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Componente curricular: Ciências da Natureza Anos finais do Ensino Fundamental

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Componente curricular: Ciências da Natureza

ISBN 978-85-20-00257-5

CIÊNCIAS

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Demétrio Ossowski Gowdak

Eduardo Lavieri Martins

Licenciado em História Natural pela Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras da Pontifícia Universidade Católica do Paraná. Professor de Ciências e Biologia em escolas das redes particular e pública de ensino. Coordenador da área de Patologia Clínica em escola da rede particular de ensino.

Bacharel e licenciado em Ciências Biológicas pelo Instituto de Biociências da Universidade de São Paulo. Professor e Coordenador no Ensino Fundamental e Superior e em cursinhos pré-vestibulares. Biólogo da Superintendência de Controle de Endemias (Sucen).

CIÊNCIAS

NOVO Componente curricular: Ciências da Natureza Anos finais do Ensino Fundamental

6

o.

ano

2ª. edição São Paulo, 2015


Copyright © Eduardo Lavieri Martins, Demétrio Ossowski Gowdak, 2015

Diretor editorial Lauri Cericato Gerente editorial Silvana Rossi Júlio Editor Roberto Henrique Lopes da Silva Editores assistentes João Paulo Bortoluci, Alexandre Garcia Macedo Assessoria Helder Santos, Sandra Del Carlo, Júlia Andrade, Gustavo Kaneto, Laura de Paula, Juliana Bardi, Rebeca Verônica Ribeiro Viana Assistente editorial Bruna Flores Bazzoli Gerente de produção editorial Mariana Milani Coordenadora de produção Marcia Berne Coordenadora de arte Daniela Máximo Projeto gráfico Fabiano dos Santos Mariano Capa Alexandre S. de Paula Fotos de capa Mopic/Shutterstock.com Editor de arte Fabiano dos Santos Mariano Diagramação Eduardo Benetorio, Lucas Trevelin, Marina Martins Almeida, Suzana Massini, Wendel Freitas Tratamento de imagens Ana Isabela Pithan Maraschin, Eziquiel Racheti, Guilherme H. Nahos Alonso Ilustrações e cartografia Alexandre Bueno, Alex Argozino Allmaps, Arthur Kenji, Dawidson França, Delphim Getúlio, Fábio Marra, Ilustra Cartoon, Luis Moura, Luiz Rubio, Paulo César Pereira, Paulo Nilson, Studio Caparroz. Ilustrações que acompanham o projeto: designed by Freepik Coordenadora de preparação e revisão Lilian Semenichin Preparação  Ana Lúcia P. Horn, Edna Viana, Fernanda Rodrigues, Iraci Miyuki Kishi Revisão Líder: Izabel Cristina Rodrigues. Revisores: Amanda L. di Santis, Aurea Santos, Caline C. Devèze, Célia Regina N. Camargo, Desirée Araújo, Enymilia Guimarães, Giseli A. Gobbo, Juliana Rochetto, Marcella de A. Silva, Pedro Fandi, Tatiana S. Jaworski Supervisora de iconografia Célia Maria Rosa de Oliveira Iconografia Izilda Canosa, Joanna Heliszkowski, Rosely Ladeira Diretor de operações e produção gráfica Reginaldo Soares Damasceno Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP) (Câmara Brasileira do Livro, SP, Brasil) Gowdak, Demétrio Ossowski Ciências novo pensar, 6º ano / Demétrio Ossowski Gowdak, Eduardo Lavieri Martins. -2. ed. -- São Paulo : FTD, 2015. Bibliografia. ISBN 978-85-20-00257-5 (aluno) ISBN 978-85-20-00258-2 (professor) 1. Ciências (Ensino fundamental) I. Martins, Eduardo Lavieri. II. Título. 15-04069 CDD-372.35 Índices para catálogo sistemático: 1. Ciências : Ensino fundamental 372.35

Em respeito ao meio ambiente, as folhas deste livro foram produzidas com fibras obtidas de árvores de florestas plantadas, com origem certificada.

Reprodução proibida: Art. 184 do Código Penal e Lei no 9.610 de 19 de fevereiro de 1998. Todos os direitos reservados à

EDITORA FTD S.A. Rua Rui Barbosa, 156 – Bela Vista – São Paulo - SP CEP 01326-010 – Tel. (11) 3598-6000 Caixa Postal 65149 – CEP da Caixa Postal 01390-970 www.ftd.com.br E-mail: ensino.fundamental2@ftd.com.br

Impresso no Parque Gráfico da Editora FTD S.A. CNPJ 61.186.490/0016-33 Avenida Antonio Bardella, 300 Guarulhos-SP – CEP 07220-020 Tel. (11) 3545-8600 e Fax (11) 2412-5375


Escola Inglesa. Galileu. Sec. XX. Aquarela. Coleção Particular. Foto: Bridgeman Art Library/Glow Images

INTRODUÇÃO Vamos recomeçar o estudo de Ciências, agora, no 6º ano. Mas o que é mesmo Ciência? Vejamos uma definição simples: “A Ciência é um conjunto de conhecimentos socialmente adquiridos ou produzidos e estruturados com métodos, teorias e linguagens próprias”. Ciência é importante? Para responder a essa pergunta, pense como seria se Cristóvão Colombo, na sua época, pudesse imaginar como você vive hoje, isto é, tendo a chance de voar em aviões, conectar-se com o mundo por meio de computadores, falar ao telefone, assistir à televisão e usar tantas outras tecnologias. Pois bem, quase todas essas tecnologias, que seriam novidades para Colombo, foram conseguidas por causa da Ciência. Foram os conhecimentos científicos que permitiram o desenvolvimento de todas elas. Mas a Ciência não procura o conhecimento apenas para aplicá-lo em tecnologias. Ela é importante para satisfazer a curiosidade humana. É da natureza humana procurar o conhecimento. Desde quando existe a Ciência? Certamente desde muito cedo na história da humanidade; mas acredita-se que a Ciência, no seu conceito atual, começou mesmo com um sábio do século XVII, Galileu Galilei. Foi ele quem lançou as bases modernas da Ciência.


Alexander Safonov/Flickr Select/Getty Images

Conheça seu livro O conteúdo deste livro está dividido em grandes blocos, chamados unidades. Cada uma delas agrupa capítulos sobre determinado tema de Ciências. Nas aberturas das unidades, esses temas são apresentados com imagens e questões instigantes, que vão fazer você se animar a aprofundar seus estudos.

Delfim Martins/Pulsar

A Mata Atlântica está distribuída em vários estados brasileiros. Na imagem, vemos região localizada em Iguape (SP), 2014.

Recifes de corais são ambientes marinhos que reúnem muitas espécies de seres vivos. Fiji, 2012.

Gerson Gerloff/Pulsar

UNIDADE 5

ECOLOGIA Os seres vivos interagem intensamente com outros organismos com os quais dividem o ambiente em que vivem. Além disso, apresentam um delicado equilíbrio em suas relações com o próprio ambiente e seus recursos, como a água, o solo, o ar e os alimentos. Assim, a manutenção do funcionamento de um ecossistema depende diretamente da manutenção dessas relações de equilíbrio entre seres vivos e meio ambiente. 1. Ao observar a imagem do campo, do manguezal e da Mata Atlântica, você diria que esses ambientes são ricos em seres vivos? Você acha que os seres vivos que estão presentes nesses ambientes interagem de alguma forma? 2. Com relação à imagem do recife de coral, responda às questões a seguir. a] Como você imagina que os animais da fotografia interagem entre si? Será que interagem apenas com os de sua própria espécie? b] O que você acha que aconteceria caso, de repente, todos os tubarões desse ambiente fossem pescados? Será que isso causaria algum impacto para os outros seres vivos da fotografia? c] Observe que o recife de coral recebe luz natural. De que modo isso pode afetar os organismos que lá vivem?

Animais pastando em campo em São José do Norte (RS), 2014. (Foto de fundo.)

Marcos Amend/Pulsar

Os manguezais são ambientes de transição entre o mar e a terra. Parnaíba (PI), 2014.

ERA UMA VEZ A ASTRONOMIA Estudando sítios arqueológicos, pesquisadores encontra-

Conhecendo o Universo

ram, em várias regiões do planeta, indícios de que os povos que viveram na Pré-História já faziam observações do céu. Acredita-se que, com essas observações, eles buscavam a compreensão dos ciclos naturais, como as estações do ano, para auxiliá-los na agricultura, em seus movimentos migratórios, na caça e em outros aspectos de sua sobrevivência. da Astronomia.

› A baleia é grande?

› A sequoia é grande?

› Júpiter é grande?

› O que é necessário para avaliarmos se

› O ser humano é grande?

Cometa Halley, 1910.

Na Idade Antiga, o povo sumério se destacou no estudo

Observe as imagens a seguir e procure responder às perguntas.

Allain Manesson Malle. 1683. Coleção particular. Foto: Hulton Archive/Getty Images

1

CAPÍTULO

Harvard College Observatory/SPL/Latinstock

243 243

242 242

Mais ou menos em 5000 a.C., os sumérios desenvolveram uma astronomia considerada avançada para a época.

algo é grande ou pequeno?

Em 2317 a.C., os chineses registraram a passagem de um grande cometa. Mais tarde, esse cometa tornou-se famoso por

Comparação entre os tamanhos de alguns seres vivos.

ter sido o primeiro a ter sua órbita calculada pelo astrônomo inglês Edmond Halley (1656-1742) no século XIX. Trata-se do cometa Halley, que reaparece aproximadamente a cada 75 anos Ilustrações: Luis Moura

em sua trajetória em torno do Sol.

No começo de cada capítulo, você vai se deparar com imagens e atividades que o ajudarão a resgatar o que já sabe. Além disso, esta seção também vai despertar o seu interesse pelo que está por vir.

Tales de Mileto Na Grécia, Tales de Mileto (c. 624 a.C.-c. 546 a.C.) teria estudado e previsto um eclipse solar 300 anos antes de ele acontecer. E, pouco antes do nascimento de Cristo, também na Grécia, já era conhecido o diâmetro da Terra.

baleia

sequoia

coelho

Cento e quarenta anos depois de Cristo, ainda na Grécia,

cachorro

homem

Ptolomeu (c. 90-c. 168) propôs que em torno da Terra, considerada o centro do Universo, girariam o Sol, os planetas e as estrelas

Os elementos das imagens estão fora de escala de tamanho entre si.

conhecidos na época. Esse modelo de Universo foi denominado geocêntrico (geo, terra; cêntrico, centro). Júpiter

As cores não correspondem aos tons reais.

SPL/Glow Images

a utilização de instrumentos de observação do céu, Nicolau modelo heliocêntrico (helio, Sol; cêntrico, centro). Nesse mo-

Quase 100 anos mais tarde, o italiano Galileu Galilei (1564precisas dos astros. O estadunidense Edwin Powell Hubble (1889-1953) des-

Marte

cobriu que todas as galáxias se afastam umas das outras, como

Mercúrio

se todo o Universo estivesse se expandindo. Hubble revelou, em 1929, que as distâncias entre as galáxias estavam aumentando.

john finney photography/Moment Open/Getty Images

A ocorrência de furacões no Brasil sempre foi

NASA/SPL/Latinstock

No Brasil considerada impossível pelos cientistas brasileiros, já que as águas do Atlântico têm temperatura

Como se forma um furacão?

ocorrência de gigantescos redemoinhos no país.

Já notou como a água do mar fica mais quente ao final de um dia ensolarado? Isto acontece porque o mar concentra e conserva o calor recebido durante o dia inteiro. Especialmente durante os meses de verão, os mares tropicais recebem grande quantidade de calor e se aquecem. Quando a superfície do mar supera os 26º Celsius, o processo natural de evaporação da água passa a acontecer mais rápido. Então, o ar que está logo acima da superfície absorve o vapor d’água resultante da evaporação, ficando mais quente e úmido. Quente, o ar começa a subir formando uma coluna com baixa pressão atmosférica em volta da qual começam a soprar ventos. Conforme a coluna de ar quente e úmido sobe, o vapor d’água condensa, transformando-se em pequenas gotas. Após algumas horas, as gotas se juntam e formam nuvens e, após alguns dias de formação de nuvens, chuvas e trovões começam a acontecer.

