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OS APARELHOS DA
MINI-ESTAÇÃO METEOROLÓGICA
A mini-estação meteorológica consta de quatro
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MONTAGEM:

1.

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Passe uma tira de fita adesiva em volta da boca
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12. Logo em seguida, (para...
NOTA PARA O PROFESSOR:

A construção desse termômetro depende de certas circunstâncias. O tempo durante o qual se deve
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Estação meteorológica na escola (retirado do site Ciência à Mão)

  1. 1. ... CONSTRUASUAPRÓPmA ESTAÇÃO METEOROLÓGICA Maria Augusta do VaI Mazzini @) Fundação Brasileira para o Desenvolvimento do Ensino de Ciências FUNBEC (8 Instituto Brasileiro de Educação, Ciência e Cultura IBECC No número 3 desta revista tivemos, na seção 'de correspondência, o pedido de uma professora interessada em desenvolver corri seus alunos um trabalho sobre meteorologia. Ela gostaria de montar, juntamente com seUs alunos, uma pequena estação meteorológicà a fim de motivá-Ios e iniciá-Ios no estudo do tempo. Respondendo à sua solicitação, apresentamos a seguir alguns aparelhinhos simples e de fácil improvisação. COMO NASCEU A METEOROLOGIA Ao contrário do que se pensa, o estudo do tempo não é de origem recente. Ele existe desde o tempo das cavernas e surgiu paralelamente à necessidade de sobrevivência do homem. No princípio, as observações eram muito simples. Por exemplo, para se conhecer a direção do vento, verificava-se para que lado se inclinavam as árvores ou, então, jogava-se um punhado de areia para cima para ver em que direção ela era desviada. A partir da observação das nuvens, dos ventos, das plantas e até do comportamento dos animais, faziam-se previsões de interesse prático, como por exemplo, para que lado se deveria seguir para encontrar caça. Quando o homem aprendeu a plantar, tornou-se mais premente a necessidade de prever o tempo. Saber em que época havia chuvas e qual sua quantidade era importantíssimo, pois a seca poderia matar toda uma plantação, acarretando prejuízos e fome. Os fenômenos meteorológicos não tinham explicação natural e não pOdiamser controlados pelo homem. Muitos deles tinham características amedrontadoras além de conseqüências catastróficas, o que levou à formação de crenças, segundo as quais os deuses controlavam o tempo e era sacrilégio estudá-Io. Quem ousasse fazê-Io sofreria severas punições. 44 Não obstante, as observações de cada um passavam de pai para filho, de vizinho para vizinho, pois delas dependia a subsistência de todos. Algumas, disfarçadamente, chegaram a ser transmitidas sob a forma de provérbios. Muitas dessas crenças se originaram de simples coincidências, outras resultaram, provavelmente de verificações mais exatas e se tornaram de grande utilidade. Eis alguns exemplos: "Inverno quente, feijão doente". (Brasil) "Verão chuvoso, feijão formoso". (Brasil) "Círculo grande em volta da lua, sinal de chuva iminente, círculo pequeno, sinal de que chuva demora". (índia) "Rebanho barulhento, tempestade e muito vento". (Itália) "Via Láctea transparente, semana excelente". (Japão) "Trovão no outono, inverno brando". (Noruega) "Acauã cantou, inverno chegou". (Brasil-Nordeste) "Asas abertas no galinheiro, sinal de aguaceiro". (índia) "Cigarra cantou, calor chegou". (Brasil) Os primeiros povos civilizados que começaram a estudar mais a fundo a atmosfera e seus fenômenos foram os habitantes da faixa que vai do Oceano índico
