Tempo de Ciências 6 Ano

ORGANIZADORA: EDITORA DO BRASIL

E D I T O R E S R E S P O N S Á V E IS : E D U A R D O P A S S O S E A N G E L A S I L L O S Obra coletiva desenvolvida pela Editora do Brasil

Tempo de Ciências

COLEÇÃ O TEMPO CIÊ NC IAS D A NATUREZA

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Tempo de Ciências

COLEÇÃO TEMPO CIÊ NCI AS DA NATUREZA

6 ORGANIZADORA: EDITORA DO BRASIL Obra coletiva desenvolvida pela Editora do Brasil

EDITORES RESPONSÁVEIS: EDUARDO PASSOS Bacharel em Ciências Biológicas Bacharel e licenciado em Letras

ANGELA SILLO S Bacharel e licenciada em Física Bacharel em Comunicação Social Mestra em Educação Professora de Ensino Médio

2a edição São Paulo, 2015

Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP) (Câmara Brasileira do Livro, SP, Brasil) Tempo de ciências 6 / organizadora Editora do Brasil; ob ra coletiva desenvolvida pela Editora do Brasil; editores responsáveis Eduardo Passos, Angela Sillos. – 2. ed. – São Paulo: Editora do Brasil, 2015.  – (Coleção tempo) ISBN 978-85-10-05996-1 (aluno) ISBN 978-85-10-05997-8 (professor) 1. Ciências (Ensino fundamental) I. Passos, Eduardo. II. Sillos, Angela. III. Série. 15-05405

CDD-372.35

Índices para catálogo sistemático: 1. Ciências: Ensino fundamental 372.35 © Editora do Brasil S.A., 2015 Todos os direitos reservados

Direção executiva: Maria Lúcia Kerr Cavalcante Queiroz Direção editorial: Cibele Mendes Curto Santos Gerência editorial: Felipe Ramos Poletti Supervisão editorial: Erika Caldin Supervisão de arte, editoração e produção digital:  Adelaide Carolina Cerutti Supervisão de direitos autorais:  Marilisa Bertolone Mendes Supervisão de controle de processos editoriais:  Marta Dias Portero Supervisão de revisão: Dora Helena Feres Consultoria de iconografia:  Tem  Tempo po Composto Col. de Dados Ltda Coordenação de edição:  Angela Sillos Edição: Eduardo Passos, Nathalia C. Folli Simões e Sabrina Nishidomi Assistência editorial: Érika Maria de Jesus, Mateus Carneiro Alves e

Renato Macedo de Almeida Auxílio editorial: Ana Caroline Mendonça e Tatiani Donato Coordenação de revisão:  Otacilio Palareti Copidesque: Ricardo Liberal, Giselia Costa e Sylmara Beletti Revisão: Elaine Fares, Maria Alice Gonçalves e Ana Carla Ximenes Pesquisa iconográfica: Ana Vidotti, Douglas Cometti Coordenação de pesquisa iconográfica:  Léo Burgos. Pesquisa de capa: Léo Burgos Coordenação de arte:  Maria Aparecida Alves Assistência de arte: Letícia Santos Design gráfico: APIS Design Integrado e Patricia Lino Capa: Patrícia Lino Imagem de capa:  Vinicius Tupinamba/Dreamstim Tupinamba/Dreamstime.com e.com Ilustrações: Natalia Forcat, Luis Moura, Carlos Caminha, Wander Antunes Danillo Souza, Marcos Guilherme, Marcos Farrel, DRO Estúdio, Paulo César Pereira, Ilustra Cartoon, Ilustrarte, Reinaldo Vignati, Erika Onodera, Paula Radi, Paulo Nilson, Luiz Lentini, Rafael Herrera, Leonardo Conceição, Studio Caparroz e Osvaldo Sequetin Fotografias de vinheta:  Fernando Favoretto Produção cartográfica:  DAE (Departamento de Arte e Editoração), Sonia Vaz e Studio Caparroz Coordenação de editoração eletrônica:  Abdonildo José de Lima Santos Editoração eletrônica: José Anderson Campos e Wlamir Miasiro Licenciamentos de textos:  Cinthya Utiyama Coordenação de produção CPE:  Leila P. Jungstedt Controle de processos editoriais:  Beatriz Villanueva, Bruna Alves, Carlos Nunes e Rafael Machado 2a edição / 1a impressão, 2016 Impresso no Parque Gráfico da Editora FTD S.A. – CNPJ 61.186.490/0016-33 Av. Antonio Bardella, 300 – Guarulhos – SP – CEP 07220-020 Tel. (11) 3545-8600 e Fax (11) 2412-5375

