Desafios - 7º Ano Caderno de Atividades (Santilanna)

~===-Ciências=====.;;~.

=--==E..sico-Quírnicas==A Francisca Lopes, lsa e Pires e Sandra Ribeiro Consultores científicos: Clara Mqgalhães, João Serra e Vítor Bonifácio

Proieto Bes

w

u c

BLOCO

·2

O SISTEMA SOLAR ~~L~-~J~ O

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14

~ ~~ ...!_-~ ~'--- --'"·---·=--·=- - ·- -~-

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Par-a r-e.c.-or-dav: ..

(DJAvha

14

)

O que existe no Sistema Solar

16

iJLO< O

O UNIVERSO - - -

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4 ~=

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-

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(DJAvha

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Planetas do Sistema Solar

-"'-'-....,___

18

Avha de. inte.§Yas-ão O Sistema Solar

20

O PLANETA TERRA

22

BLOCO

- - - - - -- - = - - ·

Par-a r-e.c.-or-dav: ..

(OJAvha

---~-

-

·- -

-

~-

4

1

A descoberta

do Un iverso

6

As distâncias no Universo

9

(DJAvha

.

'2-

Avha de. inte.§Yas-ão O Universo

11

Par-a r-e.c.-or-dav: ..

22

lml Avha 5 A Terra e o Sistema Solar

lml Avha

24

b

A Terra move-se

27

Avha de. inte.§Yas-ão O planeta Terra

2

30

A ENERGIA -~-

~=-~------...:;.__=-~-=--~""---""

48 - - - - --

-=----o___~-....x.=--

48

(íi]JAc-ha

11

Fontes e formas de energia I:Horo

OS MATERIAIS -------

_-::; -----'"""""'--"""'-

32

I[IJ Ac-ha 12. "

~-=-==--=----~------=-------"---

Transferências de energia

50

52

Ac-ha de. inte.fYas-ão A energ 1a

SOLUÇÕES

Pa...-a ye.c.-o...-dar:. .

55

58

32

IDI Ac-ha 1 Constituição do mundo material

36

llml Ac-ha B "

Propriedades dos materiais

38

llml Ac-ha 9 "

Separação de misturas em substâncias

llml Ac-ha "

39

1o

Transformações dos materiais

42

Ac-ha de. inte.fYas-ão Os materiais

44

3

• O Universo é o conjunto de todos os astros e do «espaço vazio» existente entre eles. • Atualmente, a origem do Universo é explicada pela Teoria do Big Bang . De acordo com esta teoria, toda a energia/matéria estavam concentradas num ponto, a partir do qual, há cerca de 13 700 milhões de anos, o Universo teve início, expandindo-se e arrefecendo. • As estrelas (corpos celestes com luz própria) formam -se a partir de nuvens de gases e poeiras- as nebulosas - e a sua evolução depende da quantidade de matéria que possuem [ ] ].

[]] Esquema da evolução das estrelas. • Algumas estre las são orbitadas por planetas e outros astros, constituindo sistemas planetários. O Sistema Solar é exemplo de um sistema planetário . • As estrelas, com ou sem sistemas planetários, agrupam-se em galáxias, que, por sua vez, se agrupam em enxames e estes em superenxames.

~-----E_s_tr_e_la------~~ . ~------G_a_lá_xi_a_____*~~~------E_n_xa_m_e~-----~~----5-u_p_er_e_nx_a_m_e_____ • As galáxias apresentam diferentes formas

W

w.

Forma das galáxias.

• As constelações são diferentes regiões do céu com fronteiras bem definidas que, tradiciona lmente, correspondem a grupos de estrelas que vistas da Terra parecem ocupar a mesma região do espaço .

4

• A identificação das conste lações facilita a localização dos astros no céu e a orientação geográfica O].

W

Orientação pelas estrelas no hemisfério norte [A] e no hemisfério sul [B] .

• As unidades mais utili zadas para medir distâncias no Universo são a unidade astronómica (UA), o ano-luz (a.l.) e o parsec (pc). • A unidade astronómica (UA) define-se como sendo a distância méd ia entre a Terra e o Sol e corresponde a 150 milhões de quilómetros . • O ano-luz (a.l.) define-se como sendo a distância percorrida pela luz, no vazio, durante um ano. • Um ano tem 31 557 600 se a luz no vazio viaja à ve locidade de aproximadamente 300 000 km/s. Assim, num ano a luz percorre uma distância de 300 000 x 31 557 600 ::::::: 9 500 000 000 000 km . Ou seja, um ano-lu z corresponde a aproximadamente 9,5 biliões de qui lómetros. • O parsec (pc) define-se através de um método utili zado para medir a distância entre o Sol e algumas estrelas re lativamente próximas e corresponde a 30,8 biliões de qu il ómetros. • Um instrumento inventado no início do século XVII que possibilitou um melhor conhecimento do Sistema Solar foi o te lescópio refrator (lu neta). • A evolução tecnológ ica tem proporcionado um grande desenvolvimento da Astronomia, nomeadamente devido à utilização de diferentes dispos itivos e engenhos

w.

W

Engenhos usados no estudo do Universo.

BLOCO O UNIVERSO

5

ffc.,ha 1 O que existe no Universo

O

Q

Distingue Astronom ia de Cosmologia .

No Universo existem numerosos corpos ce lestes, como, por exemplo: anãs brancas, buracos negros, estrelas de neutrões, gigantes vermelhas, supernovas e quasares.

2.1

Dos corpos ce lestes atrás enumerados, indica os que correspondem à fase final da vida de uma estrela .

2.2

As gigantes verme lhas correspondem a uma das fases da evolução da vida de algumas estrelas. Como se designam as fases segu intes?

2.3

Refere duas características dos buracos negros.

2.4

Como termina a evolução das estrelas que têm uma massa cerca de dez vezes maior do que a do Sol?

2.5

Entre as frases segu intes, seleciona a que pode caracteriza r uma estrela de neutrões.

D

A. Astro com pequena massa . 8.

Astro que absorve todos os corpos que se aproximam .

C.

Astro que gira muito rapidamente.

D. Astro que não deixa escapar a lu z. 2.6

O

D D D

Refere o nome dado às nuvens de gases e poei ras a partir das qua is se formam as estrelas.

Completa as frases que se seg uem de forma a obteres afirmações verdade iras.

A. As ga láxias são constituídas por milhões de __________ e outros astros. 8.

A ga láxia a que pertencemos chama-se ____________________ e tem a forma de uma _ _ _ _ _ _ _ _ __

C.

As ga láxias podem ter diferentes formas: _ _ _ _ _ _ _ _ __

e _ _ _ _ _ _ _ _ __ D. O

situa-se num dos braços da Via Láctea,

chamado braço de Oríon. A Via Láctea pertence a um Grupo Loca l. Este encontra-se no superenxame _ _ _ _ _ _ _ _ __

6

BLOCO O UNIVERSO

, denominado

O

Associa corretamente cada um dos astros (coluna da esquerda) à sua caracterização (colu na da direita). Ast ros

Ca racterização

A. Buraco negro

1. Astro com luz própria.

B. Nebulosa

2. Possui uma luminosidade muito intensa e afasta-se a grande velocidade.

C. Supernova

3. Nuvens de gases e poeiras também conhecidas como «berçários das estrelas».

D. Estrela

4 . Fase final da vida de algumas estrelas que corresponde a um astro muito denso que não deixa escapar a luz.

E. Quasar

5. Fase da vida de alguns tipos de estrelas que corresponde a uma violenta explosão e que origina uma estrela muito brilhante.

A. _ _ _ _ _ _ ;B . _ _ _ _ _ _ ;C. _ _ _ _ _ _ ;D. _ _ _ _ _ _ ;E.

Q

Observa a figura e responde às questões.

5.1

Diz o que são constelações.

5.2

Representa na figura o modo de localiza r a Estrela Polar.

5.3

Explica qua l é a utilidade de localizar a Estrela Polar.

5.4

Refere de que modo se pode fazer a orientação geográfica à noite no hemisfério sul.

5.5

Refere duas li mitações da orientação pelas estrelas.

Unidade 1 A DESCOBERTA DO

UN IVERSO

7

flc..ha 1

Q

Lê o texto seguinte e responde às questões.

