Céu Urbano

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Blog do Naelton

sexta-feira, 13 de junho de 2014

RELÓGIO SOLAR, UM PODEROSO INSTRUMENTO NO ENSINO DE CIÊNCIAS

Painel apresentado na seção "Ensino de Física" na 40a. Reunião Anual da SBPC 1988

IMPORTANTE: Se você gostou e quer reproduzir qualquer parte deste documento em seu site, escreva-me   antes. Não se esqueça de citar meu nome como autor e por um link para minha página. Este trabalho está registrado nos anais da SBPC.

APRESENTAÇÃO

Este trabalho é resultado de uma pesquisa sobre Origens Antigas das Medidas de Tempo. Foi objetivo do autor dar uma versão mais didática ao item Relógios SOLARES. Neste painel são fornecidas informações para professores e alunos que permitem construir e usar pelo menos o tipo mais simples de relógio solar: o relógio solar equatorial.

A facilidade de construção reside no baixo custo do material empregado e na ausência de cálculos complicados. Contudo a confecção de um relógio solar equatorial mexe com conceitos elementares de Geometria que por si só já se mostra um exercício eficaz e agradável de Matemática.

Este tipo de relógio solar é chamado equatorial devido ao fato de que seu mostrador é paralelo ao plano do equador terrestre. 0 seu ponteiro é paralelo ao eixo de rotação da Terra.

PROJETO





Noção Geométrica e Tabela p/ medidas para várias latitudes com mostrador de tamanho fixo.

MATERIAL:

disco de madeira (compensado de 1 cm de espessura), papel, lápis, régua, giz, barbante, transferidor, esquadro e uma haste rígida de madeira ou metal.

PROCEDIMENTO:

0 lugar onde se irá utilizar o relógio deve ser livre de obstáculos. Usando um pátio com piso liso de cimento obtemos bons resultados. Para utilizar o relógio temos que orientá-lo segundo os pontos cardeais (vide fig. 1). Para localiza-los utilizamos a sombra de uma haste vertical (vide fig. 2). marcamos a posição da extremidade da sombra na parte da manhã (em torno de uma hora antes do meio-dia). Utilizamos para isso giz e barbante como mostra a fig.2. Ao entardecer (algo em torno de uma hora após o meio-dia) a sombra atinge o círculo noutro ponto.

A bissetriz do ângulo ACB indicado na fig.2 é a direção Norte-Sul. Utilizando a regra do braço direito ( vide fig.2) obtemos os quatro pontos cardeais, o que já é por si uma atividade estimulante e instrutiva). Uma vez o relógio construído e orientado como mostra a fig.l a sombra da haste indicará a hora no mostrador em forma de disco. Convém lembrar que a inclinação da haste do relógio faz com o chão corresponde a latitude do lugar. Lugares diferentes usam relógios solares diferentes.

APLICAÇÕES: 

0 relógio de Sol apesar de ter uma íntima ligação com a Astronomia serve com sucesso para motivar e estimular o ensino de outras áreas das Ciências. Devido as construções geométricas inclusas no projeto de confecção do relógio solar esta atividade pode ser utilizada como aplicação em Matemática e Desenho Geométrico. 0 aluno neste caso deve tomar contato com todas as etapas do projeto tendo assim oportunidade de por em prática diversos conceitos geométricos. No 1o. grau o tópico de Ciências: Rotação da Terra, pode ser tornado muito mais estimulante através de um relógio que marca as horas a partir das posições do Sol no céu. Certamente que os detalhes de construção e funcionamento são secundários neste nível. Entretanto no 2o grau já se torna possível levar a discussão questões astronômicas básicas como Hora Legal, Fuso Horário, Estações e Duração do dia. Tais assuntos estão ligados ao princípio básico de funcionamento dos relógios solares (detalhes deste funcionamento e as questões envolvidas podem ser vistas nas referências no fim deste trabalho). 

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS. 

1. CANIATO, Rodolfo. "PROJETO BRASILEIRO PARA 0 ENSINO DE FÍSICA - vol.1 - O CÉU" - Ed. Fund. Tropical de Pesquisa e Tecnologia, 1978.

2. NEVES, Marcos C.D. e ARGÜELLO, Carlos A. " ASTRONOMIA DE RÉGUA E COMPASSO, de Kepler a Ptolomeu " - Ed. Papirus, 1986.

3. BOCZKO, Roberto. " CONCEITOS DE ASTRONOMIA " - Ed. Edgard Blücher,1984.

4. WAUGH, Albert E. "'SUNDIALS: Their Theory and Construction" - Ed. Dover, 1973.

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