Rua Conselheiro Nébias, 887 – São Paulo/SP – CEP 01203-001 Fone: (11) 3226-0211 – Fax: (11) 3222-5583 www.editoradobrasil.com.br

Caro aluno, Esta Coleção foi pensada e escrita para levar você a descobrir o prazer de aprender Ciências. Queremos estimular sua curiosidade, aguçar sua capacidade de observar, experimentar, questionar e buscar respostas e explicações sobre os astros, o ambiente, os seres vivos, seu corpo e tantos outros fatores e fenômenos que fazem parte do mundo. Nosso objetivo, ao produzir esta Coleção, foi oferecer a você um material fácil de ler e ver e que o ajudará em sua busca pelo conhecimento. Para que ele cumpra esse papel, contamos com seu interesse in teresse,, sua leitura atenta, seu entusiasmo e sua participação nas atividades propostas. Procure complementar as informações apresentadas neste livro com outras obtidas em fontes seguras. Sugerimos várias delas ao longo da d a Coleção. Desejamos a você um ano letivo de muitas aprendizagens e alegria.

     o       ã      ç      a       t      n      e      s      e      r      p       A

Conheça o livro NESTE TEMA

Temas O livro é organizado em temas e cada tema apresenta uma abertura em página dupla com uma relação dos assuntos que você vai estudar estudar..

 VOCÊ VAI ESTUDAR:

• ascamadasque formam a estrutura interna da Terra; • rochase minerais: formação e aplicação; • de que modo se formam osdiferentestiposde e stiposde solo; • o solo eastécnicasde agricultura; • a erosãodo solo causada da pelo ser humano.

   k   c   o    t   s   n    i    t   a    L    /   y   m   a    l    A    /   n   o   s   s    d   r   u   g    i    S    h    T   r   a   n   g   a    R

Vulcão Bardarbunga emerupção. Islândia,2014.

 Tema  Te

7

nôm meno  fe enô se f iu e  essse  já v  viu cê já  Vo ocê  ta?? V  tra ra ta  fiaa re t ogra fi  fot oto ssaa f  ess  qu ue e O q e? nde a? O  Ond rezza? atu ure  nat da n ulo v  vu o d  do n tr  tro den saii de de riall que sa ate eria  mat se m  é e  essse ue é  o q  qu be o sab  Você sa  Vo em??  vem nde v e o  on  De ei to  to?? D  é f  fei ue é e q  qu  De cão cã o? D  no o re n corrre nômeno oco  fen  tip po de fe essse ti ize er se es u diz u vi  viu  já o  ou cê já  Vo ocê 3.  V asilil?? Bras

1.

2.

 fície e Super fí erra  Te  daa T or d rio eri  te in t

5

Explorando

Capítul o o e ção uiçã Polui gua  ág naçção da á amina  ta con t

No início de cada ca pítulo, você vai ler a história de um personagem envolvido em situações de seu cotidiano que trazem reflexões. Será que você e seus colegas já vivenciaram situações parecidas?

ulo capít pítulo no ca rmos os,, no ece cerm conh nhe ós re  reco Após Ap  tân por tân imp nça a e a e  a im senç r, a pre prese  terio rior, an te na,, vo vo cê mana a hu huma  na a vid vida  água ua n a da da ág cia ci ição ão  p olu oluiç de p  tipo poss de  tuda darr os  ti  es tu  vai es  vai euss ua e  e  s eu água o  d a ág inaçã ação  tam min e con ta s. risco ris cos.

