Proponha um procedimento experimental simples, com equações, para determinar a inclinação do eixo da Terra (e)…
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
Proponha um procedimento experimental simples, com equações, para determinar a inclinação do eixo da Terra (e) usando medidas de altura do Sol ao meio-dia em três datas: equinócio e os dois solstícios. Apresente cálculos com os dados: h_equi = 50,0°, h_verão = 73,5°, h_inverno = 26,5°; explique fontes de erro e como estimar incertezas.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
Procedimento: medir a altura solar ao meio-dia (h) em três datas: equinócio (d=0), solstício de verão (d=+e) e solstício de inverno (d=-e). Equação principal: h = 90° - f + d, onde f é a latitude e d a declinação. 1) Do equinócio: f = 90° - h_equi = 90° - 50,0° = 40,0°. 2) Do solstício de verão: d_verão = h_verão - (90° - f) = 73,5° - 50,0° = +23,5°. 3) Do solstício de inverno: d_inverno = h_inverno - (90° - f) = 26,5° - 50,0° = -23,5°. Inclinação e = |d_verão| ˜ 23,5°. Fontes de erro: imprecisão no tempo do meio-dia verdadeiro (usar relógio solar ou correção de longitude), refração atmosférica (corrigir com tabela ou modelo), alinhamento vertical do instrumento; estimar incerteza propagando erros nas medidas de h (?h) pelas derivadas: ?f = ?h_equi, ?d ˜ ?h_solstício, logo ?e ˜ ?h_medida. Incluir repetição de medidas e uso de média para reduzir erro aleatório.
Explicação
O procedimento experimental proposto utiliza medições da altura do Sol em datas específicas para calcular a declinação solar, permitindo determinar a inclinação do eixo da Terra. A aplicação das equações corretas e a consideração das fontes de erro garantem a precisão dos resultados. A estimativa de incertezas através da propagação de erros nas medições assegura que os resultados sejam confiáveis e representativos.
Raio-X da questão
inclinação do eixo da Terra
avaliacao
medidas angulares · cálculo de incertezas
Revisar conceitos de astronomia e trigonometria aplicados a medições solares.
O aluno pode falhar ao não considerar as variações de altura do Sol em diferentes latitudes, levando a resultados imprecisos.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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