  2. 2. até o Mar Mediterrâneo (veja o mapa). Isto porque, nessa região, há variações acentuadas de tempo ao longo do ano. Dentre esses povos, destacaram-se os gregos e, entre eles, Aristóteles e Teofrastos. Aristóteles subiu ao alto dos montes para estudar os ventos, a chuva, o raio, o trovão e o orvalho. Reuniu uma porção de dados e escreveu um livro a que deu o nome de Meteor%gia (que significa: "conhecimento das coisas acima da terra"). Mas este livro era de difícjj compreensão para o povo e os lavradores. Então, Teofrasto, um jovem e inteligente escritor, interpretando o livro de Aristóteles e acrescentando-lhe ensinamentos de outros gregos, traduziu em linguagem simples os conhecimentos até então acumulados sobre os fenômenos atmosféricos. Nessa obra, Teofrasto explicava também como se poderiam utilizar as observações para se resover problemas práticos. Seu Livro dos Sinais teve grande sucesso e foi de muita utilidade para o povo grego. Passadosalguns séculos, já no período do Renascimento, Leonardo da Vinci, percebendo que certas substâncias absorvem água com facilidade e, em conseqüência, ficam mais pesadas, inventou um tipo simples de higrômetro. Tratava-se, basicamente, de uma balancinha de dois pratos, havendo em um deles um chumaço de algodão e, no outro, um objeto qualquer que mantinha o esquilíbrio. À medida que o algodão absorvia a umidade do ar, tornava-se mais pesado e desequilibrava a balança. Na mesma época, Galileu dedicou-se ao estudo de diversos fenômenos naturais. Notou, por exemplo, que as noções de quente e frio eram muito relativas, variando de pessoa para pessoa, havendo, pois, a necessidade de um instrumento que determinasse com precisão a temperatura. Inventou então o primeiro termômetro, muito semelhante ao que vamos construir. Torricelli, discípulo de Galileu, fez uma experiência muito curiosa. Encheu com mercúrio um tubo de vidro, fechado em uma das extremidades, tapou com o polegar a extremidade aberta, emborcou o tubo num recipiente que também continha mercúrio e retirou o polegar. Verificou que o mercúrio descia no tubo até certa altura e parava. Essa altura era de, aproximadamente, setenta e seis centímetros, mas podia variar. Torricelli atribuiu os fatos observados à pressão atmosférica e às suas variações. Tinha sido inventado o barômetro. Francis Beaufort, um inglês, comandante do navio H.M.S. Woolwick, em meados do século passado, passou quase toda sua vida a bordo, viajando entre furacões e calmarias. Fez diversas observações meteorológicas, mas se interessou particularmente pelo vento. Como não possuisse aparelhos, media o vento por seu efeito sobre as velas de seu barco. Com base nisso, construiu uma escala chamada "Escala de Beaufort", que é usada até hoje. Na mesma época, o americano Espy prestou inúmeros serviços à meteorologia. Estudou intensamente 45
  3. 3. as chuvas e as tempestades, tendo como base, além de suas próprias observações, as que foram realizadas por várias pessoas de diversos pontos do país, com as quais entrou em contato, através de uma carta circular. Foi ele, provavelmente, o primeiro a montar uma estação meteorológica no quintal de sua própria casa. Além de anotar dados sobre chuvas, registrava também, com cuidado, a pressão barométrica, a temperatura e a umidade do ar, a velocidade e a direção dos ventos. Esses homens, bem como vários outros nos auxiliaram bastante no estudo do tempo. Porém a Meteorologia ainda é uma ciência em expansão, havendo muito o que aprender nesse campo. tar o interesse dos alunos para o estudo dos conteúdos teóricos. Crianças de 3.aou 4:' série talvez não tenham habilidade suficiente para construir os aparelhos e fazer a leitura de suas indicações, mas certamente gostarão de observá-Ias em funcionamento. Cabe, então, ao professor fazer as leituras e fornecer os resultados aos alunos, que poderão representá-Iosem gráficos do tipo histograma. Ao final de um mês de observações, o professor pode orientar os alunos na realização de comparações: em que dia do mês choveu mais, qual o dia mais úmido, o mais quente e assim por diante. Em um estágio mais avançado, os próprios alunos poderão fazer o levantamento dos dados. A MINI-ESTAÇÃO METEOROLÓGICA: SUA UTILIZAÇÃO NO ENSINO DE CIÊNCIAS As primeiras noções sobre Meteorologia são introduzidas, geralmente, na 3.asérie do 1? grau, onde se fala sobre temperatura, umidade e ventos. O assunto