Sherlock Holmes do Big Bang Tal como 0 detetive, o astrofísico chega ao local após o jogo. Deve reconstituir acontecimentos a que não assistiu. Estabelece a lista dos cenários cosmológicos plausíveis. O conjunto das observações astronómicas deve encontrar aí uma explicação natural. Quanto mais insólito parece ser um cenário, mais exigente será o detetive quanto à qualidade dos argumentos a favor. A extravagância do Big Bang implica o maior rigor a seu respeito. ASIMOV , ISAAC,

8

Guia da Terra e do Espaço, Campo das Letras

6.1

Diz em que consistiu o Big Bang.

6.2

Representa esquematicamente o início e dois momentos distintos do desenvolvimento do Universo e legenda o teu esquema.

6.3

De acordo com os laureados com o prémio Nobel da Física em 201 1, como deverá evoluir o Universo?

6.4

Existem observações que mostram que as galáxias se estão a afastar umas das outras. Esta afirmação é uma prova a favor ou contra a Teoria do Big Bang? Justifica a t ua resposta .

6.5

Em Ciência, as teorias formuladas devem ser consistentes com as observações efetuadas. Justifica esta afirmação com base no texto .

BLOCO O UNIVERSO

flc...ha 2. Q

As distâncias no Universo

Entre as afirmações seguintes, seleciona a verdadeira .

8.

O ano-luz é uma unidade de tempo.

C.

Um ano-luz é a distância percorrida pela luz, no vazio, durante um ano.

O O O

D.

Uma unidade astronómica corresponde à distância méd ia entre a Terra e a Lua.

O

A. A unidade mais adequada para apresentar distâncias entre corpos do Sistema Solar é o parsec.

Q

Seleciona, entre as unidades que se apresentam a segu ir, a mais adequada para apresentar o resultado das medições descritas nas frases .

_,l

~..,1___ce_n_tí_m_e_tr_o_ __.l

I

unidade astronóm ica

.__ _m_i_lím _e _t_ro_ _--..~1

1'-___qu_i_ló_m_e_tr_o_ __.l

I

ano-luz

..____m _e_t_ro_ _ _

Q

A.

Largura de uma fo lha de papel. _ _ _ __ __ _ __ __ _

8.

Distância entre Júpiter e Marte. _ _ _ __ __ __ _ __ __

C.

Distância entre Li sboa e Coimbra. _ __ _ __ __ __ _ __

D.

Espessura de um cabe lo. _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __

E.

Distância entre o Sol e a Estrela Polar. _ _ _ _ _ _ __ _ _ __

F.

Comprimento de um quarto. _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __

Sabendo que Saturno está cerca de 9,5 vezes mais afastado do Sol do que a Terra, responde às questões.

3.1

Aprese nta a distâ ncia entre Saturno e o Sol em unidade astronómica.

3.2

Seleciona a opção que permite comp letar corretamente a frase: A distâ ncia entre Saturno e o Sol em qu ilómetros é de .. .

3.3

A.

... 150 km.

8.

... 150 000 000 km.

c.

... 1 425 000 km .

D.

... 1 425 000 000 km.

D D D D

Sabendo que 1 UA corresponde a 150 mi lhões de qui lómetros, apresenta os cálcu los que perm item confirmar a resposta à questão anterior.

Unidade 2 AS D ISTÂNCIAS NO UNIVERSO

9

flc..ha '}..

Q

A estrela Vega, da constelação de Lira, uma das ma is bri lhantes do céu, está a uma distância de 25 anos-luz da Terra.

4.1

Justifica a afirmação: Quando olhamos para a estrela Vega estamos a olhar para o passado.

4.2

Sabendo que a luz se desloca à ve locidade de 300 000 km/s, ca lcu la a distância entre a estrela Vega e a Terra em quilómetros.

4.3

Seleciona a opção que apresenta corretamente a distância da estrela Vega à Terra, em parsec. A.

Q

10

25pc

D

B.

86,4pc

D

C.

1 pc

D

D.

7,7pc

D

Observa a imagem abaixo, que mostra um astronauta a fazer reparações no telescópio espacial Hubble.

5.1

Refere a principa l vantagem do te lescópio espacia l Hubble re lativamente aos telescópios terrestres.

5.2

Outro instrumento usado para recolher dados sobre o Universo é o radiote lescópio. Explica o que é um radiotelescóp io.

5.3

Dá exemplo de um tipo de engenho usado para estudar astros do Sistema Solar.

BLOCO O UNIVERSO

"fic..ttA P~ IN~RA-0\0 O Universo

Q

Q

Observa a figura, que representa a galáxia em que nos encontramos.

1.1

O que é uma galáxia?

1.2

Se esta for uma representação da galáxia onde se encontra o Sistema Solar, refere o nome desta galáxia.

1.3

Cla ssifica esta galáxia quanto à forma.

1.4

Localiza na figura o Sistema Solar.

1.5

Sabendo que o diâmetro desta galáxia é de 120 000 a.l., responde às questões.

1.5.1

Refere o que significa dizer que o diâmetro da galáxia tem 120 000 a.l.

1.5.2

Calcu la este diâmetro em quilómetros.

A conste lação de Leão tem duas estrelas de brilho consideráve l, Régulo e Denébola, que distam da Terra 77,5 a.l . e 36,2 a.l., respetivamente.

2.1

Diz o que se entende por conste lação e refere se as estrelas de uma constelação estão necessariamente próximas no espaço.

2.2

A Estrela Polar da Ursa Menor apresenta-se menos brilhante do que Régu lo e ma is brilhante do que Denébola e está a uma distância de 430 a.l. da Terra . Explica por que motivo a Estrela Polar teve grande importância para os habitantes do hemisfério norte.

O UNIVERSO

11

Q

Comp leta o t exto seg uinte. «0 Un iverso é esse ncia lmente constituído por corpos celestes, ta is como: estrelas em diversas fases da sua evolução, quasares e - - - - - - - - -· As estrelas são corpos luminosos que se fo rmam a partir de

, evoluem e podem term in ar como anãs brancas,

________________ de

ou _______________________________

Estes últ imos são corpos tão densos que não deixam escapar a luz. As distâncias no Un iverso são tão grandes que o é a unidade ma is adeq uada para as aprese ntar. Já para medir distâncias no Sist ema Solar é co nvenient e usar

a ___________________ .»

O

Lê o excerto da notícia e res ponde às questões.

[ ... ) As imagens, afirma a Agência Espacial Europeia (em inglês , European Space Agency, ESA), foram possíveis graças ao posicionamento do Hubble, que não sofre a interferência da atmosfera, e ao facto de Andrómeda ser a galáxia espiral mais próxima da Via Láctea- pode ser vista a olho nu. Além di sso, os astrónomos evitaram focar o centro de Andrómeda, onde as estrelas são muito próximas e é difícil registá-las individualmente. O resultado é uma visão diferente da galáxia, normalmente mostrada por inteiro. «Longe de ser um objeto opaco, denso, o Hubble lembra-nos que a característica dominante de uma galáxia são os enormes vazios entre suas estrelas» , diz a ESA em comunicado. Terra Brasil, 21 de julho de 2011 (adaptado)

12

4.1

De acordo com a notícia, qua is f oram os f atores que fac ilitaram as observações ef etuadas?

4.2

Qua l é o aspeto domin ante de uma ga láxia que est á ref erido na notícia?

4.3

Refere as formas que as ga láxias pode m aprese ntar além daquela que é ref eri da no texto.

4.4

Refe re outros dois eng enh os usados na exploração es pacia l, além do te lescópi o espacial.

BLOCO O UNIVERSO

Q

Q

Elabora um pequeno texto so bre a invenção e evolução dos te lescóp ios, referindo o seu contributo para o desenvolvimento da Astronomia.

Comp leta o crucigrama e descobre qual é o nome do astro, na vertical, procedendo à sua caracterização.

5

1. Fase final da evolução de estre la s idênticas ao So l. 2. Ga láxias distantes que se afastam a grande velocidade e que apresentam intensa lumin osidade. 3 . Astro com luz própria. 4 . Constelação onde se situa a estrela que serve para fazer orientação geográfica no hemisfério norte. 5. Galáxia onde se situ a o Sistema Solar. 6. Telescópios que captam ondas de rádio. 7. Conjunto de ga láxias . 8 . Nuvens de gases e poeiras. 9. Teoria atualmente aceite para expl icar a origem do Universo. 1O. Cor das gigantes e supergigantes . 11 . Unidade de distância que corresponde à distância percorrida pela lu z durante 1 ano no vazio. Astro: ____________________________________________________________________ Caracterização: ------------------------------------------------------------

BL

O UNIVERSO

13

Pava ve.vovdar: .. • Ar istóteles e Ptolomeu foram do is defensores do modelo geocêntrico [}], enq uanto Copérnico e Kepler contribu íram para o desenvolvimento de um modelo heliocêntrico W .