Segundo a última teoria, não é preciso um aumento efetivo na temperatura das águas oceânicas para que outros

inferior aos 27º C necessários para a formação do fenômeno. No entanto, em março de 2004, a tempestade Catarina, que atingiu a Região Sul, provocando mortes e inúmeros estragos, foi considerada o primeiro ciclone tropical – ou furacão – registrado no país. Para alguns especialistas, o aquecimento global pode estar elevando a temperatura das águas do Atlântico e proporcionando, assim, as condições ideais para a formação de furacões na costa brasileira. Já para outros cientistas, o efeito estufa estaria alterando o padrão geral da circulação atmosférica no Hemisfério Sul, produzindo condições igualmente favoráveis à

Imagem do ciclone Catarina, registrada por satélite da Nasa. Brasil, março de 2004.

“Catarinas” apareçam. Atualmente, o fenômeno se restringe a países banhados por mares mais quentes, como os equatoriais e tropicais. No Brasil, é comum a ocorrência de ciclones extratropicais, sobretudo na Região Sul – com ventos menos intensos que os de um ciclone tropical ou furacão. Os ciclones se formam em águas de temperaturas mais baixas, por volta de 24º C. Em 2004, o Catarina atingiu os Estados de Rio Grande do Sul e Santa Catarina, num total de 26 municípios. Duas pessoas morreram e 600 ficaram desabrigadas. Cerca de 5 mil casas e prédios foram danificados. DESASTRES naturais – Furacões. Veja On-line. Disponível em: <http://veja.abril.com.br/especiais_online/desastres_naturais/furacoes.html>. Acesso em: 22 maio 2015.

ATIVIDADES 1

Que características uma ventania deve ter para que seja considerada um furacão?

2 Explique quais são as condições para que se forme um ciclone tropical. 3 Os furacões Andrew (1992), Sandy (2012) e Katrina (2005), por exemplo, devastaram cidades inteiras

Furacão em formação, próximo a fazer contato com o solo, em Nebraska, Estados Unidos da América, 2013.

124

4

Esquema do modelo heliocêntrico proposto por Copérnico, em 1530. Ilustração elaborada com base em: Grupo de História, Teoria e Ensino de Ciências – USP. Modelo heliocêntrico proposto por Copérnico. Disponível em: <www.ghtc.usp.br/server/ Sites-HF/Marcos/Primeiras_obs_texto2.htm>. Acesso em: 9 mar. 2015.

15

Furacão, tufão e ciclone são nomes regionais para fortes ciclones tropicais. Os meteorologistas chamam de ciclones tropicais as grandes quantidades de ar com baixa pressão atmosférica que se movem de forma organizada sobre os mares da região equatorial da Terra. Nem todos os ciclones tropicais se transformam em furacões; alguns desaparecem poucas horas depois de formados. Para que um ciclone tropical passe a ser chamado de furacão, é preciso que seus ventos alcancem a velocidade de 120 km/h. Quando isto acontece, o ciclone assume a forma de uma rosca e é batizado pelos meteorologistas com nomes como Catarina, Andrews, Ophelia... Você sabia que existem diferenças entre os furacões que se formam no hemisfério norte e os que se formam no hemisfério sul? Os ventos dos furacões que nascem no hemisfério norte sopram em sentido anti-horário, enquanto os ventos daqueles que nascem no hemisfério sul sopram em sentido horário. Isto acontece por causa da rotação da Terra e do chamado efeito Coriolis, que entorta os ventos em direções opostas em cada um dos hemisférios. [...]

Rocha. J. O que são furacões. Invivo – Fundação Oswaldo Cruz. Disponível em: <http://www.invivo.fiocruz. br/cgi/cgilua.exe/sys/start.htm?infoid=707&sid=9>. Acesso em: 22 maio 2015.

Estrelas fixas

Sol

1642) desenvolveu uma luneta que permitia observações mais Terra

14

O QUE SÃO E COMO SE FORMAM OS FURACÕES?

Saturno Júpiter Marte Terra Venus Mercúrio

corpos celestes girariam em torno dele. Urano

Vênus

O que são?

Lua

Copérnico (1473-1543), astrônomo polonês, propôs o chamado delo, o Sol estaria no centro do Universo e a Terra e os demais

Netuno

TEIA CONHECIMENTO DO

Sítio arqueológico: lugar onde são pesquisados e colhidos materiais pertencentes a povos antigos. Sumério: habitante da Suméria, Mesopotâmia (atual Iraque).

Em 1530, com base em estudos realizados ainda sem Comparação entre os tamanhos dos planetas do Sistema Solar.

Saturno

Sistema geocêntrico proposto por Ptolomeu no ano de 140.

Luis Moura

homem

nos Estados Unidos. Segundo as informações fornecidas no texto, indique a diferença entre os giros desses furacões e os do Catarina (2004).

125

Estudar Ciências ou qualquer outra disciplina é muito importante para você entender o ambiente, as pessoas e você mesmo. Nesta seção do livro, você será estimulado a enxergar a relação entre os diferentes temas que você aprende. Assim, você conseguirá atuar no mundo de forma mais crítica.


REVER E APLICAR

• pesquisem o significado de biodiversidade e biopirataria; • procurem um ou mais textos (em jornais e revistas) a respeito das questões: b) Quais os 10 animais mais ameaçados de extinção no Brasil? Indiquem o seu hábitat e a sua distribuição geográfica. Exemplo: muriqui (macaco): matas mais ou menos fechadas. Onde vive: São Paulo e Minas Gerais.

Conhecer a interação de alguns tipos de animais com seu ambiente.

c) Escolham cinco dos 10 animais ameaçados de extinção relacionados e coloquem desenhos, figuras ou fotos.

Material • folha de cartolina;

• cola;

• figuras recortadas;

d) O Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renováveis (Ibama) é um órgão federal. Qual é a sua atividade? A que órgão ele está subordinado?

• tesoura sem ponta;

• fotografias;

• material para pesquisa.

e) Quais as atribuições do Ministério do Meio Ambiente?

A. Reunidos em grupos, escolham um animal de seu interesse. Façam uma pesquisa em livros,

rocha sedimentar e explique a sua origem. a) Carvão.

a) Mármore.

• Sinais que deixa ao passar (pegadas, excrementos, restos).

mas pode ser de granito. Explique por quê. 6 Por que podemos considerar que as rochas sedimentares se formam depois das

c) Por que as pessoas abandonam os animais de estimação delas? O que vocês acham que elas deveriam fazer para não os abandonarem? Praticar atos de abuso e maus-tratos de animais é crime! (artigo 32 da Lei Federal nº 9.605/98).

7 Quais os tipos de fatores físicos que causam desgastes nas rochas?

ígneas?

8 Como a mudança de temperatura da água pode quebrar rochas? 9 Pesquise em enciclopédias ou na internet e escreva o nome de:

a) um lugar famoso por seus gêiseres. b) dois vulcões. c) países que produzem muito petróleo.

DE

• Pesquisem o nome de quatro animais muito valiosos para esses traficantes e anotem as informações em seu caderno.

→ conjunto de indivíduos de uma mesma espécie.

5a. etapa

SA

• Pesquisem sobre os principais parques brasileiros na internet e em jornais e revistas. Deem o nome de cinco deles e façam uma pequena descrição de cada um.

Com base na definição de “fauna é o conjunto dos animais de uma região”,

b) no banheiro.

c) na sua mochila.

ou gasosos. Mercúrio, Vênus, Terra e Marte são planetas rochosos. Júpiter, Saturno,

• relacionem pelo menos 10 organismos que compõem a fauna urbana onde vocês moram e

• Agora o grupo vai produzir um manual dos parques nacionais, que poderá ser ilustrado, indicando os cuidados que devemos tomar para não provocarmos nenhum impacto sobre o meio ambiente. Exemplo: não dar alimento aos animais do parque.

respondam: Como essa fauna poderia ser mais rica?; • coloquem imagens de pelo menos cinco organismos relacionados pelo grupo. Poderão ser

Urano e Netuno são planetas gasosos.

desenhos, figuras ou fotografias;

• O que é manejo sustentável? Manejo sustentável é melhor que cativeiro? Justifiquem.

271

270

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US Geol ogic al S urv ey /SP L/

L Os trabalhos em grupo são essenciais para desenvolvermos habilidades como cooperação, divisão de tarefas e convivência com ideias diferentes. Aproveite bastante essas oportunidades!

Navio petroleiro.

54

Sempre que estiver estudando algo, dê especial atenção às atividades e exercícios. Entre outros aspectos, eles ajudam você a avaliar o que aprendeu e também ajudam a treinar a resolução de problemas e situações.

QUESTÕES E CONCLUSÕES

I. FUSÃO

1. Em qual dos recipientes, fundo ou raso, foi possível observar acúmulo de sal?

Objetivo

2. Qual é o nome da mudança de estado físico da água que é responsável pelo fenômeno observado?

Explicar por que os oceanos não congelam nos polos. Ilustrações: Luis Moura

Material • dois copos de plástico;

• congelador;

• água;

• colher de sopa.

• sal; Antes de iniciar o experimento, considerando o que foi visto neste capítulo, imagine a seguinte situação: um copo com água pura e um copo com sal dissolvido em água. Em qual dos copos a água deve congelar a 0 °C? Siga as instruções abaixo para testar sua hipótese.

3. Qual é a relação entre superfície de exposição e evaporação da água? Justifique sua resposta com base nos resultados observados na atividade.

III. A FUSÃO DO GELO Objetivos

Atividades práticas nos ajudam de várias formas. Para começar, fica mais fácil entender Imagem de Mercúrio obtida pela sonda Mariner 10, em 1974. Imagens de Júpiter, de Vênus e da Lua no céu, em 2012. conceitos mais complicados ou abstratos. Além disso, você mesmo pode realizar experimentos Mercúrio para buscar respostas para as suas perguntas! Atmosfera: camada O planeta que gira mais perto do Sol é Mercúrio. Ele tem o tamanho aproximagasosa que envolve um II. AS SALINAS damente igual ao da Lua. Sua atmosfera tem poucos gases, e sua temperatura varia planeta. de 170 °C negativos, no lado escuro, a 430 °C positivos, no lado claro. vários milhões de anos. [...] a Nasa informou que uma análise de uma amostraAdesuperfície rocha recolhidade peloMercúrio tem muitas crateras. Esse planeta é difícil de ser visto por Curiosity revelou que Marte também pode ter abrigado vida microbiana. Os cientistas identificaram enxofre, causa do brilho Sol. nitrogênio, hidrogênio, oxigênio, fósforo e carbono, alguns dos ingredientes químicos essenciais parado a vida. Representação do material utilizado no experimento I.

Procedimento

Descobrir a temperatura de fusão do gelo.

Demonstrar que a temperatura permanece constante enquanto o gelo derrete.

Material

A. Coloque água nos dois copos até a metade.

As cores não correspondem aos tons reais.

B. Em um deles coloque duas colheres de sal e mexa.

Paulo César Pereira

ATIVIDADES EXPERIMENTAIS

a) no seu armário.

Os planetas podem ser classificados, de acordo com sua composição, em rochosos

• No Brasil, temos diversos parques nacionais. O que são eles? Quais suas funções?

2a. etapa

Pesquise três materiais derivados do petróleo que estão:

FI

co – bioma – hábitat – espécie – biosfera – ecossistema – organismo. Exemplo: População →

• Cada grupo fará um dicionário conceituando e ilustrando os seguintes termos: nicho ecológi-

d) Xisto.

c) Argila.

b) Você possui animal de estimação? Quem no seu grupo possui um? Aqueles que não tiverem podem fazer uma pequena descrição de um animal que gostaria de ter.

No Brasil, a fiscalização tem conseguido bons resultados para inibir a ação dos traficantes, porém ainda falta muito para acabar com o tráfico de animais silvestres.

1a. etapa

c) Argila.

material?

Segundo o Departamento de Estado dos Estados Unidos, em 2013, o tráfico de animais silvestres movimentou de 8 a 10 milhões de dólares. Essa atividade ilegal é uma das mais lucrativas do mundo, assim como o tráfico de drogas, armas e pessoas.