costuma ser retomado na 5.asérie, quando se tenta fazer, às vezes, um estudo mais aprimorado do tempo, considerando-sequestões como previsão e mudanças de tempo. Entretanto esses problemas são de difícil compreensão para o aluno, principalmente se tratados somente a nível teórico, o que acontece quase sempre. Como alternativa, sugerimos aqui a construção de alguns instrumentos que poderão facilitar a percepção e a compreensão do que ocorre. Ao conjunto de instrumentos vamos dar o nome de "Mini-Estação Meteorológica". Esses instrumentos podem ser construídos ao mesmo tempo em que o assunto está sendo desenvolvido, ou anteriormente, sempre tendo em vista desper- Nas classes mais adiantadas, que já manipulam melhor os números, pode-se preparar, em tamanho grande, a TABELAI, para registro diário dos dados. Estes devem ser tomados sempre à mesma hora e, acumulados em vários dias, permitirão comparações e generalizações, tais como: "choveu no dia em que ventou mais"; ou "a unidade do ar foi maior no dia mais quente"; além de outras que dependerão do lugar e da época da ano. Com os dados obtidos, pode-se até tentar fazer a previsão do tempo. O professor de ciências poderia ainda trabalhar junto com o professor de artes práticas: o primeiro utilizaria os instrumentos que foram construídos na aula do segundo. Nas escolas em que não há oficinas, as tarefas que dependem do uso de ferramentas podem ser executadas em casa, para não se tomar muito tempo da aula e as classes vizinhas não serem perturbadas. Finalmente deve-se aproveitar ao máximo a construção dos aparelhos para lembrar ou introduzir outros temas, de acordo com os objetivos que se deseja alcançar. TABELA I DIA I MS I ANO 46 VENTO CHUVA UMIDADE TEMPERATURA
  4. 4. as chuvas e as tempestades, tendo como base, além de suas próprias observações, as que foram realizadas por várias pessoas de diversos pontos do país, com as quais entrou em contato, através de uma carta circular. Foi ele, provavelmente, o primeiro a montar uma estação meteorológica no quintal de sua própria casa. Além de anotar dados sobre chuvas, registrava também, com cuidado, a pressão barométrica, a temperatura e a umidade do ar, a velocidade e a direção dos ventos. Esses homens, bem como vários outros nos auxiliaram bastante no estudo do tempo. Porém a Meteorologia ainda é uma ciência em expansão, havendo muito o que aprender nesse campo. tar o interesse dos alunos para o estudo dos conteúdos teóricos. Crianças de 3.aou 4:' série talvez não tenham habilidade suficiente para construir os aparelhos e fazer a leitura de suas indicações, mas certamente gostarão de observá-Ias em funcionamento. Cabe, então, ao professor fazer as leituras e fornecer os resultados aos alunos, que poderão representá-Iasem gráficos do tipo histograma. Ao final de um mês de observações, o professor pode orientar os alunos na realização de comparações: em que dia do mês choveu mais, qual o dia mais úmido, o mais quente e assim por diante. Em um estágio mais avançado, os próprios alunos poderão fazer o levantamento dos dados. A MINI-ESTAÇÃO METEOROLÓGICA: SUA UTILIZAÇÃO NO ENSINO DE CIÊNCIAS As primeiras noções sobre Meteorologia são introduzidas, geralmente, na 3.asérie do 1~ grau, onde se fala sobre temperatura, umidade e ventos. O assunto costuma ser retomado na 5.asérie, quando se tenta fazer, às vezes, um estudo mais aprimorado do tempo, considerando-sequestões como previsão e mudanças de tempo. Entretanto esses problemas são de difícil compreensão para o aluno, principalmente se tratados somente a nível teórico, o que acontece quase sempre. Como alternativa, sugerimos aqui a construção de alguns instrumentos que poderão facilitar a percepção e a compreensão do que ocorre. Ao conjunto de instrumentos vamos dar o nome de "Mini-Estação Meteorológica". Esses instrumentos podem ser construídos ao mesmo tempo em que o assunto está sendo desenvolvido, ou anteriormente, sempre tendo em vista desper- Nas classes mais