Aqui tem mais Aqui ttem em mais

Explorando

Morte no gelo da K2

Poluição e contaminação da água Antônio mora comos pais em uma grande cidade. Perto de sua casa existe umrio, mas ninguémvaiaté lá porque as águas são escuras e sempre malcheirosas.

   t   a   c   r   o    F

No fimde semana, Antônio foivisitar seu tio no interior e, assim que chegou ao sítio, encontrou todo mundo nadando ou pescando no rio que corta a propriedade.

  a    i    l   a    t   a    N   :   s   e    õ   ç   a   r    t   s   u    l    I

Conversando comseus primos no finaldo dia, Antônio ficou muito surpreso ao saber que aquele rio de águas limpas onde estavampescando era o mesmo rio que passa perto de sua casa lá na cidade, mas alguns quilômetros antes de chegar a ela.

OLÁ,SOUOANTÔNIO! O!

  a   r   u   o    M   s    i   u    L

[...] Audaciosos alpinistas, 17 ao todo, estão em silêncio (e contemplam um gelado silêncio) dada à alegria e emoção de terem galgado os 8 611 metros de altitude do segundo pico mais alto do mundo, a traiçoeira montanha K2 (localizada ao norte do Paquistão), no Himalaia (o pico mais elevado é o Monte Everest, no Nepal, com 8 850 metros). Eles estavam praticamente no topo da Terra, coração alegre pela missão cumprida, sensação de que o céu é o limite quando se combina técnica e obstinação, boca seca e lábios cortados de frio, ouvidos para o vento, olhos para o cenário totalmente branco. [...] A lição é inquietante: é justamente nesse movimento, no da descida, que a K2 leva o nome de Montanha da Morte, com seu gelo duro feito rocha e escorregadio como azulejo ensaboado. Descendo-se cerca de 400 metros, chega-se a esse ponto mais perigoso da volta, o Gargalo da Garrafa, onde o oxigênio sofre redução de 70% e a temperatura beira os 30 graus negativos. No Gargalo da Garrafa sabe-se que 66 alpinistas já morreram e estima-se que outros 50 tenham simplesmente desaparecido – é comum encontrar lá ossos de pernas e luvas avulsas como que brotadas do próprio gelo. Assim, não é sem motivo que essa região da K2 recebeu também a denominação de “a montanha das montanhas”, frase cunhada pelo famoso alpinista italiano Reinhold Messner. “A K2 não é a mais fatal em número de vítimas, mas há estatísticas mostrando que os riscos de morrer em sua descida é três vezes maior do que na do Monte Everest”, disse certa vez Messner. [...] Luciana Sgarbi.  IstoÉ Independente, 1 1 a g o . 2008.Disponível em: .Acessoem:16mar.2015. 1.

QUECHEIRORUIM! QUEDIFERENÇA...

 Agora reflita sobre a narrativa. 1.

Os rios e lagos perto de sua casa têmágua limpa ou água suja?

2.

Por que você acha que o mesmo rio pode estar limpo em umtrecho e sujo em outro?

Aqui, você vai aprofundar seus conhecimentos com base na leitura de textos atuais sobre o assunto estudado. Além disso, realizar pesquisas e expor suas ideias e conhecer melhor as ideias do professor e dos colegas.

Qualé um dos riscosda escalada da K2que temrelação coma matéria estudada? Explique por que issoocorre. 2.

Emsuaopinião,porque ã o,porque,na ilustração,há váriosacampamentosaolongodo trajetoatéocumedaK2? Elementoseproporções ilustradossemescala.

110

148

Ciência e Sociedade

A sociedade utiliza os conhecimentos produzidos pela ciência? Se usa, de que modo o faz? E qual a relação entre a ciência e a tecnologia? Nessa seção você terá acesso a essas discussões.

