Descreva um procedimento experimental, com equações e um cálculo exemplificado, para determinar a diferença de…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Comunicar, para públicos variados, em diversos contextos, resultados de análises, pesquisas e/ou experimentos, elaborando e/ou interpretando textos, gráficos, tabelas, símbolos, códigos, sistemas de classificação e equações, por meio de diferentes linguagens, mídias, tecnologias digitais de informação e comunicação (TDIC), de modo a participar e/ou promover debates em torno de temas científicos e/ou tecnológicos de relevância sociocultural e ambiental.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Descreva um procedimento experimental, com equações e um cálculo exemplificado, para determinar a diferença de longitude ?? entre duas localidades usando registros do instante do meio-dia solar (passagem meridiana) de um gnômon de altura h. Use ? = 15,0°/h e considere que os instantes são marcados em tempo UTC.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
Procedimento: 1) Em cada local coloque um gnômon vertical de altura h conhecida; registre a sombra s(t) em intervalos curtos (ex.: 30 s) em horário UTC até identificar o mínimo de s(t) (passagem meridiana). 2) Ajuste localmente os três pontos de menor s(t) por um polinômio quadrático para obter tempo do mínimo tmin com precisão ˜1 min ou melhor. 3) Calcule ?t = tmin2 - tmin1 (em horas). 4) A diferença de longitude é ?? = ?·?t com ? = 15,0°/h. Exemplo: tmin1 = 11:52:30 UTC, tmin2 = 12:37:00 UTC ? ?t = 0,74167 h ? ?? = 15,0·0,74167 = 11,125° (±0,25° por minuto de incerteza). Observações: converter relógios para mesma referência (UTC), corrigir por precisão temporal e por inclinação do gnômon se necessário; relatar incertezas.
Explicação
O procedimento descrito permite determinar a diferença de longitude entre duas localidades com base na comparação dos instantes do meio-dia solar, que é diretamente relacionado à posição do Sol no céu. A utilização do gnômon para medir a sombra e a aplicação de um polinômio quadrático para encontrar o tempo exato do mínimo garantem precisão nos dados coletados. O cálculo da diferença de longitude a partir da diferença de tempo, multiplicado pela taxa de 15° por hora, é uma aplicação direta da relação entre tempo e posição geográfica na Terra.
Raio-X da questão
diferença de longitude
avaliacao
cálculo de ângulos · noções de tempo solar
Revisar os conceitos de tempo solar e cálculo de longitude.
O aluno pode confundir a diferença de longitude com a diferença de horário, não aplicando corretamente a relação entre os dois.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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