II. PRESERVAR UM HÁBITAT É PRESERVAR UMA ESPÉCIE

b) Carvão.

4 Certos tenistas dão preferência às quadras de saibro. De que tipo de rocha é esse

4a. etapa

Este projeto deverá ser realizado por grupos de quatro alunos.

d) Calcário.

5 A mesa de um laboratório onde se trabalha com ácidos não deve ser de mármore,

O tráfico de animais silvestres é uma das três atividades mais lucrativas do mundo no ramo da ilegalidade.

tografias e as figuras recortadas.

b) Ardósia.

a) Arenito.

a) Ter algum animal de estimação traz algum benefício à saúde? Quais? O que é necessário fazer antes de adquirir um animal?

B. Na cartolina, montem um painel que contenha as informações sugeridas acima e cole as fo-

c) Arenito.

3 Pesquise como são formadas as rochas sedimentares citadas abaixo.

Sobre os animais de estimação, em uma folha de sulfite, respondam às seguintes questões:

Classificação do animal. Características principais da espécie. Lugares que habita. Hábitos e comportamento (como se abriga, como passa o dia e a noite, o que come). Animais com os quais convive normalmente. Principais inimigos. Parasitas mais comuns. Reprodução (época em que ocorre, características do acasalamento, cuidados com os filhotes).

b) Gnaisse.

rocha metamórfica e explique que tipo de rocha ela é.

3a. etapa

jornais, revistas, enciclopédias ou internet, informando-se sobre os seguintes itens:

Das rochas citadas abaixo, escreva no caderno o nome daquela que não é uma

2 Das rochas citadas abaixo, escreva no caderno o nome daquela que não é uma

f) O que é uma ONG? Dê exemplos de ONGs relacionadas à Ecologia. Escrevam as observações no caderno para discussão com a classe.

Procedimento

• • • • • • • •

1

Deborah Ghelman/Agência Petrobras

Objetivo

O

TRABALHOS EM GRUPO

a) Qual a influência da biopirataria sobre a biodiversidade?

I. ANIMAIS E SEUS AMBIENTES

• béquer de 250 mL; • cubos de gelo;

C. Faça uma marca no copo com água salgada.

Os elementos das imagens estão fora de escala de tamanho entre si.

D. Leve os dois copos ao congelador e deixe-os um dia inteiro. E. Retire os copos do congelador e observe.

• termômetro (de 10 °C a 110 °C).

As cores não correspondem aos tons reais.

Representação da montagem: béquer contendo cubos de gelo e termômetro.

Procedimento

QUESTÕES E CONCLUSÕES

A. Coloque os cubos de gelo no béquer.

1. O que aconteceu com os dois copos de água no congelador?

B. Ponha o termômetro dentro do béquer de modo que o bulbo fique envolvido pelos cubos de gelo.

2. Por que isso ocorreu?

C. Anote a temperatura registrada no termômetro a cada dois minutos até que todo o gelo tenha se fundido. Anote mais duas vezes a temperatura depois de terminada a fusão.

D. Copie a tabela abaixo no caderno e preencha-a com os resultados obtidos.

Objetivo

2 min

Mostrar o princípio de funcionamento de uma salina.

• • • • •

1930 o menor planeta do Siste-

eca) em 24 de agosto de 2006.

C.

188

Número de luas 0

21 8

ronomia (CDA). Órbitas e dados históricos. dcc.sc.usp.br/cda/aprendendo-basico/sistemaar/constantes.html>. Acesso em: 4 abr. 2015.

16 min

18 min

4. Durante todo o experimento, a temperatura aumentou ou diminuiu?

Os elementos As cores não da imagem estão correspondem fora de escala de aos tons reais. Vênus é o segundo planeta189mais próximo dotamanho Sol; tem dimensões parecidas com as da entre si.

5. Que temperatura foi registrada dois minutos depois de terminada a fusão?

1

Vênus

nele ocorra o fenômeno da solidificação?

Você acredita que haja vida fora do planeta Terra?

As imagens estão fora de escala de tamanho.

Terra e nuvens amareladas espessas. A temperatura na sua superfície ultrapassa os 400 °C.

2 Explique por que o planeta Marte é o mais estudado por pesquisadores em busca de vida extraterrestre.

Quando Vênus aparece no céu de madrugada, antes do nascer do Sol, pode ser Ilustrações esquemas muitas visto de alguns lugares como um grande ponto brilhante,esendo, por isso, chamado existência de água líquida é considerada pelos pesquisadores um indício da existência de vida. vezes apresentam cores e tamanhos popularmente de estrela-d’alva. diferentes da realidade, pois assim eles ficam mais simples e claros, facilitando A Terra vista a visualização e o aprendizado de Um bolo no céu • Site que apresenta imagens do Sistema Solar e de gado espaço. Autor: Gianni Rodari s e g certos conteúdos. láxias distantes capturadas pelo telescópio Hubble. (Os Estes selos indicam Ilustrador: Francesco Altan Ima tty e Editora: Biruta isso acontece. textos que acompanham as imagens estão quando em inglês.) c/G Ano: 2009 dis to Quando uma espécie de disco voador misterioso aparece na cidade Disponível de Roma, na Itália,em: <http://eba.im/ywmtwf>. Acesso em: 2011-CIE-6-U01-F015 ho os adultos se assustam, imaginando que acontecerá uma invasão de extraterrestres. 7 abr. 2015. Assim, chamam o exército, cientistas e pesquisadores! Mas as crianças não acreditam

3 Assim como o Curiosity, outra sonda enviada pela Nasa alguns anos antes, chamada Opportunity,

também encontrou indícios da existência de água líquida em Marte no passado. Explique por que a

Editora Biruta

P

18

14 min

3. Quando todo o gelo derreteu, a temperatura variou?

ATIVIDADES

1

16

12 min

novos indícios da existência de água em Marte. Terra, 30 maio 2013. Disponível em: 6. Quando uma matéria passa da fase sólida para a fase líquida, ela perde ou ganha calor? Coloque 1 litro dessa solução no recipiente raso e o outro litro<http://noticias.terra.com.br/ciencia/espaco/curiosity-encontra-novos-indicios-da-existenciano recipiente fundo. 7. O processo inverso da fusão é a solidificação. Um corpo deve perder ou ganhar calor para que Observe diariamente o que acontece durante 15 dias.de-agua-em-marte,2294df70a20fe310VgnCLD2000000ec6eb0aRCRD.html>. Faça um relatório com os dados Acesso em: 16 abr. 2015.

0

2

10 min

2. À medida que o gelo derretia, a temperatura mudou?

observados em cada um dos recipientes.

ema Solar podem ter satélites

8 min

1. Durante toda a fusão do gelo, quais foram as temperaturas registradas?

A. Encha de água a garrafa plástica e adicione 20CURIOSITY colheres de sal.encontra B.

6 min

QUESTÕES E CONCLUSÕES

Representação do material utilizado no experimento II.

Procedimento

ão Astronômica Internacional,

anetas do Sistema Solar

água; sal; recipiente raso com mais de 1 L de volume; recipiente fundo com mais de 1 L de volume; garrafa plástica de 2 L;

• colher de sopa.

egoria de planeta-anão durante

4 min

Temp. (°C)

Material

nas aparências e resolvem investigar qual é o propósito desse misterioso objeto espacial.

Terra

CIOS TE

pacial Americana (Nasa) en-

ma vez houve água em Marte

m agosto de 2012 na cratera

o com instrumentos de alta

dregulhos de superfície lisa e

nos leitos dos rios da Terra.

inaram 515 pedras e se deram

ície redonda e lisa, como se

elo leito de um antigo rio. Os

obre o passado de Marte [...].

planeta árido, os cientistas fluiu por sua superfície há

O terceiro planeta a partir do Sol é a Terra. Sua cor predominante é o informação azul, e sua atmosfera é rica em gás Bons livros são uma ótima forma No meio de tanta Tudo isso que você viu faz de aprender algo. 1Procure, disponível na que como saber Na abertura nas desta unidade, questionamos quais os motivos poderiam levar nitrogênio einternet, gás oxigênio. O gás ocarbônico também está parte do livro com o qual você antigas civilizações a estudar Astronomia. o que indicações, bibliotecas da escola e da sua e pesquisadores que é bom ouConsiderando ruim? Estas presente na atmosfera terrestre, sendo um dos responsáveis vai estudar Ciências este ano. você aprendeu até este momento, como você poderia complementar a resposta cidade, os livros indicados no que aparecem ao longo do livro, foram dada anteriormente? Bom trabalho! pelo efeito estufa. A água líquida cobre três de quatro pardecorrer deste volume, e assim cuidadosamente selecionadas para 2 Retome a segunda pergunta da abertura desta unidade, na página 13. Ela traz um da superfície terrestre, tipo de ambiente que favoreceu, aprenda ainda exemplo mais!de como a tecnologia criada pelo tes ajudar você seusnoestudos. ser humano foi capazem de auxiliar avanço da Ciência. Esse avanço pode acabar nos trazendo novas descobertas, que há bilhões de anos, a formação e o desenvolvimento da vida. podem até desconstruir ideias até então consideradas corretas.

REVER E APLICAR

• Pensando nisso, você consegue citar um exemplo de uma ideia sobre a Astronomia que se mostrou errada com o desenvolvimento do conhecimento científico?

5

3 Considerando que a Via Láctea tem um diâmetro de 100 mil anos-luz, e a Terra, um

diâmetro de 12 756 km, como podemos comparar o tamanho do nosso planeta em relação ao Universo, que abriga bilhões de galáxias?

23


SUMÁRIO UNIDADE 1 ASTRONOMIA.......................................................................................... 12 CAPÍTULO

1

CONHECENDO O UNIVERSO.......................................................................14 Era uma vez na astronomia.................................................................................................15 Tales de Mileto.............................................................................................................15 Nós e o Universo.................................................................................................................16 O Sistema Solar...................................................................................................................18 Entre as órbitas.............................................................................................................20 Teia do conhecimento: Curiosity encontra novos indícios da existência de água em Marte...................................................................................22 Rever e aplicar.....................................................................................................................23 Teia do conhecimento: O mensageiro das estrelas................................................................25 A Terra e seus movimentos..................................................................................................27 Inteligência fora da Terra.....................................................................................................28 Teia do conhecimento: História, imaginação e exploração espacial....................................................................................................29 Rever e aplicar.....................................................................................................................32

UNIDADE 2 PLANETA TERRA................................................................................ 34 CAPÍTULO

2

CAPÍTULO

3

6

O PLANETA EM QUE VIVEMOS................................................................36 Regiões da Terra..................................................................................................................37 Estrutura da Terra................................................................................................................38 Crosta ou litosfera........................................................................................................38 Manto..........................................................................................................................38 Núcleo..........................................................................................................................39 Teia do conhecimento: Terremotos......................................................................................39 A movimentação dos continentes........................................................................................41 Deriva dos continentes.................................................................................................42 Teia do conhecimento: Alfred Wegener e a história da teoria da deriva continental..............43 Rever e aplicar.....................................................................................................................45 De que é feita a crosta terrestre...........................................................................................45 Rochas magmáticas ou ígneas......................................................................................46 Os vulcões....................................................................................................................49 Rever e aplicar.....................................................................................................................50 Rochas sedimentares....................................................................................................51 Teia do conhecimento: O processo de fossilização...............................................................52 Rochas metamórficas....................................................................................................53 Rever e aplicar.....................................................................................................................54

O SOLO..............................................................................................................55 Formação do solo................................................................................................................56 Componentes do solo.........................................................................................................57 Tipos de solo.......................................................................................................................57 Descobrindo os tipos de solo........................................................................................58 Solo húmico.................................................................................................................59


Atividade experimental: Testando a permeabilidade alguns tipos de solo.............................60 Teia do conhecimento: Riquezas amazônicas escondem pobreza dos solos da região...........61 Rever e aplicar.....................................................................................................................63 O solo se modifica...............................................................................................................63 As modificações naturais..............................................................................................63 Atividade experimental: Cobertura vegetal e erosão............................................................65 As modificações artificiais.............................................................................................66 Teia do conhecimento: Erosão marinha................................................................................68 Rever e aplicar.....................................................................................................................70 CAPÍTULO