Durante séculos, o modelo geocêntrico foio mais aceito. Apenas no século XVII uma nova concepção veio abalar o chamado geocentrismo, quando Nicolau Copérnico (1473-1543), astrônomo e matemático polonês, propôs ummodelo no qualo Sol ocupa o centro do Universo. so. Tal modelo ficou conhecido como modeloheliocêntrico ou heliocentrismo. As ideias de Copérnico foramaprimoradas pelo cientista italiano Galileu Galilei(1564-1642), primeira pessoa a apontar uma luneta para o céu, e os estudos relativos ao modelo heliocêntrico e o conhecimento sobre o lugar ocupado pelo Sole pela Terra no Universo foram ampliados. Sabemos, atualmente, que o Sol é o centro do nosso sistema planetário, denominado Sistema Solar, mas não é o centro do Universo.

   k   c   o    t   s   n    i    t   a    L    /    L    P    S

Diálogo A conquista do espaço

Copérnicoapresentouo heliocentrismo (Solno centro) quase umséculo antesde Galileu.

Na segunda metade do século XX, a Rússia (União Soviética) e os Estados Unidos promoveramuma corrida armamentista: as duas nações, adversárias, dedicaram-se a desenvolver uma corrida embusca de superação científica, tecnológica e sobretudo de influência – era a chamada Guerra Fria. Nesse contexto, a busca pela supremacia científica e bélica gerou uma grande corrida espacial: esses países queriam, cada um, ser o primeiro a conquistar o espaço. Os russos saíramna frente: lançaramo primeiro satélite artificial, o Sputnik1, e depois, o Sputnik 2, ambos em1957. Tambémforam eles que conseguiramlevar o primeiro s er humano a viajar pelo espaço, em1961. Os Estados Unidos reagiramafirmando que levariam pessoas para a Lua antes do fim da década de 1960. E, realmente, em1969 pousava na Lua o O russo Iúri Gagárin foi o primeiro ser humano irpara o espaço.De sua espaçonave,ele pôde módulo lunar chamado Águia, levado pela nave avero planeta e afirmou:“A Terra é azul”. Apollo 11. Nessa missão, estavam três tripulantes estadunidenses.

Ciência e Sociedade      O      I      R       Á      S      S Bélico: referente a guerra.      O      L      G

  s   e   g   a   m    I   y    t    t   e    G    /    i   n    i    t   s   o   g    A   e    D

Uma dasprimeiraslunetas atribuídasaGalileuGalilei. MuseuGalileu,Florença,Itália.

A tecnologia mudando nossa visão de mundo O desenvolvimento da tecnologia temsido fundamental para os estudos relacionados ao Universo. Ao longo dos séculos, com o auxílio de instrumentos, os cientistas puderamobservá-lo commais precisão, descobrir novos astros e galáxias, elaborar modelos que descrevemcomo ele funciona e conhecer melhor nosso Sistema Solar. Umdos grandesavançosnoconhecimentodaAstrono m entodaAstronomiaocorreu coma criaçãoda luneta,noinício doséculoXVII,pelo fabricantedelentes holandêsHansLippershey (1570-1619).Essaluneta foiinicialmente utilizadacomoumobjeto bélico,para visualizaçãonoscamposde batalha. Em 1609, Galileu Galileiaprimorou o projeto da luneta e a utilizou para observar o céu. Desse modo, pôde analisar a Lua e outros astros celestes por meio de uminstrumento óptico.    k   c   o    t   s   n    i    t   a    L    /   o    t   o    f   r   e    t   n    I    /    h   c   u   a    R   g   n   u    l   m   m   a    S

Diálogo

   C    S    J    /   e   c    i    f    f    O   y   r   o    t   s    i    H    A    S    A    N

   C    S    J    /   e   c    i    f    f    O   y   r   o    t   s    i    H    A    S    A    N

Representaçãoartística do modelo heliocêntrico deNicolauCopérnico. Nesta gravura o Solestá no centro,comosoutros planetasao redor,com destaque para a Terra (emtamanhomaior). No extremo do Sistema estão asconstelações que formamo zodíaco.