[ } ] Modelo geocêntrico: a Terra, estática, ocupa o centro do Sistema Solar.

W

Modelo heliocêntrico: o Sol ocupa o centro do Sistema Solar e os planetas executam órbitas elípticas em seu redor.

• Para interpretar o movimento dos planetas no céu, Ptolomeu introduziu a seguinte exp li cação no modelo geocêntrico: cada planeta move-se numa ci rcunferência (ep iciclo), cujo centro se desloca sob re uma circu nferênc ia maior (deferent e)

·~

w.

• O Sistema Solar W é constituído pe lo Sol, oito planetas principais (p lanetas primários), diversos planetas secundários (saté lites naturais ou luas), planetas anões, cometas, asteroides e meteoroides. • Os planetas principa is e os planetas anões giram em torno do Sol, enquanto os planetas sec undários ou luas giram em torno de um planeta. • Os planetas poss uem a órbita desimped ida de objetos celestes, o que não acontece com os planetas anões. Atua lmente, são conhecidos diversos planetas anões, como, por exemplo: Ceres, Plutão, Haumea, Makemake e Éris. • Os asteroides são corpos roc hosos de forma irregular e composição variável, cujas dimensões podem variar entre alguns metros e as centenas de quilómetros.

W

14

Sistema Solar.

W

Epiciclo e deferente.

• Os cometas são astros com uma órbita muito excêntrica que, ao passar perto do Sol , apresentam: núcleo, cabeleira e cauda. • Os meteoroides são pequenos fragmentos que podem atingir a Terra. Ao desintegra r-se na atmosfera deixam um rasto luminoso chamado meteoro. Se atingirem a superfície terrestre, por não se desintegrarem comp letamente na atmosfera, designam-se por meteoritos. • No Sistema Solar podem distinguir-se os planetas interiores ou rochosos- Mercúrio, Vénus, Terra e Marte- dos planetas exteriores ou gasosos- Júpiter, Saturno, Úrano e Neptuno . Planetas interiores ou rochosos

Mercúrio

t o menor dos planetas do Sistema Solar. Não possui atmosfera nem luas.

Vénus

Terra

t o planeta mais quente do Sistema Solar. Não possui luas.

É o único planeta do Sistema Solar com vida.

Marte

t conhecido como o planeta vermelho .

Planetas exteriores ou gasosos

Júpiter

t o maior planeta do Sistema Solar.

Saturno

t muito conhecido pelo seu sistema de anéis brilhantes e visíveis da Terra.

Úrano

É o terceiro maior do Sistema Solar.

Neptuno

É o mais afastado do Sol e o menor dos gigantes gasosos.

• Os planetas interiores ou rochosos têm órbitas interiores à Cintura de Asteroides, são sólidos, têm pequenas dimensões, não possuem sistemas de anéis e têm poucos ou nenhuns satélites naturais. • Os planetas exteriores ou gasosos têm órbitas exteriores à Cintura de Asteroides, são gasosos, têm grandes dimensões, possuem sistemas de anéis e têm um grande número de saté lites naturais. • A Terra é o único planeta do Sistema Solar que reúne condições para a existência de vida tal como a conhecemos . Entre essas condições, podem destacar-se a existência de água no estado líquido, a temperatura média amena e a existência de uma atmosfera rica em azoto e oxigénio.

BLOCO O SISTEMA SOLAR

15

flc...ha ) O que existe no Sistema Solar Q

Q

Q

As afirmações seguintes referem-se aos modelos geocêntrico e heliocêntrico. Identifica as verdadeiras (V) e corrige as fa lsas (F) .

A. Nicolau Copérn ico foi um defensor do modelo geocêntrico.

D

B.

De acordo com o modelo geocêntrico, a Lua ocupa o centro do Sistema Solar.

D

C.

O modelo geocêntrico permitia prever com algum rigor a posição dos planetas no céu.

D

D. De acordo com o modelo heliocêntrico, não existe nenhum astro que gire em torno da Terra.

D

E.

De acordo com o modelo heliocêntrico, o Sol ocupa o centro do Sistema Solar.

D

F.

Gali leu foi um grande defensor da teoria heliocêntrica .

D

Recordando a constituição do Sistema Solar, assinala a afirmação correta e corrige as falsas.

A. O Sol é uma das estrelas do Sistema Solar.

D

B.

No Sistema Solar existem dez planetas principais.

D

C.

Plutão é um dos planetas anões do Sistema Solar.

D

D.

Entre Marte e Júpiter existe um grande número de cometas.

D

Observa a figura, em que se representa uma pequena porção do Sistema Solar.

3.1

Efetua a legenda da figura. 1. --------------------------------

2. -----------------------------3. -------------------------------4. -------------------------------

5. -------------------------------6 . --------------------------------

3.2

16

Caracteriza os astros que se encontram no grupo assinalado com o número 5.

BLOCO O SISTEMA SOLAR

fic..na 3

Q

Estabelece a correspondência correta entre o astro (coluna da esquerda) e as suas características (coluna da direita). Características

Astros A. Meteoroide

I.

B. Planeta anão

11. Gira em torno de um planeta principal .

c.

III. No seu interior ocorre a transformação de hidrogénio em hélio com libertação de quantidades colossais de energia.

Satélite natural

D. Cometa

IV. Fragmento rochoso ou metálico.

E. Sol

V. Possu i forma esférica, orbita o Sol e existem astros na proximidade da sua órbita.

; B. _ _ _ _ _ ;C. _ _ _ _ _ ;D.

A.

Q

I I I

Ao passar próximo do Sol, alguns dos seus componentes sofrem vaporização.

J

____________;E. ------------

O João tem um quarto bastante espaçoso e pretende construir um móbil que represente o Sistema Solar, com escala para as distâncias, aproveitando o candeeiro situado no centro do teto retangular, para figurar como Sol. Observa o esquema e tem em atenção dados da tabela para responderes às questões. Diâmetros e distâncias de astros do Sistema Solar Diâmetro médio/km

Distância média ao Sol/km

1 392 000

o

4880

57910000

Vénus

12 104

108 208 930

Terra

12 756

149 597 870

Marte

6794

227 936 640

Júpiter

142 984

778 412 010

Saturno

120 536

1 426 725 400

Úrano

51 118

2 870 972 200

Neptuno

49 572

4 498 252 900

Astro Sol Mercúrio

50 cm

NOTA: O modelo tem duas escalas diferentes, uma para as dimensões dos astros e outra para as distâncias entre eles.

5.1

Sabendo que o João colocou o modelo de Neptuno na posição A, ca lcu la a que distância do candeeiro deve ficar o modelo da Terra.

5.2

Calcula a dimensão que deveria ter o modelo de Mercúrio para que os diâmetros dos astros fossem à escala .

Unidade 3 Astros do Sistema So lar

17

f'ivha 4

o

Observa a tabela seguinte, onde se apresentam alguns dados aproximados para os planetas do Sistema Solar, e responde às questões. Diâmetro equatorial/ /mi lhares km

Distância média ao Soi/UA

Período de translação/ /anos terrestres

Atmosfera

5

0.4

0,16

Praticamente inexistente

I Vénus

12

0.7

0,62

Dióxido de carbono e nitrogénio

I Terra

13

1,0

1,0

Azoto e oxigénio

Marte

7

1,5

1,9

Dióxido de carbono e nitrogénio

I Júpiter

143

5.2

12

Hidrogénio, hélio e amónia

I Saturno

121

9,6

30

Hidrogénio e hélio com traços de metano e amónia

I

Úrano

51

19,2

84

Hidrogénio, hélio e metano

I

Neptuno

50

30, 1

165

Hidrogénio, hélio e metano

Dado Planeta

I

I

18

Planetas do Sistema Solar

Mercúrio

1.1

Existe algum planeta com atmosfera semelhante à da Terra?

1.2

Refere a importância do oxigén io para a maioria dos se res vivos da Terra e indica outras duas cond ições com importância para a vida na Terra.

1.3

Justifica o facto de Úrano e Neptuno serem , por vezes, denominados «planetas irmãos».

1.4

Refere duas funções desempenhadas pela atmosfera de um planeta .

1.5

Sabendo que o João tem 12 anos, ca lcu la quantas voltas ele já teria dado ao Sol, em Vénus.

