Plano de aula - Relação entre o movimento de rotação da Terra e os fusos horários

Este slide não deve ser apresentado para os alunos, ele apenas resume o conteúdo da aula para que você, professor, possa se planejar. Este plano tem relação com o plano CIE8_11TU01. Sugiro avaliar a possibilidade de articular ambos.

Sobre esta aula: Esta aula tem como objetivo relacionar os fusos horários com o movimento de rotação da Terra. Professor, para aprofundar um pouco mais sobre a temática da aula, fica a sugestão de pesquisa:

• https://24timezones.com/hora_certa.php#/map
• http://www.cienciamao.usp.br/tudo/exibir.php?midia=lcn&cod=_simulacaomovimentoderota
• https://brasilescola.uol.com.br/geografia/fuso-horario.htm

Material necessário para a seção mão na massa:

Opção 1: Se a escolha for simular o movimento de rotação manualmente:

- Bola de isopor com 20 cm de diâmetro;
- Pedaço de arame com cerca de 40 cm ou espeto fino com o mesmo tamanho;

• Fita gomada;
• Lanterna.

Opção 2: Se a escolha for simular o movimento de rotação com motor de passo:
- Bola de isopor com 20 cm de diâmetro;
- Pedaço de arame com cerca de 40 cm ou espeto fino com o mesmo tamanho;

• Fita gomada;
• Lanterna;
• Motor de passo (Encontrado em toca discos, impressoras e lojas de eletrônicos);
• Bateria de 9V (Encontrada em supermercados de uma forma geral).

Tempo sugerido: 2 minutos

Orientações: Apresente o título da aula, diga que esta aula tem como objetivo mostrar a relação dos fusos horários e do ciclo de dias e noites com movimento de rotação da Terra.

Faça perguntas que estimulem o interesse pelo tema proposto, tais como:

• O que são fusos horários?
• Qual relação existe entre os fusos horários e o movimento de rotação da Terra?
• Quantos fusos horários existem?
• Em que ponto da Terra se começa a contar os fusos horários?
• Qual é a importância dos fusos horários?

Tempo sugerido: 4 minutos

Orientações: Lance algumas questões norteadoras que estimulem a curiosidade pelo tema apresentado.

• O Brasil tem quantos fusos horários?
• Alguém pode citar um país que quando é dia aqui lá é noite?
• Alguém sabe a diferença de fuso horário entre a nossa cidade e Paris, Nova york, Londres, Tóquio, Moscou, etc?

Se houver a possibilidade de projetar ou indicar para os alunos usarem seus celulares e acessar o link a seguir, é possível visualizar melhor a relação dos fusos horários, inclusive identificando os fusos horários em várias partes do mundo. Visualizando onde é dia e onde é noite. Este atividade pode ajudar na percepção da importância dos fusos horários para regular o momento do dia em cada região da Terra e sincronizar as horas ao longo do globo terrestre. Está disponível no link: https://24timezones.com/hora_certa.php#/map.

Quantos graus são percorridos por cada fuso horário?

Como a forma da Terra se aproxima de uma esfera, a superfície da Terra tem aproximadamente 360°. E como o movimento de rotação dura aproximadamente 24 horas, logo para determinar quantos graus na superfície da Terra corresponde a uma hora: 360°/24h = 15°. Portanto, cada fuso horário corresponde a 15° na superfície da Terra.

Tempo sugerido: 5 minutos

Orientações: Peça para a turma apresentar suas impressões. É possível incluir questões de apoio e que estimule a mobilização da turma, tais como: "Se a Terra girasse mais rápido, teriamos dias mais curtos ou mais longos? O número de fusos horários ficaria o mesmo?"

Se a Terra girasse mais rápido, teríamos dias mais curtos, pois ela levaria uma quantidade menor de horas para realizar o movimento de rotação. Haveria também uma quantidade menor de fusos horários, pois como os fusos horários são o número de horas que a Terra leva para dar uma volta em torno do próprio eixo, quanto mais rápido for o movimento, menor a quantidade de fusos horários e maior quantidade de graus seriam percorridos na superfície da Terra.

Tempo sugerido: 32 minutos

Orientações: Divida a turma em grupos. Cada equipe deve receber os seguintes materiais para construção da montagem:

Material necessário para a seção mão na massa:

Opção 1: Se a escolha for simular os fusos horários da Terra realizando o movimento de rotação manualmente:

- Bola de isopor com 20 cm de diâmetro;
- Pedaço de arame com cerca de 40 cm ou espeto fino com o mesmo tamanho;

- Fita gomada;

- Lanterna funcional.