O foguete Apollo 11 foi lançado,pelos EstadosUnidos,em 16 de julho de 1969; dele se desprendeu,em20 de julho,o Águia, módulo lunarque vemosna imagem.

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Osastronautasque participaramda Missão Apollo 11, de viagemà Lua,em 1969:da esquerda para a direita, NeilArmstrong,MichaelCollins e EdwinAldrin.

1. A exploração do espaço pelos seres humanos, por meio de missões tripuladas, sondas e

telescópios espaciais, passou a ser desenvolvida por vários países, entre eles, o Brasil. Em sua opinião, qualé a vantagem desse tipo de investigação para a humanidade?

30

  e   n   o    t   s   y   e    K    /   s   e   g   a   m    i    g    k   a    /    i    t   s   o   v   o    N   a    i    R

São apresentados textos que integram o conhecimento de Ciências com o conhecimento de outras disciplinas, possibilitando um modo de estudo que ajuda você a ampliar sua visão de mundo.

Hora da prática Atividades

Atividades

As atividades apresentadas no livro ajudam você a consolidar o que aprendeu, bem como a refletir sobre o que sabe e sobre novas situações que possibilitam novos conhecimentos. É um momento gratificante, em que você poderá avaliar o quanto aprendeu.

Sistematizar 1. A Lua é o segundo corpo celeste que percebemos mais brilhante no céu. Entretanto, ela não

temluz própria. De onde vemseu brilho?

daa oraa d Hor

2. Observando diariamente a Lua, satélite naturalda Terra, podemos notar que sua porção ilu-

o  to  tiica: experimen t prá t

minada varia de forma. Esses diversos aspectos são denominados fases da Lua. a) Explique por que isso ocorre. b) Por que não vemos a Lua nova?

Neste experimento vamos calcular o volume desperdiçado quando uma torneira não é fechada adequadamente, causando umgotejamento.

3. O que é o movimento de translação da Lua? Em quanto tempo ela realiza esse movimento

completo?

Material:

Refletir

• •

1. Paulo e Júlia observamo desenho feito por umcolega,

  e    t   r   a   r    t   s   u    l    I

que mostra algumas pessoas emuma praia observando a Lua na fase cheia e o Sol, ao final de tarde. Júlia afirma que há umerro na imagem. Paulo diz que não há erro. Verifique a figura, decida quemestá comrazão e explique por quê.

• •

     O      I      R       Á      S      S      O      L      G

Desafio

  :   s   o    t   o    F

Béquer: recipiente de vidro utilizado para operações emlaboratório. Apresenta graduação, ou seja, divisões indicadas, que permitem medir o volume de líquido emseu interior.

Materialutilizado.

Como fazer

1

2

 VOUCOMPRARUM  TERRENOE ME MUDARPRALUA!

  a   z   u   o    S   o    l    l    i   n   a    D   :   s   e    õ   ç   a   r    t   s   u    l    I

1.

Abra uma torneira cuidadosamente de modo que ela deixe gotejar água comum intervalo aproximado de 2a 3 segundos entre uma gota e outra.

2.

Coloque umbalde para coletar a água e inicie a contagemde tempo.

3.

Depois de meia hora, transfira o volume do balde paraum béquer ouproveta e meça o volume de água coletada.

 AH,MAS ÉBOM COMPRARUM TANQUE DEAR COMPRIMIDO... 3

  a    t    t   o    D

uma torneira ligada à rede de água; umbalde; umrelógio ou cronômetro; um béquer de volume adequado ao volume de água coletado.

Refletindo e registrando

É...VOCÊ JÁ VIVE 1. Por que a pessoa decidida a morar na NOMUNDODALUA. Lua precisaria de umtanque de ar com-

MAS, PARA  QUÊ?