adiantadas, que já manipulam melhor os números, pode-se preparar, em tamanho grande, a TABELAI, para registro diário dos dados. Estes devem ser tomados sempre à mesma hora e, acumulados em vários dias, permitirão comparações e generalizações, tais como: "choveu no dia em que ventou mais"; ou "a unidade do ar foi maior no dia mais quente"; além de outras que dependerão do lugar e da época da ano. Com os dados obtidos, pode-se até tentar fazer a previsão do tempo. O professor de ciências poderia ainda trabalhar junto com o professor de artes práticas: o primeiro utilizaria os instrumentos que foram construidos na aula do segundo. Nas escolas em que não há oficinas, as tarefas que dependem do uso de ferramentas podem ser executadas em casa, para não se tomar muito tempo da aula e as classes vizinhas não serem perturbadas. Finalmente deve-se aproveitar ao máximo a construção dos aparelhos para lembrar ou introduzir outros temas, de acordo com os objetivos que se deseja alcançar. TABELA I DIA I Mt:S / ANO 46 VENTO CHUVA UMIDADE TEMPERATURA
  5. 5. OS APARELHOS DA MINI-ESTAÇÃO METEOROLÓGICA A mini-estação meteorológica consta de quatro aparelhos, dois que devem ser montados no pátio ou quintal e dois, dentro da classe ou de casa. Os primeiros são um anemômetro, acoplado com catavento, e um pluviômetro. Os segundos são um higrômetro e um termômetro. Todos eles podem ser construídos com material improvisado e ferramentas simples. rie, podendo ser reproduzidas e distribuídas aos alunos. A CONSTRUÇÃO DO ANEMÔMETRO-CATAVENTO MATERIALUTILIZADO: - O anemômetro é usado para medir a velocidade do vento e é constituido, basicamente, de quatro pás, conectadas a um eixo que gira livremente. O vento, incidindo sobre as pás, dá origem ao movimento giratório. - O catavento serve para determinar a direção do vento. Elepossui uma vareta com uma parte de madeira bem mais larga que ela, presa em uma das extremidades. O conjunto é apoiado sobre seu ponto de equilíbrio, podendo girar livremente. O vento empurra a parte larga de madeira, fazendo girar o conjunto até colocá-Io em direção paralela à do vento. Se este muda de direção, o conjunto gira novamente até ficar mais uma vez paralelo à direção do vento. -1 Colocamos os dois aparelhos num só, o que permitirá ao anemômetro ficar sempre orientado na direção do vento. Outro aparelho de utilização externa é o pluviômetro. Ele é constituído por um recipiente transparente, de paredes verticais e por um funil. É colocado ao ar livre e a chuva coletada é medida pela sua altura no frasco, com auxílio de uma régua. O número obtido indica a quantidade de chuva que caiu numa determinada área e é dado em milímetros. Passemos agora aos aparelhos que serão utilizados no interior das sala de aula, ou em casa. O higrômetro é um aparelho que serve para medir a umidade. Seu funcionamento baseia-se no fato de que certos materiais se dilatam quando absorvem água e se contraem quando secam. O cabelo humano possui essa propriedade e, por isso, será usado no higrômetro que vamos construir. O termômetro mede a temperatura. Seufuncionamento baseia-seno fato físico da dilatação de substâncias, quando aquecidas e sua contração, quando resfriadas. Nostermômetros comprados prontos, as substâncias que se dilatam e contraem são o mercúrio ou o álcool, mas nós usaremos o ar. Nas páginas seguintes, estão as ínstruçôes detalhadas para a construção de cada instrumento. Foram redigidas em linguagem acessível a crianças de 5~ sé- 1 tubo plástico de caneta esferográfica 2 copinhos plásticos de iogurte, de 10 cm de altura 1 quadrado de 6 cm x 6 cm de madeira (compensado) 4 percevejos, tachinhas ou pregos bem pequeno~ 1 cabo de vassoura 1 pedaço de madeira de 15 x 10 x 0,3 cm, aproximadamente 2 pregos que fiquem folgados dentro do tubo plástico, mas cuja cabeça não passe por ele 2 elásticos 1 prego pequeno 1 serra manual 1 caneta hidrográfica 1 caneta esferográfica 1 régua de 30 cm 1 martelo 1 tesoura 1 faquinha com ponta rígida lima MONTAGEM 1. 2. 3. Serre um pedaço do cabo de vassoura, de aproximadamente 30 cm. Passe a lima nas partes serradas. Faça dois traços na parte serrada, em uma das extremidades, conforme a figura 1(a) 0,8 0,3 0,8 cm itNI I I I x II I I I I I riscos Fig. 1(a) 47