1.6

Ca lcula quantas vezes Neptuno está mais afastado do Sol do que Mercúrio.

1.7

Ca lcu la a relação entre os diâmetros de Saturno e de Mercúrio.

BlOCO O S ISTEM A SOlAR

1.8

Constrói um gráfico de barras que te permita comparar o diâmetro dos planetas.

1.8.1

Q

Agrupa os planetas em quatro grupos de acordo com semelhança de tamanho.

Completa as frases que se seguem de forma a obteres afirmações verdadeiras.

A. _ _ _ _ _ _ _ é o maior planeta do Sistema Solar.

B.

_ _ _ _ _ _ _ é conhecido como a Joia do Sistema Solar devido ao seu sistema de anéis.

c.

_ _ _ _ _ _ _ é um planeta rochoso que tem o solo avermelhado.

D.

_ _ _ _ _ _ _ é um planeta rochoso sem luas, mas com atmosfera.

E.

_ _ _ _ _ _ _ é o planeta onde existe água líquida em abundância.

F.

_ _ _ _ _ _ _ é o menor planeta do Sistema Solar.

G.

_ _ _ _ _ _ _ é o planeta mais afastado do Sol.

H.

_ _ _ _ _ _ _ é o planeta com o eixo de rotação mais inclinado.

I.

A Lua é o único _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ da Terra.

J.

O _ _ _ _ _ _ _ é a única estrela do Sistema Solar.

K. Júpiter, Saturno, Úrano e Neptuno são os planetas _ _ _ _ _ _ _ do Sistema Solar. L.

Os planetas _ _ _ _ _ _ _ têm superfícies sólidas, não possuem sistemas de anéis e têm poucas ou nenhumas luas.

M. lo, Europa, Gani medes e Calisto são os quatro maiores satélites de _ _ _ _ _ __

Unidade 4 Planetas do Sistema Solar

19

fic,ttA P~ 1Nn:-6t~O O Sistema Solar

Q

20

Observa atentamente a figura, que representa o Sistema Solar.

1.1

Indica o nome dos planetas principais representados na figura.

1.2

Na figura, está representado algum planeta secundário? Justifica a tua resposta.

1.3

Refere duas características dos planetas gigantes gasosos.

1.4

Expl ica por que razão é o planeta Terra classificado como planeta rochoso.

1.5

Que astros se encontram entre os planetas rochosos e os gigantes gasosos?

1.6

Identifica o planeta onde a intensidade de radiação solar é ma is baixa e explica a sua importância para a vida na Terra.

1.7

Os cometas são outro tipo de astro existente no Sistema Solar.

1.7 .1

Refere as suas principais características.

1.7.2

Explica o seu aspeto quando se aproxima do Sol.

BLOCO O SISTEMA SOLAR

1.8

Q

Escreve o esquema da transformação que ocorre no Sol e é respon sável pela libertação de grandes quantidades de energia.

Considera as segu intes co ndições que um astro deve verificar para ser cons iderado planeta: • orbitar o Sol; • ter forma aproximadamente esférica; • ser dominante na sua órbita.

Q

2.1

Refere qua l é a denominação atribuída a um astro que verifica apenas as duas primeiras cond ições .

2.2

Dá cinco exemplos do tipo de astro referido na alínea anterior.

Lê o texto seguinte e depois responde às questões. Numa noite quente de verão, o João e a Mónica deitaram-se na relva do jardim a olhar o céu. De repente, a Mónica disse: -Olha uma estrela-cadente! _Oh! Já não vi! Se a estrela-cadente fosse muito grande poderia cair na superfície da Ten·a! -exclamou o João. _Pois, e poderia abrir uma cratera! Olha, não era bom se pudéssemos assistir à passagem de um cometa?- perguntou a Mónica. _Era. Isto é fantástico, estar aqui na Terra firme e imóvel com todos os astros a girar à nossa volta! -afirmou o João. _Não te esqueças de que a Terra é um planeta como os outros, também gira em tomo do Sol! -rematou a Mónica.

3.1

Seleciona a afirmação verdadeira .

A. Durante o diálogo, a Mónica faz alusão à teoria geocêntrica. B.

Durante o diálogo, o João faz alusão à teoria heliocêntrica.

C.

Durante o diálogo, a Mónica faz alusão a uma teoria defendida por Galileu.

D.

Durante o diálogo, o João faz alusão a uma teoria defendida por Copérn ico.

D D D D

3.2

Explica o que são «estrelas-cadentes» e apresenta o nome científico deste fenómeno .

3.3

Esclarece o significado da frase dita pelo João: «Se a estrela-cadente fosse mu ito grande poderia cair na Terra .»

3.4

O cometa ma is famoso é ta lvez o Halley. Faz uma pesquisa que te permita calcular a idade que terás quando se der a sua próxima passagem perto da Terra .

Bl

O SISTEMA SOLAR

21

• O movimento de translação de um planeta é o movimento desse planeta em torno do Sol e o movimento de rotação de um planeta é o movimento que esse planeta efetua sobre si mesmo, girando em torno de um eixo imag inário [[]. • O período de translação de um planeta é o tempo que esse planeta demora para comp letar uma volta em torno do Sol e corresponde a um ano nesse planeta. O período de rotação de um planeta é o tempo que esse planeta demora para comp letar uma volta sobre si mesmo. • O movimento aparente da esfera celeste de este para oeste [1], a sucessão dos dias e das noites e os fusos horários são consequências do movimento de rotação da Terra.

[[] Movimento de translação e rotação da Terra.

__

• As estações do ano e a variação da duração dos dias e das noites ao longo do ano são consequênc ias do movimento de translação da Terra e da inclinação do seu eixo de rotação. • A Lua reflete para a Terra a luz do Sol, apresentando diferentes aspetos (fases), de acordo com as posições relativas do Sol, da Terra e da Lua. Na fase de lua cheia [3A I. a Lua volta para a Terra toda a sua face iluminada. Na fase de lua nova [3B L a face iluminada da Lua está virada para o Sol e não é visível para os habitantes da Terra.

Sul

,

W

Movimento aparente da esfera celeste.

W

Fases da Lua.

• A Lua mostra sempre a mesma face porque o seu período de rotação é igual ao seu período de translação. • Um eclipse lunar ocorre quando a Lua, no seu movimento de translação, passa na zona de sombra ou umbra da Terra, deixando de receber os ra ios solares. Só ocorre quando a Lua se encontra em fase de lua cheia e os três astros estão alinhados

w.

• Um eclipse solar só ocorre quando a Lua se encontra em fase de lua nova e os três astros estão alinhados . Neste caso, a parte da superfície terrestre virada para o Sol deixa de receber os raios solares

rn.

W

22

Posições relativas da Lua, da Terra e do Sol para que ocorra um eclipse lunar.

W

Posições relativas da Lua, da Terra e do Sol para que ocorra um eclipse solar.

• A trajetória é a linha definida pelo conjunto das posições sucessivas ocupadas por um corpo ao longo do tempo durante o seu movimento. • A rapidez média (rm) é uma grandeza que se pode determ inar pelo quociente entre o espaço percorrido (d) e o intervalo de tempo (M): rm =

:t .

• Uma força é uma interação entre dois corpos, que pode ocorrer por contacto ou à distância. • A força é uma grandeza vetorial que se caracteriza pelo ponto de aplicação, direção, sentido e intensidade. Esta últ ima pode ser med ida com um dinamómetro. A unidade do Sistema Internacional de força é o newton (N) . • A força de atração gravitacional está associada a uma interação à distância que se estabe lece entre dois corpos (possuem massa) W . A intens idade da força de atração gravitacional é tanto maior quanto maiores forem as massas dos corpos e menor for a distância entre eles. • A força de atração gravitacional perm ite exp li car porque se movem os planetas em torno do Sol e os saté lites em torno dos planetas e por que razão caem os co rpos para a Terra.

W

Força de atração gravitacional entre o Sol e a Terra.

• A massa e o peso são grandezas diferentes. Massa

Peso

• Caracteriza a quantidade de matéria de um corpo.

• Corresponde à força de atração gravitacional exercida pelo planeta sobre o corpo.

• É uma gra ndeza esca lar.

• É uma grandeza vetorial.

• A unidade SI é o qu ilograma (kg).

• A unidade SI é o newton (N).

• Determina-se com ba lanças.

• Determina-se com dinamómetros.

• O valor da massa é independente do loca l onde o corpo se encontra.

• O valor do peso depende do local onde o corpo se encontra.