1. Calcule o volume de água que po-

deria ser desperdiçado se a torneira ficasse aberta: a) por umdia; b) por ummês.

primido? 2. Se essa pessoa pudesse se mudar ime-

diatamente para a Lua, o que mais ela precisaria providenciar? 3. O que a mulher quis dizer coma ex-

2. Calcule até quantas pessoas pode-

pressão “vive no mundo da Lua”?

riamse beneficiar comesse volume de água desperdiçado combase no volume recomendado pela Organização das Nações Unidas (110litros diários por pessoa).

43

Garotoscronometrando o gotejarda água.

108

[ den t trro ]

Fique por dentro

Fique por

Aqui, o assunto trabalhado no tema estará representado através da linguagem mais visual. Você vai rever alguns conceitos, associando-os com as imagens presentes em um infográfico.

A poluição do ar  O arécompostode uma grandemistura degases epartículas,provenientede fontes geradoras variadas. Essas fontes podem ser naturais,comoas plantas ou os vulcões,mas também podem ser gerados por atividades humanas. Alguns desses gases sãoessenciais para a nossa sobrevivência; outros,ao contrário,podem prejudicar a saúde dos seres vivos. Leia,neste infográfico,outras informações sobre fontespoluidoras doar.

Aqui, você vai entrar em ação, aplicando os conhecimentos adquiridos ou aprendendo coisas novas por meio de atividades mais dinâmicas.

Glossário

Traz o significado de palavras ou expressões que talvez você ainda não conheça. Elas irão aparecer em destaque no texto e estarão com seu significado em um local visível na página. Conhecer esses significados é fundamental para a compreensão do texto de Ciências.

AUTOMÓVEIS Osautomóveis liberampelos escapamentosdoisdos mais nocivosgases que causamo efeito estufa:o monóxido de carbono e o dióxido de carbono. Ambosestão presentesna atmosfera emquantidade muito maiordo que o recomendado, o que afeta decisivamente a saúde daspessoas. Alémdisso, o transporte porautomóvel causa congestionamentosque di∆cultam a locomoção da população nas grandescidades.

QUEIMADAS Grande parte da agricultura praticada noBrasil ainda se vale de métodosarcaicos, comoa queimada,para limpare prepararo aro soloantes do plantio.Alémdo mal  causado ao sistema cardiorrespiratório doshumanos, osgases resultantesda queimada prejudicammuito judicammuito a natureza.Quase umterçodos gasesde efeito estufa liberadosna atmosfera vêmda atividade agrícola.

  a   r   e    d   o   n    O   a    k    i   r    E

PECUÁRIA Quanto piora qualidade do pasto ocupado pelosbovinos, maiora liberação degás metano poresses animais.O gásmetano,além de serum dosmaiores causadoresdo efeito ito estufa,contribuisigni∆cativamenteparaa destruição da camada de ozônio.

INDÚSTRIA Cerca de 30%dosgases que poluemo arsão emitidospelas tidospelas indústrias.Embora estejamtomando medidaspara reduzir esse dano,elas ainda têmgrande parcela de responsabilidade pelosproblemas relacionadosà poluição atmosférica.

CHUVAS O efeitoestufa e o aquecimento global, decorrentes,emgrande parte,da poluição da atmosfera,interferiramde forma fundamentalna ocorrência das chuvase no aumento das temperaturas nasúltimas décadas.Isso semfalar no fenômeno da chuva ácida...

1. Quaisatitudes positivas podemosadotar para diminuira poluição atmosférica? Em grupo,

pesquiseme tragamsuascontribuições.

2. Depoiselaboremuma redaçãoconjunta sobre “A poluiçãodo ar”,que integre causas,consequên-

ciase atitudespositivas. No final,cada grupo deve lerseu texto para osdemaiscolegas.

172

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Posso perguntar?

É incrível a quantidade de dúvidas que surgem quando estamos aprendendo alguma coisa... E aí, o melhor  jeito é perguntar mesmo! Perguntas assim são apresentadas nessa seção do livro.