4

O SOLO E A SAÚDE......................................................................................72 A questão dos resíduos e sua destinação.............................................................................73 Teia do conhecimento: Lixo extraordinário...........................................................................74 Doenças causadas por produtos químicos............................................................................75 Teia do conhecimento: Inventados contra pragas, os agrotóxicos são perigosos para a saúde.....76 Organismos patogênicos.....................................................................................................78 Bacilo do tétano...........................................................................................................78 Ancilóstomo.................................................................................................................78 Bicho-geográfico..........................................................................................................79 Bicho-de-pé..................................................................................................................79 Teia do conhecimento: Paracoccidioidomicose.....................................................................80 Rever e aplicar.....................................................................................................................82

UNIDADE 3 O AR.............................................................................................................. 84 CAPÍTULO

5

O AR EM VOLTA DA TERRA......................................................................86 Verificando que o ar existe..................................................................................................87 Atividade experimental: A presença do ar............................................................................87 Do que é feita a matéria?....................................................................................................88 Teia do conhecimento: Você imagina como seria o mundo se o ar fosse realmente transparente?...........................................................................90 Rever e aplicar ....................................................................................................................91 Atividade experimental: Ar..................................................................................................93 A atmosfera........................................................................................................................94 Onde há mais ar?.........................................................................................................94 Troposfera....................................................................................................................94 Estratosfera..................................................................................................................95 O que é camada de ozônio?.........................................................................................96 Mesosfera....................................................................................................................97 Termosfera...................................................................................................................98 Exosfera.......................................................................................................................98 Teia do conhecimento: Brasil supera metas de proteção da camada de ozônio.....................99 Rever e aplicar...................................................................................................................100 Trabalho em grupo: Compromissos internacionais contra a destruição da camada de ozônio.... 101

7


CAPÍTULO

6

CAPÍTULO

7

CAPÍTULO

8

8

OS COMPONENTES DO AR.......................................................................102 Ar, uma mistura de gases..................................................................................................103 Gás nitrogênio (N2).....................................................................................................103 Gás oxigênio (O2)........................................................................................................104 Gás carbônico (CO2)...................................................................................................105 Gases nobres e vapor de água...........................................................................................106 Poeira e microrganismos....................................................................................................107 Teia do conhecimento: Emissões de gases do efeito estufa aumentaram no Brasil em 2013....107 Rever e aplicar...................................................................................................................108 Trabalho em grupo: Mudanças climáticas..........................................................................109 Os seres vivos e o ar.........................................................................................................110 A respiração...............................................................................................................110 A fotossíntese.............................................................................................................110 Atividades experimentais: I. Eliminação de gás carbônico (CO2) proveniente da respiração..................................111 II. O gás oxigênio na fotossíntese................................................................................112 Teia do conhecimento: Estudo explica adaptação de mamíferos marinhos para ficar embaixo da água sem respirar.....................................................................113 Rever e aplicar...................................................................................................................114

PROPRIEDADES DO AR............................................................................. 116 O ar é compressível e expansível........................................................................................117 Teia do conhecimento: Carro híbrido movido a ar comprimido será realidade....................118 O ar tem massa e peso......................................................................................................118 Rever e aplicar...................................................................................................................119 Atividade experimental: O ar tem massa............................................................................120 O ar se movimenta............................................................................................................120 O vento e as correntes de ar.......................................................................................120 As brisas.....................................................................................................................121 As massas de ar..........................................................................................................122 Teia do conhecimento: O que são e como se formam os furacões?....................................124 Atividade experimental: Densidade do ar...........................................................................126 Trabalho em grupo: Balões de tocha e seus perigos...........................................................126 Rever e aplicar...................................................................................................................127

PRESSÃO ATMOSFÉRICA – AS CONDIÇÕES DO TEMPO............ 128 A pressão atmosférica.......................................................................................................129 O experimento de Torricelli.........................................................................................129 A pressão varia com a altitude....................................................................................131 Teia do conhecimento: O mal da montanha.......................................................................131 Rever e aplicar...................................................................................................................133 Atividades experimentais: I. A pressão atmosférica..............................................................................................134 II. Velocidade do ar e pressão......................................................................................134 A previsão do tempo.........................................................................................................135 Como é feita a previsão do tempo?............................................................................135 Alguns instrumentos usados em laboratórios de meteorologia...........................................136 Atividade experimental: Construindo um pluviômetro.......................................................138 Trabalho em grupo: Chuvas nas grandes cidades: problemas e soluções............................138 Teia do conhecimento: História da previsão do tempo.......................................................139 Rever e aplicar...................................................................................................................141


CAPÍTULO

9

CAPÍTULO

10

A CONQUISTA DO AR.................................................................................143 É difícil voar.......................................................................................................................144 Os balões...................................................................................................................144 Os aviões....................................................................................................................145 Atividade experimental: Modelo de asa de avião...............................................................145 Teia do conhecimento: Alberto Santos Dumont, pioneiro na aviação.................................148 Rever e aplicar...................................................................................................................149

AR E SAÚDE.................................................................................................. 151 Contaminação do ar..........................................................................................................152 Viroses transmitidas pelo ar........................................................................................152 Bacterioses transmitidas pelo ar..................................................................................153 Teia do conhecimento: Tuberculose, uma questão de saúde pública...................................154 Poluição do ar...................................................................................................................155 Teia do conhecimento: Estudo revela impacto da poluição na saúde de moradores do Rio de Janeiro e São Paulo....................................................................156 A inversão térmica do ar....................................................................................................158 Rever e aplicar...................................................................................................................159 Trabalho em grupo: Gráficos e histogramas.......................................................................161

UNIDADE 4 A ÁGUA..................................................................................................... 164 CAPÍTULO

11

CAPÍTULO

12

EXISTÊNCIA E COMPOSIÇÃO DA ÁGUA..............................................166 Relação água-terra............................................................................................................167 Os seres vivos e a água......................................................................................................167 Atividade experimental: Água nos seres vivos....................................................................169 A água fora dos seres vivos...............................................................................................170 De quanta água precisamos?.............................................................................................171 Teia do conhecimento: O consumo da água que não vemos..............................................172 Componentes da água......................................................................................................174 Teia do conhecimento: Água do futuro..............................................................................174 Rever e aplicar...................................................................................................................176

A ÁGUA NA NATUREZA............................................................................. 177 Os estados físicos da água.................................................................................................178 As mudanças dos estados físicos da água..........................................................................179 Fusão.........................................................................................................................179 Solidificação...............................................................................................................180 Evaporação.................................................................................................................181 Ebulição.....................................................................................................................182 Atividade experimental: Temperatura na mudança de estado físico....................................183 Condensação ou liquefação........................................................................................184 Sublimação.................................................................................................................185 Teia do conhecimento: Empresa no litoral de SP transforma água do mar em água para beber.............................................................185

9


Rever e aplicar...................................................................................................................187 Atividades experimentais: I. Fusão ......................................................................................................................188 II. As salinas................................................................................................................188 III. A fusão do gelo.....................................................................................................189 O ciclo da água.................................................................................................................190 A água nos oceanos, nos mares, nos rios e nos lagos..................................................190 A água na atmosfera..................................................................................................191 A água no solo...........................................................................................................191 Teia do conhecimento: Bombardeamento de nuvens para provocar chuva?.......................192 Trabalho em grupo: A água na Terra e em outros planetas do Sistema Solar......................193 Rever e aplicar...................................................................................................................194 CAPÍTULO

13

CAPÍTULO

14 10

PROPRIEDADES DA ÁGUA........................................................................195 Pressão exercida por um líquido........................................................................................196 Princípio dos vasos comunicantes......................................................................................197 Teia do conhecimento: Peixes das profundezas..................................................................198 Flutuação na água.............................................................................................................200 Princípio de Arquimedes.............................................................................................200 Peso versus empuxo...................................................................................................201 Teia do conhecimento: Lendas de Arquimedes...................................................................201 Atividades experimentais: I. Flutuação dos objetos..............................................................................................203 II. Flutuação de um barco...........................................................................................203 III. Empuxo.................................................................................................................204 Rever e aplicar...................................................................................................................205 A água e a energia............................................................................................................205 O monjolo..................................................................................................................206 Os moinhos................................................................................................................206 Usinas hidrelétricas.....................................................................................................207 Teia do conhecimento: A força dos oceanos......................................................................209 A água é um solvente........................................................................................................211 Soluções.....................................................................................................................211 Água: solvente universal.............................................................................................211 Água pura e água boa para beber..............................................................................212 Suspensões.................................................................................................................212 Tensão superficial da água.................................................................................................212 Rever e aplicar...................................................................................................................213

ÁGUA POTÁVEL E SANEAMENTO BÁSICO......................................... 214 Água para beber...............................................................................................................215 Como podemos obter água potável............................................................................215 Atividade experimental: Filtração.......................................................................................217 Distribuição e armazenamento..........................................................................................218 Teia do conhecimento: Falta de água ameaça segurança alimentar dos brasileiros.............219 O filtro caseiro............................................................................................................221


A água mineral...........................................................................................................221 Esterilização caseira da água.......................................................................................221 Poços.........................................................................................................................222 Rever e aplicar...................................................................................................................223 Saneamento básico...........................................................................................................224 Como construir uma privada higiênica........................................................................225 Estação de Tratamento de Esgoto (ETE).......................................................................226 A água no mundo.............................................................................................................227 Teia do conhecimento: Designer cria invenção que reúsa até 90% da água do banho.......229 Rever e aplicar...................................................................................................................230 CAPÍTULO

15

ÁGUA E SAÚDE.............................................................................................232 Contaminação da água.....................................................................................................233 Poluição da água...............................................................................................................235 Teia do conhecimento: Qualidade da água........................................................................236 Sem o gás oxigênio não dá para respirar.....................................................................237 Eutrofização...............................................................................................................237 Maré vermelha...........................................................................................................239 Derramamento de petróleo........................................................................................239 Teia do conhecimento: Maré vermelha causa prejuízos a maricultores................................239 Rever e aplicar...................................................................................................................240

UNIDADE 5 ECOLOGIA..............................................................................................242 CAPÍTULO

16

ENTENDENDO DE ECOLOGIA...................................................................244 O ambiente dos seres vivos................................................................................................245 Organismo, população e comunidade.........................................................................248 Ecossistema e biosfera................................................................................................250 Teia do conhecimento: Espécies de animais ameaçados de extinção no Brasil.....................251 Rever e aplicar...................................................................................................................253 O ambiente e os seres vivos...............................................................................................254 Os fatores abióticos interferem nos seres vivos............................................................255 Rever e aplicar...................................................................................................................257 Os seres vivos modificam o ambiente..........................................................................258 Rever e aplicar...................................................................................................................259 O movimento da matéria no ecossistema..........................................................................260 A cadeia alimentar......................................................................................................260 Produtores, consumidores e decompositores...............................................................261 Teia do conhecimento: Boto-vermelho – importância ecológica e extinção.........................265 Rever e aplicar...................................................................................................................267 Trabalhos em grupo: I. Animais e seus ambientes........................................................................................270 II. Preservar um hábitat é preservar uma espécie.........................................................270 Bibliografia........................................................................................................................272

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Worldspec/NASA/Alamy/Latinstock

Joe West/Shutterstock.com

Lua cheia e estrelas. (Foto de fundo.)

NOAA/NASA GOES Project

Na imagem, vemos o telesc贸pio Hubble. Ao fundo, podemos ver parte do planeta Terra.

Fotografia do planeta Terra tirada pelo sat茅lite Goes-12, em 2009.

12


Worapojfoto/iStockphoto/Getty Images

Em um lugar sem iluminação artificial, com o céu limpo, é possível visualizar muitas estrelas e até algumas galáxias vizinhas à nossa.