• Quanto maior é a latitude e menor é a altitude a que se encontra um corpo, ma ior será o seu peso. • O peso (N) de um corpo na Terra relaciona-se com a massa do corpo (kg) aproximadamente pela expressão: P = 9,8 x m. • As marés são fenómenos periód icos de subida e descida do nível do mar. Resultam das forças de atração gravitacional da Lu a e do Sol sobre a água . Podem ocorrer marés vivas e mortas [1].

BLOCO O PLANETA TERRA

23

Ac...ha 5 Ql

A Terra e o Sistema Solar

Observa atentamente a tabela, onde se ind icam os períodos de rotação e de translação de alguns dos planetas do Sistema Solar, e responde às questões. Planeta

Período de rota çã o*

Período de translação*

Mercúrio

59 dias

88 dias

Vénus

243 dias

225 dias

Terra

23 h e 56 min

365 dias

Júpiter

1O horas

12 anos

Saturno

11 horas

30 anos

Para estes va lores foram utiliza dos como referência horas, dias e anos terrestres.

1.1

Indica o planeta que tem menor período de trans lação e o que apresenta maior período de rotação.

1.2

Re laciona o período de trans lação dos planetas com a distância ao Sol .

1.3

Classifica as afirmações que se seguem como verdadeiras (V) ou falsas (F).

A. Um ano na Terra corresponde a 12 anos em Júpiter. 8.

Enquanto Mercúrio dá uma volta em torno do seu eixo de rotação, a Terra dá 59 voltas .

C.

Um ano em Vénus é ma ior do que o período de rotação desse planeta.

D D O

D. De todos os planetas do Sistema Solar, Mercúrio é o planeta que tem o período de rotação mais pequeno .

E.

Q

24

Um ano em Júpiter e Saturno tem igua l duração.

1.4

Corrige as afirmações consideradas fa lsas na questão anterior.

1.5

Ca lcula a idade de um aluno com 12 anos terrestres, em Mercúrio.

Explica porque existe a diferença horária, ou seja , por que razão a hora não é a mesma em todo o Planeta.

BLOCO O PLANETA TERRA

D D

',, h•

O

Comp leta as frases que se seguem de forma a obteres afi rmações v rd d ircl .

A. As estações do ano e a variação da duração dos dias e das noites são on

d

_ _ _ _ _ _ de translação da _ _ _ _ _ _ e da _ _ _ _ _ _ do eixo de _ _ _ _ _ _ da _ _ _ _ __

B.

Ao longo do ano, os dias teriam sempre a mesma duração das noites, se o _ _ _ _ __ de _ _ _ _ _ _ da Terra não estivesse inclin ado.

C.

Como consequê ncia dos movimentos de rotação e translação da Terra surge a sucessão dos ______ e das ______ e o movimento ______ das estrelas na esfera celeste.

D. O nascer do Sol só co in cide com o ponto ca rd eal _ _ _ _ _ _ nos dias dos _ _ _ _ __ de _ _ _ _ _ _ e de - - - - - -· Estes dias correspondem aproximadamente a _ _ _ _ _ _ de março e a _ _ _ _ _ _ de setemb ro de cada ano. Nos eq uinócios, o _ _ _ _ _ _ e a _ _ _ _ _ _ têm igu al duração, em qualquer ponto do Planeta.

O

O esq uema representa as posições relativas da Terra e do Sol ao longo do ano; obse rva-o atentamente e responde às questões.

4.1

Ind ica , para o hem isfério norte, a posição onde:

a) é verão; _ _ b) ocorre o eq uinóc io da primavera. _ _

4.2

Indica, para o hemisf ério su l, a posição onde :

a) se inicia a primavera; _ _

b) no Polo Sul, é semp re dia . _ _

Q

4.3

Define o movimento da Terra cuja trajetória se representa com a letra i.

4.4

Indica ao fim de quanto tempo a Terra vo lta à posição B.

Observa a figura, que represen t a um so lstício no hemisfério norte.

5.1

Refere, justifica ndo, de que so lstício se trata.

5.2

Refere que estação do ano se ini cia para um habitante do hemisfério su l.

5.3

Uma pessoa quer saber onde se situa o norte e está a observar a sombra de uma vara vertica l ao longo do dia. Descreve como se poderia orientar nesta situ ação.

Unidade 5 A Terra e o Sistema Solar

25

ffc..ha 5

Q

Faz corresponder as diferentes fases da Lua (coluna da esquerda) com o seu aspeto observável no hemisfério norte (coluna da direita). Fases da Lua

Aspeto

A.

B. A. Fase de quarto crescente

1.

c. D.

Q

26

B. Fase de lua cheia

2.

C. Fase de quarto minguante

3.

D. Fase de lua nova

4.

Observa as figuras que se seguem e responde às questões.

7.1

Identifica os eclipses esquematizados nas figuras A e B.

7.2

Relativamente à figura A, marca um local da Terra onde ocorra um eclipse total (1) e outro onde o eclipse seja parcial (2).

7.3

Justifica a resposta da questão anterior.

7.4

A Lua na figura B está em oposição ou em conjunção?

7.5

Explica a razão pela qual não ocorrem eclipses todos os meses.

BLOCO O PLANETA TERRA

flc...ha Q

Q

~ A Terra move-se

Observa a figura, que representa os percursos que a Rita e o João fizeram para se deslocar do local A para o local B. Cada um demorou 30 minutos.

fAt-- - - - - - . , . - - - - +9 (1)

L _ __

___J

(2)

1.1

Sabendo que o João andou mais depressa, indica, justificando, qual foi o trajeto efetuado pelo João.

1.2

Calcu la a distância percorrida pela Rita, sabendo que a sua rapidez média foi de 1 m/s.

O Manuel faz sempre o mesmo percurso para ir para a escola, que dista 500 m em linha reta de sua casa (distância d 1): sa i de casa, às 8 h 00 min e percorre 150 m (distância d2) . Chega à casa da Maria às 8 h 05 min e a partir desse ponto segue acompan hado pela co lega, percorrendo a distância que falta. O Manuel chega à escola às 8 h 20 min, mesmo a tempo da primeira au la da manhã.

2.1

Calcu la a distância que a Maria percorre todos os dias para chegar à escola.

2.2

Determina a rapidez média : a) do Manuel, desde a sua casa até à casa da Maria;

b) dos dois co legas, desde a casa da Maria até à escola;

Unidade 6 A Terra move-se

27

2.3

V rifica se o Manuel chegaria a tempo à escola para a primeira aula às 8 h 20 min se efetuasse todo o percurso com a rapidez determinada na questão 2.2 b) .

Q

Distingue entre interações à distância e de contacto e indica dois exemplos para cada tipo de interação.

o

Tendo em conta a escala e as representações vetoriais de diversas forças, responde às questões.

1-------i

~

Caracteriza as forças~ e~, admitindo que estão aplicadas num corpo.

4.1

~

SN

~

~

~1

~

/,

I~ ~

Fg

Fa

4.2

Indica: a) duas forças com a mesma direção e sentidos opostos; ______

b) duas forças com a mesma intensidade e direções diferentes; ______ c) uma força que possa representar o peso de um corpo, assumindo que a horizontal corresponde ao solo. ______

Q

Completa as frases de forma a obteres afirmações verdadeiras.

A. A força de atração gravitaciona l exerce-se entre todos os corpos que possuem ______ Esta força é tanto maior quanto _ _ _ _ _ _ forem as massas dos corpos e quanto _ _ _ _ _ _ for a _ _ _ _ _ _ entre eles.

8.

t

a força de _ _ _ _ _ _ gravitacional que explica o movimento da ______

em torno da Terra e desta em torno do ______

C. A força de atração no

Q

é responsável por todos os movimentos dos astros . Por esta razão, a força de atração gravitacional é _ _ _ _ __

Preenche corretamente a tabela. Massa Tipo de grandeza

Escalar

Unidade SI Instrumento para medição Definição

28

BLOCO O PLANETA TERRA

Balança

Peso

Q

Calcu la o peso dos segu intes animais na Terra: a) uma baleia com 0,5 ton;

b) um sapo com 150 g;

c) um leão com 120 kg.

O

As marés são fenómenos periódicos.

8.1

Re lativamente à figu ra, in dica uma posição onde: a) ocorra maré baixa; ______

b) ocorra maré alta. ______

Q

8.2

Explica o sign ificado da afirmação: «As marés são fenómenos periódicos .», referindo quantas marés cheias e vazias ocorrem por dia.