  6. 6. , 4. Serreem cima desses traços e tire a parte serra1/4do copinho plástico da com o auxílio de um prego, faquinha, ou chave de fenda e de um martelo. Veja a fenda que deve se formar, na figura 1(b). / Fig. 1(b) Fig.3 5. 6. Pegue o quadrado de madeira e faça traços, ligando com a caneta seus vértices opostos. Coloqueo tubo de caneta, como na figura 2 e faça um círculo em torno do ponto onde os traços se cruzam. 13. Sobre a outra extremidade do cabo de vassoura, coloque o disco de plástico, o quadro com as pás e com o tubo, o prego grande, como mostra a figura 4; e depois bata o prego com o martelo, apenas o suficiente para deixá-Io firme na madeira. 1 7. Neste círculo, faça um furo com a faquinha, de modo que o tubo de caneta possa se encaixar dentro dele bem justo, sem girar. 8. Corte com a serra 2,5 cm do tubo de plástico. 9. Encaixe esse pedaço do tubo no furo do quadrado, de modo que fique firme e com uma parte de tubo de cada lado. 10. Retirandoo fundo de um dos copinhos de iogurte, corte suas laterais em quatro partes iguais. 11. Com os percevejos e o auxílio de um martelo, pregue cada parte obtida, ao longo das linhas desenhadas no quadrado de madeira. ~r, quadrado com ~---~ as pás ~r- - t JJf prego tubodecaneta encaixado noquadrado C:::::>--disco E (.) o C") 48 L de plástico cabodevassoura OBSERVAÇÃO: Pregue todas as partes pelo canto esquerdo inferior. Observe a figura 3. 12. Do outro copinho, corte um disco de plástico' com o mesmo diâmetro do cabo de vassoura. ) Fig.4
  7. 7. Gire o quadrado e veja se ele vira livremente. Você acabou de montar a primeira parte do aparelho: o anemômetro. ponto de equilíbrio Passemos agora à segunda parte. 14. Pegueo pedaço de madeira e risque-o,segundo a figura 5, serrando-o, em seguida, nos riscos feitos. Lime as partes serradas. 1 Fig.7 T r-::: E T 15 em E (.) r-- 1 (.) $::! ~ , 15em Fig.5 1 17. Peça a um colega para assinalar esse ponto com a caneta hidrográfica. 18. Sobre o ponto assinalado, pregue o outro prego grande, batendo-o até o fim. 19. Corte um quadradinho de plástico do outro copinho e encaixe-o na ponta do prego, encostando-o ao cabo de vassoura. 20. Pegue o restante do tubo de caneta e prenda-o com elásticos na sobra do cabo de vassoura, deixando uma parte do tubo acima do cabo, conforme a figura 8. 15. Encaixe o lado menor na fenda feita na outra extremidade do cabo de vassoura (item 4) e prendao com o prego pequeno (figura 6). ~ elástico "'"' tubo de caneta prego pequeno ~ --- cabo de vassoura = = Fig.6 Assim está pronta a outra parte do aparelho: o catavento. 16. Agora você deve procurar o ponto em que o cabo de vassoura se equilibra. Para isso, coloque o dedo indicador sob o cabo, e desloque-o até encontrar o ponto que permite o equilíbrio na horizontal (figura 7). Fig.8 21. Agora, encaixe o prego central do anemômetrocatavento no tubo de caneta (figura 9). Verifique se o instrumento gira livremente. Leve seu anemômetro-catavento ao ar livre, num lugar em que o ar se mova livremente, para verificar se o aparelho está funcionando bem. 49
  8. 8. A Â ( I ' I Fig.10 Fig.9 MONTAGEM: A CONSTRUÇÃO 1. DO PLUViÔMETRO ') L. MATERIAL: - - - 1 vidro de boca larga (tipo vidro de doces, maionese, etc) 1 régua plástica de 30 cm 1 garrafa plástica (de água, por exemplo) pedras pesadas 1 tesoura Meça, com a régua o diâmetro do fundo do vidro (figura 10). Marque a garrafa conforme a figura 11(a), de modo que a parte mais larga tenha o mesmo diâmetro do fundo do vidro por dentro. Marque esse ponto e sobre ele corte a garrafa em toda a volta (figura 11(b)). Com a parte de cima da garrafa, você acabou de construir um funil. A Ao , -"'"1 (b) (o) Fig.11(a) 50 Fig.11(b)