UNIDADE 1

ASTRONOMIA O Universo é algo que sempre despertou a curiosidade do ser humano, de modo que os astros já foram estudados por diversas civilizações ao longo da história. A área da Ciência que estuda os astros é chamada Astronomia. Com o avanço crescente das tecnologias, há cada vez mais informações sobre a imensidão do Universo e seus componentes. 1. Você já viu um céu estrelado como o da foto acima? Assim como nós, antigas civilizações também tinham o costume de admirar os astros. Por que você acha que povos antigos se dedicavam ao estudo da Astronomia? 2. A primeira foto mostra uma parte do Hubble, um potente telescópio espacial que orbita a Terra e captura diversas imagens do Universo. De que modo o Hubble pode ajudar os cientistas a entender melhor o Universo? 3. Você já imaginou se há vida em outros lugares do Universo? Que condições você acha que a Terra apresenta que permitiram o desenvolvimento da vida como a conhecemos?

13


1

CAPÍTULO

Conhecendo o Universo Observe as imagens a seguir e procure responder às perguntas. › A baleia é grande?

› A sequoia é grande?

› Júpiter é grande?

› O que é necessário para avaliarmos se

› O ser humano é grande?

algo é grande ou pequeno?

Ilustrações: Luis Moura

Comparação entre os tamanhos de alguns seres vivos.

homem

baleia

sequoia

coelho

cachorro

homem

Os elementos das imagens estão fora de escala de tamanho entre si. As cores não correspondem aos tons reais.

SPL/Glow Images

Saturno

Júpiter

Comparação entre os tamanhos dos planetas do Sistema Solar.

Urano

Netuno

Terra Vênus Marte Mercúrio

14


Estudando sítios arqueológicos, pesquisadores encontraram, em várias regiões do planeta, indícios de que os povos que viveram na Pré-História já faziam observações do céu. Acredita-se que, com essas observações, eles buscavam a compreensão dos ciclos naturais, como as estações do ano, para auxiliá-los na agricultura, em seus movimentos migratórios, na caça e em outros aspectos de sua sobrevivência.

Harvard College Observatory/SPL/Latinstock

ERA UMA VEZ A ASTRONOMIA

Cometa Halley, 1910. Allain Manesson Malle. 1683. Coleção particular. Foto: Hulton Archive/Getty Images

Na Idade Antiga, o povo sumério se destacou no estudo da Astronomia. Mais ou menos em 5000 a.C., os sumérios desenvolveram uma astronomia considerada avançada para a época. Em 2317 a.C., os chineses re­gistraram a passagem de um grande cometa. Mais tarde, esse cometa tornou-se famoso por ter sido o primeiro a ter sua órbita calculada pelo astrônomo inglês Edmond Halley (1656-1742) no século XIX. Trata-se do cometa Halley, que reaparece aproximadamente a cada 75 anos em sua trajetória em torno do Sol.

Tales de Mileto Na Grécia, Tales de Mileto (c. 624 a.C.-c. 546 a.C.) teria estudado e previsto um eclipse solar 300 anos antes de ele acontecer. E, pouco antes do nascimento de Cristo, também na Grécia, já era conhecido o diâmetro da Terra. Cento e quarenta anos depois de Cristo, ainda na Grécia, Ptolomeu (c. 90-c. 168) propôs que em torno da Terra, considerada o centro do Universo, girariam o Sol, os planetas e as estrelas conhecidos na época. Esse modelo de Universo foi denominado geocêntrico (geo, terra; cêntrico, centro).

Sistema geocêntrico proposto por Ptolomeu no ano de 140. Sítio arqueológico: lugar onde são pesquisados e colhidos materiais pertencentes a povos antigos. Sumério: habitante da Suméria, Mesopotâmia (atual Iraque).

Em 1530, com base em estudos realizados ainda sem a utilização de instrumentos de observação do céu, Nicolau Lua

modelo heliocêntrico (helio, Sol; cêntrico, centro). Nesse modelo, o Sol estaria no centro do Universo e a Terra e os demais

Luis Moura

Copérnico (1473-1543), astrônomo polonês, propôs o chamado

Saturno Júpiter Marte Terra Venus Mercúrio

Estrelas fixas

Sol

corpos celestes girariam em torno dele. Quase 100 anos mais tarde, o italiano Galileu Galilei (15641642) desenvolveu uma luneta que permitia observações mais precisas dos astros. O estadunidense Edwin Powell Hubble (1889-1953) descobriu que todas as galáxias se afastam umas das outras, como se todo o Universo estivesse se expandindo. Hubble revelou, em 1929, que as distâncias entre as galáxias estavam aumentando.

Esquema do modelo heliocêntrico proposto por Copérnico, em 1530. Ilustração elaborada com base em: Grupo de História, Teoria e Ensino de Ciências – USP. Modelo heliocêntrico proposto por Copérnico. Disponível em: <www.ghtc.usp.br/server/ Sites-HF/Marcos/Primeiras_obs_texto2.htm>. Acesso em: 9 mar. 2015.

15


Em setembro de 2008, o Centro Europeu para Pesquisa Nuclear (Cern) colocou em funcionamento um equipamento por meio do qual são realizados experimentos com o objetivo de pesquisar a origem do Universo. O Cern localiza-se próximo da fronteira da França com a Suíça, perto de Genebra. Ao longo do tempo, o aperfeiçoamento de aparelhos ópticos, os avançados

Átomo: menor partícula que caracteriza um elemento químico. Tudo ao nosso redor é feito de átomos.

cálculos matemáticos, a utilização de ondas de rádio e não só de luz, a descoberta de subpartículas do átomo, os modernos computadores e os sofisticados satélites permitiram que fizéssemos descobertas importantes a respeito do cosmos, embora ainda haja muito que descobrir e compreender. Além disso, o telescópio Hubble em órbita tem enviado para a Terra maravilhosas

Photodisc/Getty Images

Massimo Dallaglio/Stock Photo/Glow Images

fotografias de regiões distantes do Universo.

Cern, local onde se encontra o acelerador de partículas.

Hubble, um sofisticado e potente telescópio espacial.

• Página da revista Ciência Hoje das Crianças que apresenta diversas notícias e conteúdos voltados para a Astronomia. Disponível em: <http://eba.im/twv6hz>. Acesso em: 6 abr. 2015.

NÓS E O UNIVERSO Estudos indicam que o Universo é formado por cerca de 100 bilhões de galáxias. Em cada uma há bilhões de estrelas, e, girando em torno de algumas delas, existem planetas. Uma das galáxias que compõem o Universo é a Via Láctea, formada por cerca de 400 bilhões de estrelas. Entre essas estrelas está o Sol, situado em um dos

Sol

Representação de região do Universo. No destaque, a Via Láctea e a indicação da posição do Sol.

16

Chris Butler/SPL/Latinstock

braços espiralados da Via Láctea.


O Universo é tão vasto que fica muito difícil medir sua extensão. As unidades metro (m) e quilômetro (km) são pouco utilizadas para medi-lo. Os astrônomos preferem usar a unidade ano-luz, que é a distância percorrida pela luz, no vácuo, durante um ano. Existem astros que se encontram a uma distância de bilhões de anos-luz da Terra.

Astrônomo: pessoa especialista em Astronomia. Radiotelescópio: antena gigante em forma de concha destinada a captar sinais vindos do espaço.

Por isso, não é possível avistá-los sem a ajuda de telescópios, radiotelescópios e computadores. Quanto mais distante se encontra uma estrela, mais tempo sua luz deve viajar para chegar à Terra. Podemos ver a luz de uma estrela que se encontra, por exemplo, a 24 anos-luz da Terra depois de 24 anos de ela ser emitida. Por isso, muitas vezes ouvimos dizer que, ao olharmos para o céu, podemos ver uma imagem do passado. Vácuo é um espaço que não é ocupado por nada, nem mesmo ar, portanto sem nenhuma pressão. Nele o som não se propaga.

Vamos a alguns exemplos. 1 Em nossa galáxia existe uma estrela chamada Vega, localizada a 26 anos-luz da Terra. Então, se partíssemos da Terra em uma nave espacial capaz de desenvolver a velocidade da luz – cerca de 300 mil quilômetros por segundo –, demoraríamos 26 anos para chegar a Vega. 2 A 2,3 milhões de anos-luz da Terra está a grande galáxia de Andrômeda. Na mesma nave em que viajaríamos para Vega, demoraríamos 2,3 milhões de anos para chegar a Andrômeda, partindo da Terra. 3 Nossa missão agora é atravessar o diâmetro da Via Láctea, que tem 100 mil anos-luz. Demoraríamos 100 isc/Ge tty Ima

Astronauta fora da estação espacial.

Photod

mesma nave dos exemplos anteriores.

ges

mil anos para atravessar toda a galáxia viajando na

Esses exemplos são curiosidades, pois o ser humano não consegue construir naves que atinjam a velocidade da luz. Somos habitantes do planeta Terra, o qual gira em torno de uma estrela chamada Sol, uma entre os bilhões de estrelas que formam a Via Láctea. E esta, por sua vez, é uma dos 100 bilhões de galáxias que formam nosso Universo. Cada um de nós é apenas uma pequeníssima porção da grandeza do Universo, mas cada um de nós é único, raro, importante e privilegiado por conseguir contemplar a sua beleza.

17


Satélite: corpo celeste que gira em torno de outro corpo celeste. Grau celsius: simbolizado por °C, representa uma das unidades de medida de temperatura.

O SISTEMA SOLAR Além da Terra, giram ao redor do Sol outros sete planetas, satélites, planetas-anões, cometas e asteroides. A esse conjunto de corpos celestes que gira em torno do Sol chamamos Sistema Solar. O Sol emite calor e luz continuamente. A distância da Terra ao Sol é de aproxi-

Os elementos da imagem estão fora de escala de tamanho entre si.

100 quilômetros por hora, levaríamos mais de 160 anos para chegar até ele. O diâmetro do Sol é aproximadamente 108 vezes maior que o diâmetro da Terra. Ele é formado principalmente por hidrogênio e hélio e apresenta temperaturas muito altas, que chegam a milhões de graus celsius. NASA/JPL/SPL/Latinstock

As cores não correspondem aos tons reais.

madamente 150 milhões de quilômetros. Se percorrêssemos, então, essa distância a

Representação artística do Sistema Solar.

• Página que apresenta uma animação dos planetas do Sistema Solar girando em torno do Sol. (O texto do site está em inglês.) Disponível em: <http://eba.im/k5jcfr>. Acesso em: 7 abr. 2015.

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Os planetas podem ser classificados, de acordo com sua composição, em rochosos ou gasosos. Mercúrio, Vênus, Terra e Marte são planetas rochosos. Júpiter, Saturno, Luis Argerich/SPL/Latinstock

Urano e Netuno são planetas gasosos.

US Geol ogic al S urv ey /SP L/

ck sto tin a L

Imagem de Mercúrio obtida pela sonda Mariner 10, em 1974.

Imagens de Júpiter, de Vênus e da Lua no céu, em 2012.

Mercúrio O planeta que gira mais perto do Sol é Mercúrio. Ele tem o tamanho aproximadamente igual ao da Lua. Sua atmosfera tem poucos gases, e sua temperatura varia

Atmosfera: camada gasosa que envolve um planeta.

de 170 °C negativos, no lado escuro, a 430 °C positivos, no lado claro. A superfície de Mercúrio tem muitas crateras. Esse planeta é difícil de ser visto por causa do brilho do Sol.

Vênus Vênus é o segundo planeta mais próximo do Sol; tem dimensões parecidas com as da

As imagens estão fora de escala de tamanho.

Terra e nuvens amareladas espessas. A temperatura na sua superfície ultrapassa os 400 °C. Quando Vênus aparece no céu de madrugada, antes do nascer do Sol, pode ser visto de alguns lugares como um grande ponto brilhante, sendo, por isso, chamado popularmente de estrela-d’alva.

láxias distantes capturadas pelo telescópio Hubble. (Os textos que acompanham as imagens estão em inglês.) Disponível em: <http://eba.im/ywmtwf>. Acesso em: 7 abr. 2015.

P

• Site que apresenta imagens do Sistema Solar e de gages Ima tty e c/G dis to 2011-CIE-6-U01-F015 ho

A Terra vista do espaço.

Terra O terceiro planeta a partir do Sol é a Terra. Sua cor predominante é o azul, e sua atmosfera é rica em gás nitrogênio e gás oxigênio. O gás carbônico também está presente na atmosfera terrestre, sendo um dos responsáveis pelo efeito estufa. A água líquida cobre três de quatro partes da superfície terrestre, tipo de ambiente que favoreceu, há bilhões de anos, a formação e o desenvolvimento da vida.