8.3

Identifica a fase da Lu a representada na figura. __________________

8.4

Refere se, nas condições da figura, ocorrem marés vivas e justifica a tua resposta.

Um corpo é pesado nos lugares A, B e C, indicados na figura, que estão todos situados à mesma latitude. 9.1

Escolhe a re lação correta entre os pesos medidos . PA = Ps = Pe

D

C.

PA > Ps > Pe

D

B. PA > Pe > Ps

D

O.

PA < Ps

D

A.

9.2

< Pe

Escolhe a re lação correta entre valores da massa do co rpo nas três posições.

A. mA= ms B.

= me D

C.

mA> ms > me D

D

O.

mA< ms < me D

mA > me > ms

Unidade 6 A Terra move-se

29

fic..ttA D~ IN~RP4ÃO O planeta Terra

O Q

Sabendo que a rapidez média com que a Terra efetua o seu movimento de translação em torno do Sol é 107 232 km/h, determina a distância que a Terra percorre durante esse trajeto .

Observa atentamente os esquemas, que representam as posições re lativas do Sol, da Terra

2.1

e da Lua.

Identifi ca as fases da Lua de acordo com as posições re lativas dos três astros representadas nos esquemas. A. ____________ ; B. ____________ ; C. ____________ ; D.

2.2

Refere em que posição poderá ocorrer um eclipse: a) lunar; ___________

Q

b) solar. ___________

2.3

Explica em que condições ocorrem ecli pses totais do Sol.

2.4

Refere a razão pela qual não ocorrem ecl ipses todos os meses.

2.5

Em que posições poderão ocorrer marés vivas? Justifica a tua resposta.

Elabora um esquema com as posições relativas do Sol, da Terra uma das seguintes situações:

e da Lua que te permita ilustrar cada

a) ocorrência de uma maré morta;

b) noite com duração de 12 horas em qualquer ponto do Planeta.

30

BL

O PLANETA TERRA

Q

Q

Explica por que razão, quando ocorre um eclipse solar, este fenómeno não é visível para todos os habitantes da Terra.

Observa cada um dos esquemas e representa as forças de atração gravitacional que se exercem entre os corpos.

o

(

~

/

Sol

c

-~'----------- ---~~

Terra

C)

Observa a figura, onde se representam as forças que são aplicadas num objeto.

6.1

Q

--

Explica por que razão, aplicando num ponto do corpo e ao mesmo tempo as forças~ e~. este não se move.

~

10 N

6.2

Das forças representadas, indica a única que pode corresponder ao peso de um corpo, assumindo que a horizontal corresponde ao solo. Justifica a tua resposta.

6.3

Sabendo que o corpo se encontra à superfície da Terra, calcula a sua massa.

A massa de um astronauta na Terra é de 81,6 kg.

7.1

Determina o valor do peso do astronauta na Terra.

7.2

Representa o peso desse astronauta na Terra. (Indica a escala utilizada.)

7.3

Sabendo que a força gravitacional da Lu a é um sexto da da Terra, determina o peso do astronauta na Lua.

1.4

Comenta a afirmação: A massa do astronauta é menor na Lua.

Bl

O PLANETA TERRA

31

• Os materiais podem classificar-se em naturais l1Al, se usados na forma em que ocorrem na Natureza, e manufaturados l1B I, se sofrem transformações antes de serem uti lizados.

[ ] ] Materia l natural [A] e material manufaturado [B ].

• Os materiais apresentam diferentes origens: Origem dos materiais Animal

Mineral

Vegetal

• Encontram-se materiais nos três estados físicos: sólido, líquido e gasoso. • A solubilidade em água e a condutibilidade elétrica são duas das propriedades características que permitem a class ificação dos materiais . • Os materiais podem ser homogéneos, como o aço, heterogéneos, como o granito, e coloidais, como a tinta. • A maioria dos materiais naturais são misturas. Quando um materia l é formado por uma única substância, designa-se por substância pura ou, simplesmente, substância .

• Soluções são misturas homogéneas de um ou mais solutos I2A I num dado solvente l 2B 1. • A solubilidade é a quantidade máxima de soluto que se dissolve por unidade de volume de solvente, a uma dada temperatura.

\

• A solubi lidade pode expressar-se em grama de soluto/litro de solvente (g/L). • Quando não é possíve l dissolver mais soluto num dado solvente, a solução diz-se saturada. • A concentração mássica, (cm). indica a massa (m) de soluto que existe por unidade de volume da solução (V): p =

!!}_

.

11

• As soluções podem ser preparadas a partir dos solutos ou por diluição de uma solução mais concentrada. ------------------------

32

-~-----------

-~-----

W

Soluto [A] e solvente [B].

--------

-----~--

-

--

-

--

• As propriedades organoléticas, como o odor, a cor e a textura podem ser detetadas pelos sentidos. • As propriedades químicas dão informações acerca do modo como as substâncias se combinam umas com as outras. • O ponto de fusão, o ponto de ebulição e a densidade são exemplos de propriedades físicas características de cada substância. • As propriedades organoléticas, as propriedades qu ímicas e as propriedades físicas são usa das na identificação de materiais. • Toda a matéria é constituída por pequenas partículas, entre as quais existem espaços vazios []]. • As partículas constitu intes da matéria estão em constante movimento, o qual é tanto mais rápido quanto maior for a temperatura. • As propriedades da matéria nos diferentes estados físicos - sólido, líquido e gasoso- dependem do modo como as partículas se associam.

W

A matéria é descontínua.

Agregação das partículas nos diferentes estados físicos Sólidos

Líquidos

• as forças de ligação entre as partículas são muito intensas, mantendo as partículas próximas umas das outras; • as partículas constituem uma estrutura ordenada; • quase não existe espaço livre entre as partículas.

Gases

• as forças de ligação entre as partículas são menos intensas do que nos sólidos; • as partículas dispõem-se de forma menos ordenada do que nos sólidos; • os espaços vazios são maiores do que nos sólidos.

• as forças de coesão entre as partículas são muito fracas; • as partículas dispõem-se desordenadamente; • os espaços vazios entre as partículas são muito grandes.

• A mesma substância pode apresentar-se em diferentes estados físicos, consoante as condições em que se encontra, nomeadamente de temperatura

w.

Sólido

W

Fusão

Líquido

Vaporização

Gasoso T

p.e.

Mudanças de estado físico .

• Durante a mudança de estado físico a temperatura permanece constante (patamar na curva de aquecimento), caso a substância seja pura

w.

• A densidade ou massa volúmica (p) é uma grandeza física que indica a massa (m) que um corpo possui por unidade de vo lume desse corpo (V) e pode ser determinada por: p = ~.

p.f.

W

Curva de aquecimento de uma substância pura. ~

BlOCO OS MATER IAI S

33

OS MATERIAIS

Peneiração Sublimação

Heterogéneas

os seus constituintes podem ser separados por

Separação magnética Sólido-líquido Decantação Líquido-líquido Filtração Centrifugação

Misturas

Crista lização

Homogéneas

r

os seus constituintes podem ser separados por

Ebu lição do solvente Simples Destilação Fracionada Cromatografia

Peneiração

Sublimação

Separa sólidos com partículas de dimensões diferentes.

Separa uma substância sólida que sublime facilmente.

Decantação sólido-líquido

Decantação líquido-líqu ido

Separa partículas sólidas do seio de uma solução.

Separa líquidos imiscíveis.

Centrifug ação

Crista Iização

Separa partículas de pequenas dimensões em suspensão num líquido.

Separa um sólido cristalino que se encontra dissolvido num líquido.

Destilação simp les

Destil ação fracionada

Separação magnética Separa substâncias que têm propriedades magnéticas de outras que não têm. Fi ltração

Separa um sólido de um líquido fazendo passar a mistura através de um filtro. Ebu lição do solvente

Separa um sólido dissolvido num líquido. Cromatografia

~- '

--

~

Separa misturas de líquidos com diferentes temperaturas de ebulição.

34

~~_....,

Separa líquidos com temperaturas de ebulição próximas.

Separa substâncias com diferente capacidade de se fixar num material sólido (papel).

~

~

• Os materiais transformam-se por vezes espontaneamente e outras vezes por ação do Homem. Podem ocorrer transformações químicas com formação de novas substâncias l6A I e transformações físicas sem formação de novas substâncias l6B I.

W

Quando o fósforo arde ocorre uma transformação química (A), mas quando o vidro se parte tem lugar uma transformação física (B).

