Exercícios: A sombra do gnômon e os movimentos da Terra

O gnômon é um dos instrumentos astronômicos mais antigos. Explique o que é um gnômon e o que ele permite observar ao longo do dia.

Pedro fincou uma vara verticalmente no pátio da escola e marcou a ponta da sombra às 9h, às 12h e às 15h. Em qual desses horários a sombra foi a mais curta? Em qual momento do dia o Sol está mais alto no céu: quando a sombra é curta ou quando é longa?

A mudança da direção e do tamanho da sombra de um gnômon ao longo do dia está relacionada a qual movimento da Terra: rotação ou translação? Explique em uma ou duas frases.

Ana registrou a sombra de um gnômon pela manhã, ao meio-dia e à tarde, em Curitiba. Pela manhã a sombra apontava para um lado; à tarde, para o lado oposto. Explique por que isso ocorre, relacionando o que ela observou com o movimento aparente do Sol no céu e com o movimento de rotação da Terra.

Uma turma de Recife mediu, ao meio-dia, o comprimento da sombra de um gnômon de 1 metro de altura em duas épocas do ano. Em junho a sombra era maior; em dezembro, menor. Qual movimento da Terra, combinado com a inclinação do eixo, explica essa variação ao longo dos meses? Descreva a relação entre a altura do Sol ao meio-dia e o comprimento da sombra.

Observe a tabela com o comprimento da sombra de um gnômon de 50 cm, medido ao meio-dia, em quatro momentos do ano, em uma cidade do Brasil.

1. a) Em que mês o Sol estava mais alto ao meio-dia? Justifique.
2. b) O que a variação dos valores ao longo do ano indica sobre o movimento da Terra ao redor do Sol?

Se o eixo de rotação da Terra não fosse inclinado em relação ao plano da sua órbita, o comprimento da sombra de um gnômon ao meio-dia, em um mesmo lugar, variaria ao longo do ano? Argumente, comparando essa situação hipotética com a real, e explique o que a variação observada na realidade nos permite concluir sobre a inclinação do eixo.

Heitor e Larissa fizeram um experimento com gnômons em dois dias diferentes. Heitor marcou a ponta da sombra a cada hora durante um dia e ligou os pontos. Larissa mediu apenas a sombra do meio-dia, uma vez por mês, durante um ano. Compare os dois experimentos: indique qual movimento da Terra cada um permite evidenciar, que informação cada um fornece e por que a inclinação do eixo só aparece com clareza no experimento de Larissa.