Roteiro da Semana 7

Apresentação da aula

Gravitação e vida

Chegamos a um momento do curso, em que vamos rever os assuntos que abordamos até aqui para compreender macroprocessos do universo como o nascimento e morte de estrelas e a origem da vida.

Depois da lei da gravitação geral de Isaac Newton, é Kant quem leva adiante seu pensamento para elaborar a avançada ideia de nascimento e morte de estrelas nas nebulosas. Com isso, cria uma história, um fluxo encadeado de acontecimentos, para o universo. Mais ainda, Kant, generalizando a gravitação, pensa todo o universo em movimento, regido pelas mesmas leis e regularidade. Assim, não só os sistemas planetários, mas a reunião de milhares deles numa estrutura, a Galáxia, todos organizados na gigantesca dança cósmica.

A ideia da vida e morte de estrelas se fundamentou no século XX. Com a espectrografia de Hubble e o desenvolvimento de modelos atômicos, a ideia de que todos os elementos químicos da natureza, inclusive aqueles de que nós somos feitos (carbono, oxigênio, cálcio, ferro etc.), foram forjados no coração de estrelas que, ao morrer, semearam o cosmos desse rico material, que serviu à formação de novos sistemas planetários e às formas de vida que neles habitam. Por isso, podemos afirmar, com toda a poesia, que “Somos feitos de estrelas”.

Recomendação: Leia todos os textos e assista a todos os vídeos antes da atividade.

Objetivos

Esta aula visa a três objetivos:

1 – Relacionar a gravitação com a origem de estrelas, sistemas solares e galáxias. Como a gravitação orquestra a dança cósmica;

2 – Conhecer os processos de formação de estrelas em nebulosas, conhecer os processos de morte estelar (supernovas) e relacioná-los;

3 – Relacionar os processos de nascimento e morte estelar com o surgimento de vida no universo

Materiais

Material para consulta

Texto 1: Marcelo Gleiser – Inevitabilidade humana.

Texto 2: GREF. Leituras de Física: Mecânica (Cap. 27 a 34). Material do aluno. Versão Preliminar. São Paulo, 2011.

Texto 3: MARTINS, Roberto de Andrade. Kant e Laplace: a formação do sistema solar (Capítulo 7). In: O universo: teorias sobre sua origem e evolução. São Paulo: Editora Moderna, 1994. Obra esgotada. Atualmente disponível neste endereço.

Vídeo 1: Visualização Tridimensional da Nebulosa de Órion (Nasa)

Vídeo 2: Crab Nebula

Vídeo 3: Hubble Space Telescope - Chapter 3

Applet: My solar System.

• Meu Sistema Solar (2.02)

[Atividade] - Leitura

Leitura 1: Ler o texto 1 para compreender a relação que se estabelece entre o nascimento de estrelas e a origem da vida.

Leitura 2: Ler o texto 2 para relacionar a gravidade com os processos de nascimento e morte estelar.

Leitura 3: Ler o texto 3 para compreender o desenvolvimento da Teoria da Gravitação e ideias de Kant sobre a gênese e a história dos sistemas solares.

[Atividade] - Vídeos

Assistir ao vídeo da NASA, “Volume Visualization”, no qual se realiza um mergulho no interior da nebulosa de Órion para se compreender a dinâmica de seus processos. O filme explora a nebulosa por dentro e o processo de formação estelar. E possível vermos estruturas de condensação gasosa que originam estrelas e sistemas solares.

Assistir ao vídeo “Crab Nebula” que mostra o processo de morte estelar e a formação de uma nebulosa enriquecida de elementos químicos. O filme mostra como a morte de uma estrela gera nebulosas como elementos químicos mais abundantes e diferenciados, ou seja, numa supernova surgem outros elementos químicos alem do hidrogênio, Helio, como oxigênio, carbono, nitrogênio, ferro, fundamentais para a origem da vida.

Assistir ao vídeo 3 que aborda os processos de formação estelar em nebulosas, sua relação com supernovas e mostra a colisão de asteróides com planetas. O filme mostra imagens do telescópio Hubble que ajudaram a confirmar muitos aspectos do processo de formação de planetas, estrelas e sistemas solares. Uma das mais recentes observações mostra a colisão dos fragmentos de um cometa contra Júpiter em 1994. Esse processo foi muito frequente na origem dos planetas de nosso sistema solar.

[Atividade 1] - Fórum

Para responder a Atividade 1, clique aqui.

[Atividade optativa 1] - Blog

Analise o significado das formações de aglomerados de gás, apresentadas no vídeo 1 na visualização em 3D, do interior da nebulosa de Órion. Procure na internet o significado da expressão “berçário de estrelas”. Escreva e poste no blog um pequeno texto sobre qual a relação entre as estrelas e a vida no planeta Terra.

[Atividade optativa 2] - Questionário

Questionário - Ler texto 2 para conhecer uma proposta didática sobre o assunto desta aula, elaborada pelo Grupo de Reelaboração do Ensino de Física (GREF). Após a leitura e depois de assistir aos vídeos 1, 2 e 3, responder às perguntas propostas.

[Atividade optativa 3] - Questionário

Caso queira realizar a Atividade Optativa 3, clique aqui.

[Atividade optativa 4] - Simulações - Meu Sistema Solar

Applets são ferramentas digitais, que permitem simular fenômenos físicos com grande realismo. Nesta atividade, vamos utilizar um dos seguintes applets indicados e explorar os efeitos gravitacionais:

Meu Sistema Solar – neste applet, é possível simular órbitas e observar os efeitos gravitacionais sobre objetos que se movem e se atraem mutuamente. Configurando o vetor velocidade de um corpo, é possível arremessá-lo com certa velocidade para perto de outro corpo que o atrairá. O objeto entrará em órbita, apenas desviará sua trajetória e escapará ou colidirá, dependendo da intensidade, direção e sentido, configurados para o vetor velocidade e da massa responsável pela atração gravitacional. Quando em órbita, é possível observar as três leis de Kepler.

Se desejar imprimir o texto da atividade, clique aqui.

Para utilizar o applet Meu Sistema Solar e recriar situações de colisão entre corpos celestes e planetas, sabendo que essas colisões, fruto da atração gravitacional, dão origem sistemas planetários e definem o tamanho e número de planetas num sistema solar, clique aqui.

Material Impresso

Semana 7