• As transformações químicas também se designam por reações qu ími cas: os reagentes combinam-se para originar os produtos de reação. Por vezes, um único reagente transforma-se em dois ou mais produtos- trata-se de uma decomposição. • Uma reação química pode ser escrita sob a forma de um esquema de palavras; por exemplo, a queima do gás butano [ ] ] pode representar-se pe lo esquema: butano

+ oxigénio-----. dióxido de carbono + água

reagentes

produtos de reação

E pode ler-se: o butano e o oxigénio reagem pa ra formar dióxido de carbono e água.

[ ] ] Combustão de butano.

• São vários os processos que perm item real izar reações químicas:

-

Junção de substâncias: A ad ição de ácido clorídri co a zin co conduz à formação de hidrogénio e de cloreto de zinco.

-

Ação do calor: O aquecimento do carbonato de cálcio provoca a sua decomposição com a formação de óxido de cálcio e dióxido de carbono- termó li se.

-

Ação da eletricidade: A passagem de uma corrente elétrica através da água, com algumas gotas de ácid o, provoca a sua decomposição em hidrogénio e oxigén io - eletrólise.

-

Ação da luz: A água oxigenada altera-se quando exposta à lu z, razão pela qual é guardada em frascos brancos opacos, e forma água e oxigénio- fotól ise.

-

Ação mecânica: A lgumas substâncias, para se transformarem noutras, precisam de energ ia resultante do choque ou da fricção numa superfície . to que acontece quando, devido ao impacto, se produz uma faísca que desencadeia a decomposição da azida de sódio, forma sód io e liberta nitrogénio. t este gás o principa l responsável pe la abertura do aírbag [[].

[ [ ] A abertura do airbag é r transformação qufmi .

~1111"

11 Mll t nl ll t

3

Ac...ha 1 Q

Constituição do mundo material

Completa as frases de modo a obteres afirmações verdadeiras .

A. A madeira , o ba rro, a pa lha ou o bambu são materia is _ _ _ _ _ _ _ usados na co nstrução. 8.

Os materiais nat urais usados no fabrico de outros produtos designam-se por _ _ _ _ _ __

C.

As misturas _ _ _ __ __

de duas ou mais substâncias chamam-se _ _ _ _ _ __

D. Os _ _ _ _ _ _ _ sóli dos, como o sulfato de cobre, ao dissolverem-se na ág ua ori ginam _ _ _ _ _ _ _ aquosas que são boas condutoras de _ _ _ __ _ _ O mel puro e o sumo natura l de laranja são _ _ _ _ _ __

E.

Q

Observa as figu ras e classifica cada um dos materia is, de acord o com os critérios:

A gran de diversidade dos materiais exige a sua classificação seg un do diferentes critérios.

a) modo de util ização; A.

B.

c.

B.

c.

B.

c.

b) ori gem; A.

c) estado físico. A.

Q

Sabendo que o latão é uma liga metá lica, seleciona a opção que completa corretamente a afirmação: o latão é...

A. . .. uma mistura heterogénea . 8.

O

. .. uma solução líqu ida.

O O

C.

. .. uma solução sóli da.

D.

. .. um mineral rochosos.

o o

Em gera l, as pessoas consideram a água minera l engarrafada como água pura. 4.1

Comenta esta afirmação depois de analisa res a co mposição apresentada no rótu lo.

Clau tficaçlo: Agua Mintral fluor etada ComposiçAo Qulmi«l (mg/1.) Bário htrôndo Cálcio M39f'ésio

0,11 9 Potássio 2,70 Borato 0,14 0,045 Sódio 35,54 Bicabornato 107,16 3,70 Fosfato 0,7 fluoreto 0,91

1,05 Sulfato 1,4

CkHeto

1,27

Caracteristkas Rsko-Qufmkas

Temperaturadaáguanafome

2),4 "C

Condutividade l'iétri>, são rastos luminosos provenientes da desintegração na atmosfera de fragmentos rochosos.

inte-~ras-ão

O Sistema Solar

20

1. 1.1 Mercúrio, Vénus, Terra, Marte, Júpiter, Saturno, Úrano e Neptuno. 1.2 Não, pois não se observa nenhum planeta a orbitar um dos planetas principais. 1.3 Os planetas gigantes gasosos têm elevado número de lua s e possuem sistemas de anéis. 1.4 A Terra é classificada como planeta rochoso, pois tem pequenas dimensões, constituição rochosa, possui apenas uma lua e não tem sistema de anéis.

1.4 A- Um ano em Júpiter co rresponde a 12 anos na Terra. C -O período de rotação de Vénus é maior do que um ano nesse planeta . D - De todos os planetas do Sistema Solar, Mercúrio é o planeta que tem o período de translação menor. E- Júpiter e Saturno têm igual período de rotação. 1.5 Dados: Período de translação de Mercúrio = 89 dias terrestres. Período de translação da Terra = 365 dias terrestres. Resolução: Idade do aluno em dias terrestres = = 12 x 365 = 4380 dias terrestres Idade do aluno em anos do planeta Mercúrio = = 4380/89 ;::: 49 anos Resposta: O aluno com 12 anos no planeta Terra tem cerca de 49 anos no planeta Mercúrio.

2. A hora não é a mesma em todo o Planeta como consequência do movimento de rotação da Terra. Assim, os fusos horários dividem o Planeta em 24 faixas iguais. Passar de um fuso para o seguinte significa que as horas aumentam (longitude este) ou diminuem (longitude oeste) uma hora.

59

SOLUÇOES

3. A - Movimento; Terra; inclinação; rotação; Terra. B- Eixo; inclinação. C- Dias; noites; apa rente. D-Este; equinócios; primavera; outono; 21; 2 1; dia; noite.

4. 4. 1 a) B

b) A

4.2 a) C

b) D

são aquelas em que os corpos têm de contactar uns com os outros para que ocorra a interação : levanta r um livro e empurrar um objeto.

4. 4.1 ~- direção: horizontal; sentido: da direita para a esquerda; ponto de aplicação: corpo; intensidade: F = 2 X 5 = 10N

T=;- direção: vertical; sentido: de baixo para cima; ponto

4.3 Movimento da Terra em torno do Sol- movimento de translação.

de aplicação: corpo; intensidade: F = 6 x 5 = 30 N 4.2 a) Por exemplo: F1 e F2.

4.4 A Terra volta à posição B ao fim de 365 dias.

5. 5.1 Na figura está rep resentado o solstício de junho. O Sol aparece no horizonte o mais a norte possível.

B- Atração; Lua; Sol. C - Gravitacional; Universo; universal.

6.

5.3 Quando a sombra da vara for menor, a direção da sombra indicará o norte.

Massa Tipo de grandeza

6. A- 4; B- 1; C - 2; D- 3

Unidade SI

eclipse solar; fig ura B- eclipse lunar.

7.2 Ao cuidado do aluno. 7.3 A Lua, ao passar entre o Sol e a Terra, projeta na Terra uma zona de sombra (onde não chegam os raios solares) e outra de penumbra (onde chegam alguns raios solares). No primeiro caso ocorre um eclipse total do Sol e no segundo, um eclipse parcial.

F; e F;.

5. A- Massa; maior; menor; distância.

5.2 Para um habitante do hemisfério sul a estação que se inicia é o inverno.

7. 7.1 Figura A -

c) Força T=.;.

b) Por exemplo: T=.; e~ ou

Instrumento para medição

Peso

I Escalar Vetorial ~===~ I Quilograma (kg) li Newton (N)

I

Definição

7.4 A Lua na figura B está em oposição.

Balança

I

Grandeza que caracteriza a quantidade de matéria de um corpo.

7.5 Não ocorrem eclipses todos os meses, pois, para que ocorra um eclipse, a Lua, a Terra e o Sol têm de estar alinhados.

Reso lução: m = 0,5 ton = 500 kg ~ P = 9,8 X 500 ~ P = 4900 N Resposta: O peso da baleia na Terra é 4900 N.

P = 9,8 X m

27

A Terra move-se

1 . 1.1 O João demorou o mesmo te mpo (30 minutos) que a Rita a efetuar o seu percurso. Como o percurso 2 corresponde a uma maior distância, o João teve de o efetuar com maior rapidez. 1.2 Dados: rm = 1 m/s 6.t = 30 min = 30 x 60 = 1800 s d= 7 Resolução: d = rm x 11t ~ d = 1 X 1800 ~ ~ d = 1800m ~ d = 1,8km Resposta : A Rita percorreu uma distância de 1,8 km. d 2 = 150m d= 7 Resolução d = d, - d 2 ~ d= 500 - 150 ~ d= 350m Resposta: A Maria percorre todos os dias uma distância de 350m.

