Objetivos
O objetivo é simular a translação da Terra ao redor do Sol. Ao mover o globo terrestre pela órbita elíptica, vamos manter seu eixo de rotação sempre com a mesma inclinação. Isso permitirá observar como a iluminação solar varia nos hemisférios e nos polos ao longo do ano, ajudando a identificar e entender a causa das quatro estações.
Materiais Necessários
Base com dois furos
Base com dois furos para encaixe de hastes e suporte de experimentos.
Luminária (110v)
Luminária elétrica de 110v que simula a luz solar em experimentos.
Hastes para sustentação
Hastes de apoio utilizadas para sustentar diferentes componentes do kit.
Fita adesiva
Fita adesiva utilizada para fixação de materiais.
Globo terrestre
Globo terrestre usado para demonstrações de rotação, translação e fusos horários.
Órbita da Terra – elipse
Representação em miniatura da órbita da Terra em formato elíptico.
Procedimento
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Passo 0
Monte a órbita elíptica sobre uma mesa plana usando o papel impresso e a fita adesiva, posicionando a lâmpada (Sol) no local indicado como foco da elipse.
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Passo 1
Segure o globo terrestre (na posição inclinada) e percorra lentamente toda a trajetória elíptica ao redor da lâmpada. Durante todo o movimento, mantenha a orientação do eixo de inclinação do globo fixa, apontando sempre para a mesma direção no espaço.
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Passo 2
Observe atentamente como a parte iluminada (dia) e a parte escura (noite) mudam nos polos Norte e Sul, especialmente nos pontos de maior e menor proximidade com o Sol. Identifique os pontos da órbita que correspondem ao início de cada uma das quatro estações.
Resultados
Espera-se observar que, em uma parte da órbita, um dos hemisférios terrestres permanece inclinado em direção ao Sol, recebendo luz mais direta e apresentando dias mais longos, caracterizando o verão, enquanto o hemisfério oposto recebe luz mais inclinada e apresenta noites mais longas, caracterizando o inverno. Na posição oposta da órbita, essa situação se inverte entre os hemisférios. Dessa forma, o experimento demonstra que as estações do ano são consequência da inclinação do eixo de rotação da Terra em relação ao plano de sua órbita, e não da variação da distância entre a Terra e o Sol.
Curiosidades
O roteiro sugere um experimento extra: fazer a mesma simulação, mas com o eixo da Terra "em pé" (sem inclinação). Se o nosso planeta fosse assim, não existiriam estações do ano. Então a duração do dia e da noite seria sempre a mesma o ano todo, e o clima dependeria apenas da latitude.