  9. 9. 3. Coloque esta parte, de cabeça para baixo, na boca do vidro (figura 12). funil vidro 7. : J Quando a chuva passar, recolha o pluviômetro e, em seguida,meça em milímitros, a altura da coluna de água dentro do vidro (figura 14). Fig.12 4. 5. Está pronto seu pluviômetro! Para recolher chuva com ele, faça o seguinte: quando você perceber que vai chover, coloque-o no quintal ou no pátio da escola, de preferência longe de muros e paredes. Calce-o com as pedras, para que ele não caia. (figura 13). I pedras U Fig.14 Fig.13 6. Deixe o pluviômetro fora durante todo o tempo da chuva. Se a água da chuva tivesse ficado sobre o chão, sem se infiltrar na terra, nem escorrer, toda a região em que choveu teria ficado recoberta por uma camada de água dessa altura. 51
  10. 10. A CONSTRUÇÃO DO HIGRÔMETRO arane MATERIAL: pedaço de rolha canudo de refresco - 1 caixa de sapatos 1 fio de cabelo longo, de aproximadamente 25 cm de comprimento 1 rolha de cortiça 1 canudinho de refresco 1 pedaço de arame de 30 cm de comprimento e 1 mm de diâmetro, aproximadamente papel milimetrado 1 tesoura com ponta 1 faquinha afiada 1 régua plástica de 30 cm fita adesiva massinha de modelar J ~ffi Fig.17 MONTAGEM: 1. Pegue a rolha de cortiça e marque 1 cm a partir de sua parte mais larga, (figura 16). rolha ~ 1cTrI Fig.18 7. Colocando o conjunto canudinho-arame-rolha no interior da caixa, encaixe as extremidades do canudo nos furos das laterais, (figura 19). Puxe o arame de dentro do canudo, de um dos lados da caixa até 8 cm e do outro, até 2,5 cm. Dobre estas duas pontas do arame, formando ângulos retos, (figura 20). ./' r:_-Fig.16 I I ./' ./' I-........ --I I ------4!."'--- I -- /- I I 2. <5 cTrl -- -- 4. Meça a largura da caixa de sapatos e corte o canudinho de refresco num comprimento igual ao da largura da caixa, mais 2 cm. -1'"--- 52 No sentido da largura, faça dois furos nos dois lados opostos da caixa de sapatos, ambos na mesma direção, seguindo as medidas dadas na figura 18. A largura desses furos deve ser maior que a largura do canudinho. 1.& I ~ - - --- --::". .dI' 1 // I/' y ------ I I I /' I -""' Fig.19 I /'/ I -""" ,,:.-: -"""-- ) I ' Com a tesoura, faça um furo no centro desta parte. A largura do furo deve ser a mesma que a do canudinho. 6. I I' Corte a rolha com a faquinha, sobre a marca. Você vai usar somente a parte mais larga da rolha. Passeo arame por dentro do canudo e o conjunto por dentro do furo da rolha, (figura 17). A rolha deve ficar firme no canudo, isto é, não deve girar. I I --"'>/" -"""" 3. 5. '1 /' /'/ - --- """" ' -------:;., /"/' l-..J 1 /' 1 ""'- dobre o arame nesta posição Fig.20 I I ->:::::---,,/ I" """ /'/' II I I" v" /"/"
  11. 11. 8. 9. Prenda o canudinho no arame com fita adesiva. Agora pegue o fio de cabelo e lave-o bem com sabonete. - Coloque seu higrômetro num lugar ventilado e longe de trepidações e, se tiver que mexer nele, faça-o com cuidado. Caso contrário o ponteiro pode sair do lugar, alterando as medidas. 10. Seque-o numa toalha seca e prenda, em uma de suas pontas, uma bolinha de massa de modelar. Use massa apenas o suficiente para o fio de cabelo ficar esticado. 11. Seguindo o esquema da figura 21, passe o fio de cabelo em volta da rolha, deixando a ponta com massa de modelar no interior da caixa e prendendo a outra, com fita adesiva, do lado de fora da caixa. 12. Pegue um pedaço da folha de papel milimetrado, desenhe um S na sua parte superior e um U na parte inferior; em cada traço mais forte do papel milimetrado, escreva os números O,1, 2, 3, como mostra a figura 22. 13. Coloque esse pedaço de papel milimetrado atrás da ponta maior do arame, (ver figura 21). Esta ponta de arame é o ponteiro do seu higrômetro. Para saber como usá-Io, veja as instruções seguintes: Os números não indicam a umidade. Eles só servem como ponto de referência. "S" indica "Seco" e "U" indica "Úmido". Assim, se o ponteiro estiver "mais para cima" o tempo estará "mais para seco" e, se ele estiver "mais para baixo", o tempo estará "mais para úmido". ponteiro Fig.22 A CONSTRUÇÃO DO TERMÔMETRO DE GALlLEU MATERIAL. - ponta do fio de cabelo presa com fita adesiva por fora da caixa. massa de modelar na outra ponta do fio --de cabelo. -- ---- -- ,.