2. 2.1 Dados: d 1 = 500 m

2.2 a) Dados: d = 150m 6.t = 5 min rm= 7 Resolução: 11t = 5 min = 5 x 60 = 300 s d 150 rm = ~ rm = ~ rm = 0,5 m/s 300 Resposta: A rapidez média do Manuel foi de 0,5 m/s.

M

b)Dados:d = 350m 6.t = 15min rm= 7 Resolução: 6.t = 15 min = 15 x 60 = 900 s d 350 rm = ~ rm = ~ rm ~ 0,39 m/s 900 Resposta: A rapidez média foi de 0,39 mls.

b) Dados: m = 150 g Reso lução: m = 150 g = O, 150 kg P = 9,8 X m ~ P = 9,8 X 0,150 ~ P = 1,47 N Resposta: O peso do sapo na Terra é 1,47 N. c) Dados: m = 120 kg Resolução: P = 9,8 x m ~ P = 9,8 x 120 ~ P = 1176 N Resposta: O peso do leão na Terra é 1176 N.

8. 8. 1 a) Posição 11ou IV.

6.t = 20 min rm= 0,39 m/s d = 7 Resolução: 6.t = 20 min = 20 x 60 = 1200 s

c) Dados:

d

6.t

~

d = rm X 6.t ~ d = 0,39 X 1200 ~

~ d = 468 m (468 m < 500 m) Respost a: O João nao te ria chegado a horas.

3. As interações à distância estabelecem-se entre dois corpos que não estão em contacto um com o outro: f orça gravítica e força elétri ca. As interações de contacto

60

b) Posição I ou III.

8.2 As marés são um fenómeno periódico de subida e descida do nível das águas do mar. Ocorrem duas descidas e duas subidas do nível do mar por dia. 8.3 Fase de quarto ming uante. 8.4 Nas condições da figura não ocorrem marés vivas, pois a atração do Sol e a atração da Lua não se encontram na mesma direção.

9. 9. 1 D 9.2 A

Avha ele- inte-fVas-ão

M

rm = -

Corresponde aproximadamente à força de atração gravitacional exercida pelo planeta sobre o corpo.

7 . a) Dados: m = 0,5 ton

l'f.il Ac.-ha h

l!iiJ

Dinamómetro

30

O planeta Terra

6.t = 365 dias d = 7 Resol ução 6.t = 365 dias = 365 x 24 =

1. Dados: rm = 107 232 km/h = 8760 horas

d = rm X 6.t

~ d = 107 232 X 8760 ~ d = 939 352 320 km Resposta: A distância percorrida pela Terra no seu movimento de translação é de cerca de 940 milhões de quilómetros. ~

2. 2.1 A- Fase de lua nova; B- Fase de lua cheia; C - Fase de quarto minguante; D crescente.

Fase de quarto

2.2 a) 8

b) A

2.3 Ocorrem eclipses totais do Sol, em zonas da Terra que ficam no cone de sombra da Lua quando esta passa entre o Sol e a Terra. Para que ocorra o eclipse é necessário que os três astros estejam alinhados. 2.4 Para que ocorram eclipses é necessário que os três astros (Sol; Terra e Lua) estejam alinhados. 2.5 Posições A e 8, pois para que ocorram marés vivas o efeito de atração do sol sobre a água soma-se ao efeito de atração da Lua, o que só acontece nas fases de lua nova e lua cheia.

3. a) Ao cuidado do aluno. b) Ao cuidado do aluno.

4. O eclipse solar só é visível para os habitantes da Terra que se encontrem no cone de sombra da Lua - eclipse total solar- ou para aqueles que se encontrem no cone de penumbra da Lua - eclipse parcial solar. Para todos os outros habitantes da Terra o ecl ipse do Sol não é visível.

S. Ao cuidado do aluno. 6. 6.1 O corpo não se move, pois as forças aplicadas têm a mesma direção e intensidade, mas sentidos opostos. 6.2 A única força que pode representar o peso de um corpo é a força pois é a única que tem direção vertica l e sentido de cima para baixo.

r;,

P 6.3 Dados: P = 3 x 1O = 30 N Resolução: P = 9,8 x m ç,} m = 98 ç,} 30 ' ç,} m = ç,} m = 3,06 kg 9,8 Resposta: O corpo tem uma massa de 3,06 kg.

4.2

c

4.3 Não, pois a concentração deste elemento é de 0,93 mg por litro de água engarrafad, . 4.4 Dados: Cm = 0,93 mg/L V = 200,0 mi Resolução: V = 200 mL = 0,200 L

Vm

m

ç,} m = 1 X 0,/0 0 20 ç,} m = 0,186 mg ' Resposta: No volume de 200,0 mL d âq1111 engarrafada existe O, 186 mg de fl úor.

Cm =

4.5 4.5.1

4.5.2

ç,} 0,93 =

A quantidade de flúor de qu 0111•1111 "'" necessita é de 0,50 mg por quiiOíJiotllll de massa corporal e por dia . U111 ltidlvldiill com 60 kg necessita, diari a11Wiilt , de 0,50 x 60 = 30 mg d fl t'Hll 1 (), 11111 11 Dados: Cm = 0,93 mg/L m V=? mL 0, 1111 Resolução: Cm= m ~ 0,9 o5 v ç,} V= - ' -ç,} V = 0,511 I 0,93 0,54 L = 540 mL Assim: Vr = 540 X 35 111 1111111111 Vr = 18,9L Resposta: O volume de á(JIIIII!II ""'' 11 a dose diária recomendedtl 1h I11 t I

5. c m 6. 6.1 cm= V~ cm =

5

ç,} cm= O,Cl' • 100 Resposta: A composição másSkil d' 11!11 de potássio é de 0,05 g de soluto • 111 I 1111

7. 7.1 Dados: m = 81,6 kg Resolução: P = 9,8 x m ç,} P = 9,8 x 81,6 ç,} ç,} P = 800 N Resposta: O peso do astronauta na Terra é 800 N. 7.2

4. 4.1 A água apresenta várias substâncias dissolvida , pelo que não pode ser considerada uma substtlm 111 quimicamente pura .

m50 ,.,,.,

6.2 Dados: V= 100 mL m Mrato de potássio ntlo dissolvido

l---i

m nltrato de potáSSIO dissolvido

200 N

= 4Q o- 4

= 1

'ti~

I, I

6 5= ç,} 5 = 0,06 g/mL 100 Cálcu lo da solubilidade do 10111111 li Dados: V= 75 mL m,'"'"'"" 1 3 5 = 75 ç,} 5 = 0,04 g/mL

7.3 Dados: Prena = 784 N PTerra 784 Resolução: PLua= - - ç,} PLua = - - ç,} PLua = 131 N 6 6 Resposta: O peso do astronauta na Lua é 131 N.

7.4 A afirmação é falsa, pois a massa caracteriza a quantidade de matéria que o corpo possui, sendo, por isso, um valor constante e independente do local onde o corpo se encontra. O que é menor é o peso do astronauta na Lua, pois a força de atração gravitacional é menor na Lua do que na Terra.

Resposta: O nitrato de o cloreto de potássio.

pot â~•,lll 1

6.3 Dados: Vsol. saturada = 100 mi 5 (cloreto de potássio) = 0,011 111 ' '"'' 5 = m ç,} 0 04 = ___..':!2._ III I 1t v ' 100 Resposta: São necessários 4 11111 1h •I• para preparar 100 mL d UI IIII 'thl• •

lml Ac.-ha B

OS MATERIAIS

32 .

-

'flc.-ha 1 Constituição do mundo material

1. A- naturais; B- matérias-primas; C- homogéneas; soluções; D - materiais; soluções; eletricidade; E- mistura. 2. a) A- manufaturado; B- natural; C - natural. b) A- mineral; B- vegetal; C - mineral. c) A- sólido; B -sólido; C -líquido.

3.

c

36

III

11

Propriedades dos materi &,

)

a

i lt I

1. 1.1 Oaquecimentoda sllica,doi111 HIII

1

carbonato de sódio a um,l l111tf111 1 11 1300 oc conduz à fus.;!o d •til • 111 I• do vidro. Este é então arndt~tld H ( 11 I i uma temperatura de 800 ''( 1.2 A utilização do vidro em t•ntlilll Hl ' o plástico. Desta forma d~ 11111t I •I I reutilizadas, ao contrário