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NASA/JPL-Caltech/University Arizona/Texas A&M University

Marte Marte é o quarto planeta e talvez seja o mais estudado depois da Terra. Desde a década de 1970, muitas sondas espaciais e pequenos robôs já pousaram em sua superfície e até agora nenhuma forma de vida foi encontrada. Sua atmosfera é composta basicamente de gás carbônico. A falta de gás oxigênio torna a vida impossível para os seres humanos e os demais seres vivos que dependem desse gás para respirar. Também se sabe que em Marte a temperatura pode atingir 40 °C negativos em plena luz do Sol. Em meados de julho de 1964, depois de falhas em missões anteriores, a primeira nave espacial não tripulada, a Mariner 4, sobrevoou Marte e obteve as primeiras fotografias de perto

Sonda Phoenix, Marte, 2008.

desse planeta.

Tony Hallas/Science Faction/Getty Images

A sonda Phoenix, em maio de 2008, pousou em Marte após 10 meses de viagem. Além de tirar um grande número de fotos, pesquisou o solo e a atmosfera e procurou depósitos de água e outros indícios que pudessem ajudar os pesquisadores em seus estudos. Entre esses indícios estão aqueles que confirmariam se Marte foi ou é capaz de abrigar seres vivos.

Entre as órbitas Na região compreendida entre as órbitas dos planetas Marte e Júpiter em torno do Sol, existe o chamado cinturão de asteroides, composto de rochas e partículas que, flutuando no espaço, descrevem uma órbita em relação ao Sol. Muitas dessas Chuva de meteoros Leonid associada ao cometa Tempel-Tuttle. Ela recebe esse nome porque seu brilho mais intenso se encontra na região da constelação de Leão. Gravidade: atração que a Terra exerce sobre corpos com massa que estejam na sua vizinhança. Estrelas e outros corpos celestes também exercem essa atração, a qual fica mais evidente quanto maiores forem as massas envolvidas.

Meteorito de Bendegó (5 400 kg), encontrado no sertão da Bahia em 1784; hoje, está exposto no Museu Nacional do Rio de Janeiro.

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rochas formam asteroides gigantes com mais de 1 000 quilômetros de diâmetro, maiores do que muitas cidades. Pedaços menores formam os meteoroides, muitos dos quais escapam do cinturão e são atraídos pela gravidade para dentro dos planetas. Quando caem na Terra, esses meteoroides desintegram-se por causa do atrito que sofrem com os gases da atmosfera terrestre, e ocorre um fenômeno luminoso chamado meteoro ou estrela cadente. onteúdo stadão C arcelo/E Tasso M : to Fo RJ. acional, Museu N


NASA-JPL

Heritage Imagestate/Glow Images

Imagem do planeta Júpiter, capturada pela sonda Voyager, em 1979.

Imagem de Saturno, capturada pelo telescópio Hubble, em 1999.

Júpiter O quinto planeta do Sistema Solar e o maior de todos é Júpi-

As imagens estão fora de escala de tamanho entre si.

ter. Tem o diâmetro 11 vezes maior que o da Terra. Sua atmosfera Gunter Hofer/Alamy/Glow Images

é muito espessa, envolvendo talvez todo o planeta. Provavelmente debaixo dessa atmosfera exista um núcleo rochoso e, portanto, sólido. As temperaturas são baixas, em torno de 120 °C negativos. Chama a atenção na atmosfera de Júpiter uma grande mancha vermelha que se move como se fosse um redemoinho.

Saturno Sexto planeta, Saturno, para muitos, é o mais fascinante em razão da presença dos milhares de anéis que o rodeiam. Esses anéis são constituídos por diversas partículas de poeira e rochas

Imagem digital de Urano mostrando seus anéis. Fahad Sulehria/Stocktrek Images/Glow Images

congeladas. Acredita-se que sejam restos de uma lua que não chegou a se formar ou que se desintegrou por algum motivo. Também tem uma rica e gelada atmosfera e, provavelmente, um núcleo rochoso.

Urano Sétimo planeta, Urano apresenta atmosfera espessa formada por nuvens azul-esverdeadas, constituídas por vários gases que envolvem um núcleo provavelmente sólido e gelado; as temperaturas ficam por volta de 200 °C negativos. É rodeado por 11 anéis formados por diversas partículas congeladas.

Netuno O oitavo planeta do Sistema Solar é Netuno. Também é

Um pequeno gêiser na superfície de Triton, satélite de Netuno que aparece ao fundo.

gasoso e de cor azulada. Suas nuvens são geladas, formadas principalmente por gás hidrogênio. Pesquisas recentes revelaram que Netuno apresenta quatro anéis em sua volta.

Satélite: corpo celeste que gravita em torno de outro.

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• Site da Universidade Federal do Rio Grande do Sul que simula uma visita on-line ao planetário, possibilitando observar diferentes cenários do Sistema Solar. Disponível em: <http://eba.im/dhrb3w>. Acesso em: 7 abr. 2015.

Planeta-anão Plutão, considerado desde 1930 o menor planeta do Sistema Solar, foi reclassificado na categoria de planeta-anão durante a 26.a Assembleia Geral da União Astronômica Internacional, realizada em Praga (República Checa) em 24 de agosto de 2006. Os planetas do nosso Sistema Solar podem ter satélites naturais ou luas.

Quantidade de luas dos planetas do Sistema Solar Planeta

Número de luas

Mercúrio

0

Vênus

0

Terra

1

Marte

2

Júpiter

16

Saturno

18

Urano

21

Netuno

8

Fonte: USP. Centro de Divulgação da Astronomia (CDA). Órbitas e dados históricos. Disponível em: <www.cdcc.sc.usp.br/cda/aprendendo-basico/sistemasolar/constantes.html>. Acesso em: 4 abr. 2015.

TEIA CONHECIMENTO DO CURIOSITY ENCONTRA NOVOS INDÍCIOS DA EXISTÊNCIA DE ÁGUA EM MARTE

NASA

O robô Curiosity da Agência Espacial Americana (Nasa) encontrou novos indícios de que alguma vez houve água em Marte [...]. O Curiosity, que aterrissou em agosto de 2012 na cratera Gale do planeta vermelho equipado com instrumentos de alta tecnologia, tirou fotos de vários pedregulhos de superfície lisa e redonda, muito similares aos vistos nos leitos dos rios da Terra. No total, os pesquisadores examinaram 515 pedras e se deram conta de que todas tinham a superfície redonda e lisa, como se O robô Curiosity foi lançado pela Nasa em 26 de novembro de 2011 e pousou em Marte em agosto de 2012. Sua principal missão é obter informações sobre as rochas, o solo e o clima de Marte e verificar se há indícios da presença de água.

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tivessem viajado longas distâncias pelo leito de um antigo rio. Os pedregulhos oferecem novas pistas sobre o passado de Marte [...]. Embora hoje Marte seja um planeta árido, os cientistas encontraram provas de que a água fluiu por sua superfície há


vários milhões de anos. [...] a Nasa informou que uma análise de uma amostra de rocha recolhida pelo Curiosity revelou que Marte também pode ter abrigado vida microbiana. Os cientistas identificaram enxofre, nitrogênio, hidrogênio, oxigênio, fósforo e carbono, alguns dos ingredientes químicos essenciais para a vida. CURIOSITY encontra novos indícios da existência de água em Marte. Terra, 30 maio 2013. Disponível em: <http://noticias.terra.com.br/ciencia/espaco/curiosity-encontra-novos-indicios-da-existenciade-agua-em-marte,2294df70a20fe310VgnCLD2000000ec6eb0aRCRD.html>. Acesso em: 16 abr. 2015.

ATIVIDADES 1

Você acredita que haja vida fora do planeta Terra?

2 Explique por que o planeta Marte é o mais estudado por pesquisadores em busca de vida extraterrestre. 3 Assim como o Curiosity, outra sonda enviada pela Nasa alguns anos antes, chamada Opportunity,

também encontrou indícios da existência de água líquida em Marte no passado. Explique por que a

Editora Biruta

existência de água líquida é considerada pelos pesquisadores um indício da existência de vida.

Um bolo no céu Autor: Gianni Rodari Ilustrador: Francesco Altan Editora: Biruta Ano: 2009 Quando uma espécie de disco voador misterioso aparece na cidade de Roma, na Itália, os adultos se assustam, imaginando que acontecerá uma invasão de extraterrestres. Assim, chamam o exército, cientistas e pesquisadores! Mas as crianças não acreditam nas aparências e resolvem investigar qual é o propósito desse misterioso objeto espacial.

REVER E APLICAR 1

Na abertura desta unidade, questionamos quais os motivos que poderiam levar antigas civilizações e pesquisadores a estudar Astronomia. Considerando o que você aprendeu até este momento, como você poderia complementar a resposta dada anteriormente?

2 Retome a segunda pergunta da abertura desta unidade, na página 13. Ela traz um

exemplo de como a tecnologia criada pelo ser humano foi capaz de auxiliar no avanço da Ciência. Esse avanço pode acabar nos trazendo novas descobertas, que podem até desconstruir ideias até então consideradas corretas. • Pensando nisso, você consegue citar um exemplo de uma ideia sobre a Astronomia que se mostrou errada com o desenvolvimento do conhecimento científico? 3 Considerando que a Via Láctea tem um diâmetro de 100 mil anos-luz, e a Terra, um

diâmetro de 12 756 km, como podemos comparar o tamanho do nosso planeta em relação ao Universo, que abriga bilhões de galáxias?

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4 Faça uma pesquisa a respeito do Big Bang e da origem do Sistema Solar. 5 Colha mais informações a respeito das descobertas e das propostas de Ptolomeu,

Copérnico e Galileu. Organize-as depois em um quadro. 6 Procure saber a respeito da Inquisição e responda: por que os cientistas da época

eram vistos como bruxos? 7 Cite algumas contribuições de Galileu para o progresso da humanidade. 8 Faça uma pesquisa a respeito dos três projetos que fizeram parte, segundo a Nasa,

agência espacial estadunidense, da conquista do espaço: Mercúrio, Gêmeos e Apolo. 9 Como você pode definir Ciência de uma maneira bem simples? 10 Se você tivesse de colocar objetos em uma “cápsula do tempo” para enviar ao pas-

sado ou ao futuro, quais objetos escolheria para representar a humanidade hoje? 11 Leia a entrevista concedida a Salvador Nogueira, na Folhinha, pelo astronauta

brasileiro Marcos Cesar Pontes e responda às questões. Folhinha – Quando você era pequeno, já sonhava ser astronauta? Marcos Cesar Pontes – Quando criança, fazia inúmeras visitas ao Aeroclube de Bauru [interior de São Paulo], para ver a Esquadrilha da Fumaça, e muitas visitas à Academia da Força Aérea (AFA). Na época, eu queria ser um piloto de caça e, no caminho até me transformar num astronauta, foi o sonho de voar que me sustentou e sustenta até hoje. Folhinha – O que você acha mais legal na carreira de viajante espacial? Marcos – Poder representar o Brasil, fazer coisas úteis para todo mundo e ter a oportunidade de mostrar que todos nós somos capazes de alcançar nossos sonhos. Folhinha – Há coisas chatas? Marcos – Tudo o que fazemos na vida terá momentos chatos e dificuldades. Mas todas as dificuldades são superadas quando procuramos pensar sempre em coisas boas e descobrimos o prazer em tirar, dessas dificuldades, as grandes oportunidades da vida. Folhinha – Você diz que vai levar o chapéu de Santos Dumont, que inventou o avião, para o espaço. Marcos – Santos Dumont deveria ser inspiração para todos nós brasileiros. Levar pertences do nosso herói é um grande orgulho para mim e um jeito de prestar uma homenagem a ele. Folhinha – Há mais informações sobre você? Marcos – Sim. No site www.marcospontes.net. NOGUEIRA, S. Entrevista com Marcos Cesar Pontes. Como virar um astronauta. Folha de S.Paulo. São Paulo, 28 jan. 2006. Folhinha, p. F4. Fornecido pela Folhapress. Disponível em: <http://www1.folha.uol.com.br/ folhinha/dicas/di28010603.htm>. Acesso em: 28 maio 2015.

a) Por que será que o astronauta Marcos Pontes levou uma réplica do chapéu de Santos Dumont em seu primeiro voo espacial? b) Pelas respostas de Marcos Pontes, é muito difícil ser um astronauta?