-,.-'" II ,.I ---, ----->1 '";; .. < ,,'" I '-- "-- - 1,.- I I // 1...--- ",.1,/ papel milimetrado. ponteira fita adesivaprendendo o poteirono canudo. Fig.21 I -:--;.J / caixa de sapato. 1 canudo de refresco, de plástico transparente (de aproximadamente 24 cm de comprimento e 3 mm de diâmetro) - 1 vidro vazio de remédio pequeno (transparente, tamanho aproximado: 4,5 cm de altura por 2 cm de diâmetro) - 1 copo - 1 rolha (de diâmetro igualou maior do que o diâmetro do vidro de remédio) - cola branca - 1 elástico - 1 caneta - 2 pedaços de arame fino (50 cm de comprimento) - 1 toco de madeira (de 6 x 7 x 1,5cm, aproximadamente) - 1 régua de madeira (de 30 cm) - 1 martelo - 2 pregos pequenos - 1 tesoura - 1 faquinha afiada - 1 lamparina ou vela - tinta (solúvel em água) - fita adesiva 53
  12. 12. MONTAGEM: 1. (c) Passe o arame pelo furo da rolha e puxe-o, de modo que o nó o atravesse. Faça isso várias vezes, para alargar o furo até que este atinja a largura do canudo de refresco. Preguea régua no lado mais curto do toco de madeira. A escala deve ficar voltada para o toco. (Veja figura 23). 3. 4. zero do régua 5. escola Se a rolha tiver diâmetro maior que o vidro, use a faquinha para recortá-Ia ao longo do seu comprimento, até que ela se encaixe bem no vidro. Pegue o outro pedaço de arame e coloque-o dentro do canudo de refresco. Atenção: Cuidado ao manusear o canudo de refresco. Ele é muito frágil e pode dobrar, ou quebrar. Introduza o canudo com o arame no furo da rolha delicadamente, para não ferir o canudo. O canudo deve atravessar totalmente a rolha. (figura 25). canudo de refresco arome Fig.25 toco de madeiro Fig.23 2. 6. 7. Faça um furo no centro da rolha, seguindo as instruções abaixo: (a) Escave o centro da rolha com a ponta da tesoura. Faça isso de um lado, depois do outro, até que o arame possa entrar por um lado e sair pelo outro. (b) Faça uma alça no meio do arame, como mostra a figura 24 e puxe dos dois lados, para formar um nó. Retire o arame. Tape a boca do vidro com o conjunto rolha-canudo e coloque bastante cola branca nos lugares indicados na figura 26. ,; j I por colo Possecolo em todo rolha oE puxe puxe Fig.24 54 ~ Fig.26
  13. 13. 8. Passe uma tira de fita adesiva em volta da boca do vidro para segurar a cola. (figura 27). 12. Logo em seguida, (para evitar que o vidro esfiie), mergulhe o canudo no copo com tinta. Veja como o líquido sobe pelo tubo! Coloque o conjunto vidro-canudo-copo no suporte de madeira já montado. Prenda o vidro de remédio na régua por meio do elástico, (veja figura 29). enrole fito adesivo o no boca do vidro vidro de remédio elástico. Fig.27 régua de madeiro 9. Deixe secar bem a cola, (preferivelmente de um dia para o outro). 10. Coloque aproximadamente 1 dedo de água no copo e coloque nesta água um pouco de tinta, para colori-Ia. 11. Acenda uma vela ou lamparina, segure o vidro pela rolha e aqueça-o na chama, fazendo movimentos rápidos de um lado para outro. (Figura 28). Faça isso durante uns 10 segundos. suporte de madeiro Fig.29 Você verá que pouco a pouco a água subirá pelo canudo até parar em determinada altura. O seu termômetro de ar está montado. Coloque-o num lugar protegido do sol. As variações de altura da coluna do líquido indicarão se a temperatura do ar aumentou ou diminuiu. Quando a temperatura do ar que está dentro do vidro aumenta, a coluna de líquido diminui, quando a temperatura diminui, a coluna de líquido aumenta. Fig.28 OBSERVAÇÃO: Os valores lidos na régua não correspondem a valores da temperatura na escala usada habitualmente nos termômetros. Com eles, você só sabe se num dia fez mais ou menos frio do que no outro. 55
