pelo ano.
Observação do movimento do Sol
Uma prática que pode ser usada para explicar o conceito de ano a crianças é registrar em uma cartolina, a cada 14 ou 21 dias, sempre no mesmo horário, a sombra de um objeto que pegue Sol constantemente. (foto: Simone Mesquita)
Mas por que usar o Sol como referência para os movimentos da Terra? O Sol é um corpo celeste distinto dos demais. Ele é uma estrela, fonte de luz visível para todos os planetas do Sistema Solar. Mais ainda: sua massa corresponde a aproximadamente 99% da massa desse sistema. A partir do Sol, podemos observar todos os objetos do Sistema Solar girando em torno dele.
Essa nova concepção do universo, chamada heliocêntrica, é muito menos ambiciosa do que a geocêntrica, pois busca compreender apenas o Sistema Solar. Mas ela pode ser usada para supor o que acontece em volta de muitas outras estrelas, que podem ter diversos corpos celestes executando movimentos em relação a elas semelhantes aos dos objetos do Sistema Solar.
Fernando Paixão
Fonte: Instituto de Física
Universidade Estadual de Campinas
via: http://cienciahoje.uol.com.br
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Lisa Teixeira
http://muraldecristal.blogspot.com
Novembro / 2011
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