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TEIA CONHECIMENTO DO

O MENSAGEIRO DAS ESTRELAS

Sheila Terry/SPL/Latinstock

[...] Observar o céu talvez seja uma das mais antigas atividades humanas. Desde o florescer da consciência, o homem primitivo admirava as estrelas e outros fenômenos astronômicos, como estrelas cadentes (que não passam de meteoros cruzando a atmosfera terrestre), as fases da Lua e eclipses solares e lunares. Muitos desses eventos foram registrados na forma de pinturas rupestres nos interiores de cavernas. Como esses fenômenos não eram compreendidos, suas causas eram atribuídas a intervenções divinas. Por esse motivo, vários povos imaginavam que as configurações de estrelas representassem mitos e divindades. Essas disposições de estrelas Retrato de Galileu Galilei (1564-1642), físico, matemático e astrônomo italiano responsável por descobertas importantes como o telescópio, as manchas solares, as montanhas lunares, entre outras.

são chamadas de constelações. [...] A maioria das atuais constelações vem desde a Grécia antiga. Os gregos perceberam também que alguns dos pontos brilhantes no céu não permaneciam no mesmo lugar, mas

“caminhavam” entre as estrelas. A esses corpos eles deram o nome de planetas, que significa “corpos errantes”. As formas das constelações e os nomes dos planetas foram dados em função das suas lendas e mitos. Por exemplo, o maior planeta do Sistema Solar recebe o nome da divindade romana Júpiter (o equivalente do grego Zeus), que era considerado o rei dos deuses.

Ampliando o alcance da visão Há cerca de 400 anos a única forma de se observar o céu era a olho nu. Entretanto, uma pessoa com extraordinário talento descobriu que poderia utilizar uma combinação de lentes para ampliar o alcance da sua visão. Ele recebera a notícia que, em outubro de 1608, o fabricante de lente holandês Hans Lippershey (1570-1619) havia patenteado um aparelho que permitia fazer que objetos distantes parecessem mais próximos. Em pouco tempo ele construiu o seu próprio instrumento, que aumentava nove vezes. Em menos de um ano construiu outro que aumentava cerca de 30 vezes. Ao apontar para o firmamento esse equipamento, o céu nunca mais foi o mesmo. O responsável por essa revolução: o italiano Galileu Galilei (1564-1642). As primeiras observações de Galileu foram feitas no ano de 1609. Utilizando a luneta que construíra, ele descobriu um novo universo inimaginado, totalmente desconhecido na época. Em particular, ele descobriu que existiam montanhas e crateras na Lua e que a forma desta não era perfeita, como imaginavam os filósofos gregos. [...]

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[...] Ao apontar sua luneta para as constelações, ele pôde observar que existiam muito mais estrelas do que os olhos podiam ver. Ele também constatou que a nebulosidade leitosa da Via Láctea consistia em milhares de estrelas. Em alguns meses, o Universo conhecido se expandiu de uma forma nunca antes feita. Entretanto, o maior feito de Galileu naquela época foi, segundo ele próprio, a descoberta de “novos planetas” ao redor de Júpiter. Galileu descobriu quatro satélites na órbita desse planeta em janeiro de 1610. [...]

Marco importante Hoje, o feito de Galileu pode ser repetido por qualquer câmera digital de baixo custo. No entanto, há 400 anos, este foi um dos marcos mais importantes da Ciência. Na época existia a discussão entre o sistema geocêntrico e o heliocêntrico. [...] A descoberta de Galileu mostrou que existiam outros corpos circulando outros planetas. Além disso, em observações posteriores, ele mostrou que os planetas Mercúrio e Vênus apresentavam fases semelhantes às da Lua. Isso somente poderia acontecer se esses planetas orbitassem o Sol. [...] Galileu foi o grande defensor do sistema heliocêntrico. A sua tenacidade em defender suas ideias levou-o a ser perseguido pela Igreja, sendo condenado a abjurar publicamente

Abjurar: renegar, renunciar, desmentir.

tudo o que defendera fervorosamente. [...] [...] Ele passou o resto da sua vida em prisão domiciliar e morreu cego no dia 8 de janeiro de 1642, na cidade de Florença, Itália, aos 78 anos. [...] 2009 foi declarado o Ano Internacional da Astronomia para comemorar os 400 anos das primeiras observações de Galileu. As descobertas astronômicas aqui apresentadas foram reunidas em um pequeno livro publicado em março de 1610 chamado Sidereus Nuncius — “o mensageiro das estrelas”. [...] OLIVEIRA, Adilson de. O mensageiro das estrelas. Ciência Hoje, Rio de Janeiro, Instituto Ciência Hoje, 16 jan. 2009. CH on-line. Disponível em: <http://cienciahoje.uol.com.br/colunas/fisica-sem-misterio/o-mensageiro-das-estrelas/?searchterm=galileu>. Acesso em: 2 fev. 2015.

ATIVIDADES 1 Você tem o hábito de observar o céu? Onde podemos ver um maior número de estrelas: em uma grande

cidade ou em um local afastado do interior? Por quê? 2 Os nomes dos planetas do Sistema Solar derivam dos nomes de deuses da mitologia greco-romana.

a) Faça uma pesquisa e responda: de que se trata a mitologia greco-romana? b) Os planetas Mercúrio, Vênus, Marte, Júpiter e Saturno podem ser vistos a olho nu e são conhecidos desde a Antiguidade. Pesquise e responda: qual é o significado de cada um dos nomes na mitologia greco-romana e qual é a relação do nome com a característica do planeta? 3 Na Ciência, é muito comum que uma teoria seja aceita por determinado período e, depois, com o avanço

dos estudos e do conhecimento, seja substituída por outra. a) Na época dos estudos de Galileu, qual era a teoria aceita sobre os movimentos dos planetas? Qual era a teoria defendida por Galileu? b) Qual observação de Galileu deu apoio à teoria desenvolvida por Copérnico? c) Qual desenvolvimento tecnológico permitiu a Galileu fazer todas as observações e ampliar o conhecimento da humanidade sobre o Universo?

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A TERRA E SEUS MOVIMENTOS Por fazer parte do Sistema Solar, a Terra realiza um movimento periódico ao redor do Sol com duração de 365 dias e 6 horas (1 ano). Este é o movimento de translação da Terra, que dá origem às estações do ano em razão da maior ou menor incidência dos raios solares nos hemisférios Norte e Sul terrestres. Observe os esquemas a seguir. No esquema referente a junho, se uma pessoa estiver em pé na região do Trópico de Câncer, os raios solares incidirão diretamente sobre sua cabeça, correspondendo ao verão nessa região. Simultaneamente, na região do Trópico de Capricórnio, os raios solares incidirão com certa inclinação, indicando que é inverno. E no esquema de dezembro ocorre a situação inversa: verão no Hemisfério Sul e inverno no Hemisfério Norte. Trópico de Câncer

Trópico de Câncer

raios solares

Stúdio Caparroz

Equador raios solares

Equador Trópico de Capricórnio Trópico de Capricórnio junho

dezembro

Note que o eixo central da Terra, chamado de eixo de rotação, apresenta a mesma inclinação em relação à vertical nos dois esquemas, e é ela que garante a diferença na incidência dos raios solares que define as estações do ano nos hemisférios Norte e Sul.

Nos meses de março e setembro, respectivamente, outono e primavera no Hemisfério Sul, a incidência dos raios solares não muda. Isso é também o que acontece no Hemisfério Norte, mas sendo primavera no mês de março e outono em setembro. É importante lembrar que cada estação do ano dura aproximadamente três meses nas regiões da Terra que não estão delimitadas entre os trópicos. Portanto, citar apenas os meses de março, junho,

Os elementos das imagens estão fora de escala de tamanho entre si. As cores não correspondem aos tons reais.

setembro e dezembro como representantes das quatro estações é uma simplificação.

Luis Moura

Hemisfério Norte: primavera Hemisfério Sul: outono Hemisfério Norte: verão Hemisfério Sul: inverno março dezembro junho

setembro Hemisfério Norte: outono Hemisfério Sul: primavera

Hemisfério Norte: inverno Hemisfério Sul: verão

Esquema mostrando a diferença na incidência da luz do Sol nas regiões dos polos terrestres nos meses de junho e dezembro. Nos meses de março e setembro, essa incidência é igual nos hemisférios Norte e Sul.

Ilustrações produzidas com base em: CDA. Estações do ano. Disponível em: <http://www.cdcc.sc.usp.br/cda/ensino-fundamental-astronomia/parte2.html>. Acesso em: 10 mar. 2015.

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No Brasil, as estações do ano são mais definidas, por apresentarem maiores variações de temperatura, nas regiões Sul e Sudeste, enquanto nas regiões Centro-Oeste, Nordeste e Norte há menor variação de temperatura entre o verão e o inverno, porque essas três regiões se encontram próximo à linha do equador. O outro movimento terrestre define o período do dia e da noite — é a rotação da Terra em torno de seu eixo. O período de rotação da Terra é de 24 horas, ou seja, é o tempo

Os elementos das imagens estão fora de escala de tamanho entre si. As cores não correspondem aos tons reais.

Stúdio Caparroz

que nosso planeta leva para dar uma volta completa em seu eixo. Observe a ilustração.

raios solares

Representação do dia e da noite na Terra: a região à esquerda está iluminada pelos raios solares que incidem nela, indicando que é dia; a ausência dos raios solares na região à direita indica que é noite.

Ilustração produzida com base em: CDA. Dia e noite. Disponível em: <http://www.cdcc.sc.usp.br/cda/ ensino-fundamental-astronomia/parte1c.html#den>. Acesso em: 10 mar. 2015.

INTELIGÊNCIA FORA DA TERRA Quanto mais informações obtivermos sobre a origem da Terra, dos demais planetas do Sistema Solar, ou mesmo do Universo, maiores as possibilidades de compreendermos o desenvolvimento e a evolução dos seres vivos, inclusive do ser humano. É o mesmo que conhecer o passado para salvar o futuro, já que o presente está ameaçado, pelo menos no que diz respeito ao meio ambiente. Será que esse conhecimento não poderia ser obtido de outras formas de vida que estariam próximo de nós, ou seja, da vida extraterrestre? Desde os povos mais antigos há grande curiosidade a respeito da existência de

Wiskerke/Alamy/Latinstock

vida fora da Terra, principalmente de vida inteligente.

Radiotelescópios do observatório astronômico no Novo México, Estados Unidos, em 2007.

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Cada vez mais dinâmico, com centenas de pesquisadores em mais de 30 países, o Projeto Seti (procura por inteligência extraterrestre) mantém radiotelescópios procurando captar, sem parar, sinais do espaço que possam ter sido enviados para nós. Apesar da persistência de 24 horas por dia do Projeto Seti, dos novos planetas descobertos fora do Sistema Solar e de todos os conhecimentos adquiridos recentemente, cada vez mais os

• Site da Universidade Federal do Rio Grande do Sul com uma relação de diversos links que tratam de assuntos como constelações, esferas celestes, posições do Sol, entre outros. Disponível em: <http://eba.im/ waiveb>. Acesso em: 7 abr. 2015.

cientistas têm visto diminuir a probabilidade de encontrar vida inteligente fora da Terra. Vida como nós compreendemos está ligada à existência de água, e esse precioso líquido parece existir apenas em Europa, uma das luas de Júpiter, e em Marte. E é de Marte que procedem os indícios mais fortes, mas ainda improváveis, da existência de vida. Pesquisadores afirmam ter encontrado, em um meteorito que veio desse planeta, cristais magnéticos que teriam sido formados por bactérias que vivem na água, sem NASA-JPL

oxigênio e sob condições semelhantes ao ambiente marciano. Ainda é cedo para tirar conclusões e, talvez, apenas as missões tripuladas possam desvendar esse e outros mistérios.

Modelo do veículo de exploração em Marte, em 2004.