  14. 14. NOTA PARA O PROFESSOR: A construção desse termômetro depende de certas circunstâncias. O tempo durante o qual se deve aquecer o vidro varia conforme a temperatura do dia e conforme o tamanho do vidro. O tempo que a água leva~ para subir pelo canudo também varia de acordo com altemperatura do dia. Um aquecimento muito prolongado provoca uma expulsão muito grande de ar do interior do vidro, o que faz com que este, ao se resfriar, chupe água para dentro dele, o que não deve acontecer. Pode ocorrer ainda que a água suba demais pelo tubo, de modo que uma pequena diminuição da temperatura no ar faça com que o nível da água do canudo fique localizado no interior da rolha, tornando impossível a leitura. O tempo indicado nas instruções é de 10 segundos. Quando a experiência foi realizada, a temperatura ambiente era de 21°C. A temperatura obtida por meio desse termômetrc é a temperatura do ar circulante (do ambiente). O ar no interior do vidro de remédio, entrando em equilíbrio térmico com o ar do exterior, sofre mudanças de volume (expansão e contração), e dá a indicação da temperatura. Portanto, o ar do interior do vidro faz o mesmo papel que o mercúrio e o álcool dos termômetros comerciais. ..-r-;... 0 ) (~ "" ... BIBLIOGRAFIA 1. BRUCE, Guy V. - Experiências com o Ir. O ensino de ciências em nossos dias. v.2. Trad. Sônia Sant' Ana e Silva, Belo Horizonte, Empreendimentos Culturais Brasileiros, 1966. 2. CLAUSSE, Roger - "Meteorologia e Folclore". In O Correio da UNESCO, Rio de Janeiro, Ed. Brasileira. Ano 1, N? 1, janeiro 1973, p. 58-62. 3. CLEFFI, Norma Maria et aI. - Subsidlos para Implementação do Gula Currlcular de Ciências. Caderno I. São Paulo, S.E., CENP, CECISP, Impr. Of. Est., 1977. 4. FORSKYKE, A.G. - Previsão do Tempo e Clima. Trad. Fernando de Castro Ferro. Col. Prisma. v. 17, São Paulo, Ed. Melhoramentos, Ed. da Universidade de São Paulo, 1975. 5. KRASILCHIK, Miriam e JOSÉ, Rail Gebara - "Ciências". In Guias Currlculares para o Ensino de 1? Grau. São Paulo, CERHUPE, 1975, p. 160-82. 6. WOLFE, Louis - Explorando a Atmosfera. História da Meteorologia. Trad. Victor Brinches. Col. O Mundo e Nós. Rio de Janeiro, Fundo de Cultura Ed., s/d. 7. 700 Science Experiments for Everyone. Revised and enlarged Edition. Compiled by UNESCO. New York, Doubleday Company, 1958 As relações do homem com o ambiente são consideradas de diversos ângulos: biológico, trsico, quimico e sociológico, o que dá ao projeto um caráter interdisciplinar. Em conseqüência, muitas de suas atividades podem ser utilizadas em diferentes áreas de estudo: Comunicação e Expressão, Estudos Sociais e Ciências. o Projeto é constituido por textos para o aluno, manuais e guias para o professor e jogos. Para a l' e a 2' séries, em razão da dificuldade de leitura nesse nivel, não foram elaborados textos para o aluno. Os manuais do professor orientam para o desenvolvimento de atividades relacionadas com as idéias básicas do Projeto. Os cadernos do aluno contêm apenas figuras que serão utilizadas nas atividades. Para a 3' e a 4' séries foram elaborados textos para o aluno, subdivididos em quatro unidades para cada série. As unidades são independentes entre si: podendo ser utilizadas em qualquer ordem ou omitindo-se algumas. Para cada série há um guia para o professor. Para 5' a 8' séries foram elaboradostextos para o aluno (naforma de módulos). jogos e um guia do professor para .cadamódulo. Os módulos são independentes entre si e permitem certa flexibilidade no uso. Alguns apresentam linguagem em nivel de complexidade mais adequado para a 5' e a 6' séries, podendo ser utilizados, indiferentemente, em uma ou outra dessas duas séries. Outros são mais adequados para 7' ou 8' série. O Projeto foi desenvolvido pelo Centro de Treinamento para Professores de Ciências Exatas e Naturais de São Paulo (CECISP). em convênio com o MEC/PREMEN. Foi aplicado, em caráter experimental, em escolas da rede oficial do Estado de São Paulo, tendo sido utilizado, nessa fase, por cerca de 7.700 alunos. 56 ~ (0 "' ~ "" ... )

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