Opção 2: Se a escolha for simular os fusos horários da Terra realizando o movimento de rotação com motor de passo:

• Bola de isopor com 20 cm de diâmetro;
• Pedaço de arame com cerca de 40 cm ou espeto fino com o mesmo tamanho;
• Fita gomada;
• Motor de passo;
• Bateria de 9V;
• Lanterna funcional.

Orientações para a montagem:

Opção 1:

• Insera de forma cuidadosa o espeto fino ou o arame na bola de isopor. Caso fique frouxo e com pouca firmeza, use a fita gomada para auxiliar na união entre o arame e a bola de isopor;
• Peça para que um aluno segure a montagem e um segundo aluno ligue a lanterna e direcione para a bola de isopor (pode ser feito marcas e desenhos na bola de isopor para simular os continentes ou em última análise usar um globo terrestre). Um terceiro aluno deve girar suavemente a bola de isopor enquanto observa a luz percorrendo de forma desigual a superfície da bola de isopor (se a sala estiver muito iluminada, sugiro apagar algumas lâmpadas para melhorar a visualização do experimento). Peça que o grupo observe e registre as semelhanças do experimento com o movimento de rotação da Terra.

Opção 2:

• Insera de forma cuidadosa o espeto fino ou o arame na bola de isopor. Caso fique frouxo e com pouca firmeza, use a fita gomada para auxiliar na união entre o arame e a bola de isopor;
• Fixe a arame ou o espeto fino no no eixo do motor de passo usando fita gomada. Conecte o condutor positivo do motor de passo (fio vermelho, geralmente) no positivo da bateria de 9V e o fio condutor negativo do motor de passo (fio preto normalmente) no negativo da bateria de 9V;
• Enquanto estiver girando, um aluno deve ligar a lanterna e direcionar para a bola de isopor (pode ser feito marcas e desenhos na bola de isopor para simular os continentes, ou em última análise, usar um globo terrestre), enquanto observa a luz percorrendo de forma desigual a superfície da bola de isopor (se a sala estiver muito iluminada, sugiro apagar algumas lâmpadas para melhorar a visualização do experimento). Peça ao grupo que observe e registre as semelhanças do experimento com o movimento de rotação da Terra.

Ao finalizar a montagem, as equipes devem se reunir para discutir a relação entre o movimento de rotação da Terra e os fusos horários e construir um documento colaborativo listando as suas principais características. Caso a turma não consiga inicialmente identificar os pontos relevantes, aqui estão alguns pontos para iniciar a discussão e produção do texto:

• Se a Terra está se movimentando em torno do próprio eixo, por que temos a impressão ao longo dia, que quem se movimentou foi o Sol? (Isso se deve ao referencial em que estamos e ao movimento relativo entre ambos, pois se alguém está em um referencial em movimento, por exemplo a Terra ou um carro, e fixa o olhar em um referencial fixo, como o Sol ou um carro parado, tem a impressão que quem está em movimento é o outro)
• Se o movimento de rotação da Terra é de oeste para leste, por que o Sol nasce no leste e se põe no oeste? (Isso também se deve ao referencial em que estamos e ao movimento relativo entre ambos, pois se você passa em movimento e olhar para a pista oposta numa rodovia e perceber um caminhão parado no acostamento, no sentido leste-oeste e olha fixamente para ele além de ter a impressão que quem está em movimento é o caminhão, também achará que ele está se movimentando em sentido contrário. Eis o motivo de termos a impressão que o Sol está em movimento e que este movimento ocorre de leste para oeste)

Tempo sugerido: 7 minutos

Orientações: Contextualize para o aluno que o movimento de rotação e a forma geométrica da Terra são responsáveis pelos fusos horários, pois levam a uma exposição desigual da superfície da Terra a luz solar ao longo do dia, o qual resulta na sucessão de dias e noites nos diversos pontos da superfície da Terra. Em um acordo internacional, o meridiano de Greenwich foi escolhido como marco zero e a superfície da Terra foi dividida em 24 partes (mesmo número de horas de um rotação completa em torno do próprio eixo), sendo 12 à leste e 12 à oeste de Greenwich. Como o movimento da Terra se faz no sentido anti-horário, de oeste para leste, a leste do meridiano de Greenwich as horas são adiantada (+) a cada 15° sobre a superfície da Terra aproximadamente, já os fusos horários situados a oeste do meridiano inicial têm as horas atrasadas (-) a cada 15°.