TEIA CONHECIMENTO DO HISTÓRIA, IMAGINAÇÃO E EXPLORAÇÃO ESPACIAL [...] Exploração espacial é o conjunto de esforços do homem em estudar o espaço e seus astros [...], fazendo uso de naves espaciais, satélites artificiais ou sondas espaciais, e muitas vezes fazendo uso de humanos em suas missões: os astronautas. A Ciência que estuda os voos espaciais e a tecnologia relacionada com eles é chamada de Astronáutica. O céu sempre atraiu a atenção e os sonhos do homem. [...] em uma famosa obra de ficção intitulada Da Terra à Lua (1865), Júlio Verne escreve sobre um grupo de homens que viajou até a Lua usando um gigantesco canhão. Na França, Georges Melies foi um dos pioneiros do cinema, e em seu filme Le voyage dans la Lune (1902) acabou criando um dos primeiros filmes de ficção científica em que descrevia uma incrível viagem à Lua. Em 1964 a Inglaterra também produziu um filme de ficção intitulado [...] Os primeiros homens na Lua. O filme começa quando um grupo de astronautas das Nações Unidas está planejando uma nova missão à Lua. Os astronautas estão um tanto [...] intrigados com a experiência de um homem [...] [que] diz que quando sua noiva, um cientista e ele fizeram essa viagem à Lua há 65 anos [...] foram atacados pelos “Selenitas”, grotescas formigas com forma humana que vivem em imensas cavernas de cristal [...]. Em obras como A guerra dos mundos (1898) [...], H. G. Wells também concebe ideias de exploração do espaço e de contato com civilizações extraterrestres. Muito ainda faltava para que o homem pudesse

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Nasa/Hulton Archive/Getty Images

alcançar o espaço exterior, mas esse sonho tornou-se realidade, em parte, através das ideias desses visionários e do trabalho de pioneiros. Entre esses pioneiros devemos lembrar os engenheiros de foguetes Robert Hutchings Goddard (EUA), Konstantin Tsiolkovsky (Rússia), Hermann Oberth (Alemanha), Wernher von Braun (Alemanha) e Sergei Korolev (Ucrânia-Rússia). [...] 2011-CIE-6-U01-F028

LACERDA, Ricardo A. V. de et al. Exploração espacial: contando uma história e construindo estações espaciais. CiênciaMão, São Paulo [2013?]. Disponível em: <http://www.cienciamao.usp.br/tudo/exibir.php?midia=aas&cod=_exploracao espacialexplor_2>. Acesso em: 3 fev. 2015.

Edwin Aldrin na Lua, em 20 de julho de 1969.

ATIVIDADES 1 Indique o que os filmes A guerra dos mundos, Le voyage dans la Lune e Os primeiros homens na Lua

têm em comum. 2 Leia o trecho a seguir, do livro Da Terra à Lua, de Júlio Verne, e faça o que se pede.

[...] Um observador dotado de uma vista infinitamente penetrante, e colocado nesse centro desconhecido em redor do qual gravita o mundo, teria visto miríades de átomos encherem o espaço na época caótica do Universo. Mas, pouco a pouco, com os séculos, produziu-se uma mudança; manifestou-se uma lei de atração e a ela obedeceram os átomos outrora errantes; esses átomos combinaram-se quimicamente segundo as suas afinidades, tornaram-se moléculas e formaram esses agregados nebulosos de que estão semeadas as profundezas do Universo. Tomaram-se então esses agregados de um movimento de rotação em torno do seu ponto central. Esse centro, formado de moléculas vagas, começou a girar sobre si mesmo e foi condensando-se progressivamente; de resto, seguindo as leis imutáveis da mecânica, à medida que o seu volume diminuía pela condensação, o seu movimento de rotação acelerava-se e, persistindo esses dois efeitos, resultou daí o aparecimento de uma estrela principal, novo centro do agregado nebuloso. [...]

VERNE, Júlio. Da Terra à Lua. Editora Aegitas, 2015.

a) Indique a que evento estava se referindo Júlio Verne nesse trecho do texto. b) De que corpo celestial Júlio Verne está falando no trecho “centro desconhecido em redor do qual gravita o mundo”? c) Qual é o nome atual que se dá aos agregados nebulosos mencionados por Júlio Verne na época? Dê um exemplo de um agregado nebuloso que você conhece. 3 Os filmes e o livro mencionados no texto são formas de arte humana que retratam o fascínio e o interesse

humano em viajar pelo espaço. Esse interesse também fica evidente pelo grande número de pessoas que já sonharam em algum momento da vida ser astronautas ou, pelo menos, viajar pelo espaço. a) Você já pensou em ser astronauta ou gostaria de fazer uma viagem pelo espaço? O que você gostaria de ver? b) Em sua opinião, por que o espaço exerce esse fascínio nos seres humanos?

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Viagem ao centro da Terra Autor: Júlio Verne Tradução: Claudio Fragata Editora: FTD Ano: 2013 Nesse livro, Júlio Verne conta a história de Otto Lidenbrock, cientista alemão que descobre, dentro de um manuscrito, uma mensagem criptografada que o leva a realizar uma expedição ao centro da Terra. Nesse percurso, Otto e sua equipe encontram um mar subterrâneo, animais pré-históricos, floresta de cogumelos gigantes e até homens pré-históricos de mais de 4 metros de altura.

Editora FTD

Editora FTD

Vinte mil léguas submarinas Autor: Júlio Verne Tradução: Walcyr Carrasco Editora: FTD Ano: 2007 A história tem início com uma expedição que busca respostas sobre uma criatura desconhecida nos mares, até que a equipe é atacada e três homens são lançados ao mar. Os três homens são, então, resgatados e descobrem que o monstro é, na verdade, um submarino e seu comandante, o capitão Nemo, que quer torná-los prisioneiros para sempre! Ao longo dessa aventura, todos ficam fascinados com as maravilhas do fundo do mar.

Operação buraco de minhoca Autora: Laura Bergalho Editora: DCL Ano: 2008 A história desse livro se passa no ano de 2192, quando, segundo a imaginação da autora, o nosso planeta se encontra devastado pelo aquecimento global. E é nesse cenário que 14 jovens viajam até uma constelação distante, levando 10 anos para chegar até lá! O maior desafio do grupo será não cair em um buraco de minhoca durante o percurso.

• Página do Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas da Universidade de São Paulo, que apresenta discussões sobre inúmeras curiosidades e questões da Astronomia. Além de navegar pelas informações e questões já disponíveis, é possível enviar sua dúvida, que será respondida por um especialista. Disponível em: <http://eba.im/sgazxw>. Acesso em: 7 abr. 2015.

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REVER E APLICAR 1

Procure saber por que o Sol tem luz própria.

2 Procure descobrir a diferença entre os movimentos de rotação e translação de um

planeta como a Terra. Qual é a duração de cada um dos movimentos? 3 Pesquise quanto tempo levaríamos para chegar a Marte e por que nossa nave

deveria ser autossuficiente. 4 Pesquise e explique a diferença entre asteroides, meteoroides, estrelas cadentes

e cometas. 5 A tabela a seguir reúne dados sobre as características dos planetas que formam

o Sistema Solar. Você não deve se preocupar em memorizá-la, mas sim utilizá-la para responder aos desafios propostos. Diâmetro equatorial: equivale à distância de um lado a outro do planeta, através do seu eixo equatorial.

Período de rotação: tempo que o planeta leva para girar totalmente em torno do próprio eixo.

Período de translação: tempo que o planeta leva para completar uma órbita em torno do Sol.

Astro

Diâmetro equatorial

Período de rotação

Período de translação

Mercúrio

4 878 km

58 dias

88 dias

Vênus

12 102 km

243 dias

225 dias

Terra

12 756 km

23h54min

365,2 dias

Marte

6 794 km

24h6min

687 dias

Júpiter

142 984 km

9h54min

12 anos

Saturno

120 536 km

10h23min

29,5 anos

Urano

51 118 km

17h52min

84 anos

Netuno

49 492 km

16h11min

164 anos

Fonte: USP. Centro de Divulgação da Astronomia (CDA). Constantes do Sistema Solar. Disponível em: <http://www.cdcc.sc.usp.br/cda/ aprendendo-basico/sistema-solar/constantes.html>. Acesso em: 4 abr. 2015.

a) Qual dos planetas demora mais para completar uma volta em torno do Sol? b) Qual dos planetas é o mais rápido para completar sua órbita em torno do Sol? c) Quanto tempo demora para que Marte complete sua órbita em torno do Sol? 6 Reveja a terceira pergunta apresentada na abertura desta unidade, na página 13.

Agora, leia o texto a seguir e responda à questão.

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Robô da Nasa encontra evidências de água em Marte Há bilhões de anos, um lago fazia parte da cratera Gale, em Marte, que está sendo explorada pelo robô Curiosity, da Nasa (agência espacial americana). [...] A descoberta, divulgada pela Nasa, foi feita com base em dados coletados pelo robô durante dois anos, desde o seu desembarque na cratera Gale em agosto de 2012. [...] O Curiosity faz parte da missão Mars Science Laboratory, que custou à Nasa US$ 2,5 bilhões, e mandou o robô pousar no planeta vermelho em agosto de 2012 com o objetivo de explorar o terreno [...]. ROBÔ da Nasa encontra evidências de água em Marte. UOL, 8 dez. 2014. Disponível em: <http://noticias.uol.com.br/ciencia/ultimas-noticias/redacao/2014/12/08/ robo-da-nasa-encontra-evidencias-de-agua-em-marte.htm>. Acesso em: 2 mar. 2015.

• Que grande possibilidade poderia ser levantada com a descoberta feita pelo robô Curiosity em Marte? 7 Faça uma redação tentando convencer os mais indiferentes à necessidade de pre-

servação da Terra a mudar sua atitude. 8 A respeito da existência de vida extraterrestre, muita ficção e até mesmo fanta-

sias foram divulgadas. Pesquise sobre os temas abaixo e, depois, discuta-os com os demais alunos da classe. • Caso Roswell (Estados Unidos). • Área 51 (Estados Unidos). • A cidade perdida de Atlântida.

• Página do Instituto de Astronomia e Pesquisas Espaciais com muitos textos sobre Astronomia e viagens espaciais. Diversas apostilas que tratam do tema estão disponíveis para leitura e download. Disponível em: <http://eba.im/298b9d>. Acesso em: 7 abr. 2015.

O

bém qual é, na opinião deles, a maior

FI

SA

tes, amigos e colegas procurando saber quais são os cientistas cujos nomes e obras eles conhecem. Pergunte tamdescoberta científica de todos os tempos e o que ela representa para a humanidade. Os elementos das imagens estão fora de escala de tamanho entre si.

As cores não correspondem aos tons reais.

Ilustra Cartoon

DE

Faça uma pesquisa entre seus paren-

Representação lúdica de algumas áreas de estudo da Ciência.

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Ivan Konar/LatinContent/Getty Images

outcast85/Shutterstock.com

Deserto de Wadi Rum, Jordânia, 2015. (Foto de fundo).

Michele Falzone/JAI/Corbis/Latinstock

Vulcão em atividade localizado na cidade de Puerto Montt, Chile, 2015.

Baía dos Porcos, Fernando de Noronha (PE), 2014.

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Andre Dib/Pulsar

Rio Japurá, na Floresta Amazônica, Tefé (AM), 2014.

UNIDADE 2

PLANETA TERRA O planeta Terra é extremamente diverso e apresenta variadas paisagens naturais ao redor do globo. Essas diferentes paisagens estão diretamente ligadas ao histórico da formação do planeta e à sua composição, não só em seu interior mas também em sua camada mais externa. 1. Nas fotografias destas páginas de abertura da unidade, vemos alguns exemplos de paisagens naturais bem diferentes entre si. • Você acha que o nosso planeta sempre apresentou essas paisagens, desde a sua formação? 2. De onde você acha que vem a lava de vulcões que entram em erupção? 3. Imagine que o vulcão da foto comece a expelir lava, que escorre pelo solo. Você acha que isso poderia causar alterações na composição desse solo? 4. Você acha que o solo dos ambientes mostrados nas imagens é do mesmo tipo?

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6 ano ciencias novo pensar