Panorama

Posso perguntar? Gás e vaporsão a mesma coisa?

  a   z   u   o    S   o    l    l    i   n   a    D

Parte da água é absorvida pelo solo e, em seguida, pelas raízes das plantas. Os animais obtêmágua bebendo-a nos rios, riachos e fontes ou consumindo as plantas. Alguns processos, como a respiração e a transpiração dos organismos, bemcomo a eliminação de urina e fezes, tambémliberamágua na forma de vapor ou líquido no ambiente. Esse ciclo se repete continuamente, mantendo relativamente constante a quantidade de água no planeta, mas ess a água muda de estado físico a todo momento. Apesardea quantidadedeáguasemanterconstantenoplaneta,isso nãosignificaque temoságuadoceemestadolíquidodisponívelsempre na mesma quantidade. Segundo dadosdaOrganizaçãodasNações Unidas (ONU), quase1 bilhão de pessoasemtodoo mundonãotêm acessoafontesconfiáveisdeágua respiração potável.A situaçãoé piornospaísespobresou emdesenvolvimento. Fatores e s como desperdício de transpiração água,poluiçãoemudançasclimátiicasagravam essequadro. transpiração

Panorama Neste tema, você estudou as propriedades do ar e pôde constatar, combase nas atividades e discussões, que o ar temmassa, peso, ocupa lugar no espaço, é elástico, pode se expandir e ser comprimido. Aprendeu tambémque chamamos de pressão atmosférica a pressão do ar, que é exercida emtodos os lados e direções. Essa pressão varia coma altitude: quanto maior a altitude, menor a pressão atmosférica; menor altitude, maior pressão atmosférica.

Faça as atividades propostas a seguir para rever o que aprendeu.

respiração

1.

Reescreva as frases e complete corretamente as lacunas comas propriedades do ar. a) O ar temmassa, portanto tem ∞ ∞ . b) O ar pode ser comprimido, isto é, apresenta ∞ ∞. c) Graças à propriedade de ∞ ∞ , o ar pode ocupar todo o volume dos recipientes emque está contido.

2.

Analise a tirinha.

urina

urina

Osanimais obtêmágua pela ingestão e perdem-na pela transpiração,urina e fezes.As plantasobtêmágua absorvendo-a pelasraízes e perdem-na pelasfolhas,na transpiração.

C u r ioso

 é...

Como se forma a chuva de granizo?

Curioso é...

informações interessantes ou curiosas sobre o assunto do capítulo aumentarão seu interesse pelo estudo.

  a   n   e   r   a   o    t   o    F    /   e   n    i   o    t   n    A   n   o   s    l   e    N

   i   e   n    d    i    S   o    t   a   n   e    R    /   a    l    i    S    l   e   a    h   p   a    R   m   a    i    l    l    i    W

[...] O granizo só se forma em um único tipo de nuvem, acumulonimbus, também responsável por trovões e relâmpagos. Essa nuvem atinge até 25 km de altitude a partir da linha do Equador. “E ela só aparece nas regiões mais quentes”, explica Mario Festa, professor de Meteorologia do Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas (IAG) da Universidade de São Paulo. Isso acontece porque ela se forma graças a temperaturas elevadas e alto índice de umidade relativa do ar, mais raro nos países frios. [...] A pedra de gelo tem, em média, 0,5 a 5 centímetros de diâmetro, mas isso pode variar. Nos Estados Unidos, na década de 1970, foi registrado Pedrasde gelo um granizo com 14 centímetros de diâmetro, com 750 gramas. cobremrua após

A que pressão o tucano se refere? Por ter citado o valor de 1atm, emque local devem viver os animais da tirinha: ao níveldo mar ou em uma serra muito acima do níveldo mar?

chuva de granizo.

Renata Costa. NovaEscola .Disponível em:. Acesso em:20 dez.201 4.

3.

66

Umvoo comercialcom 150passageiros foi cancelado porque a porta dianteira do avião apresentou problemas para se manter fechada. O comandante e os engenheiros tomarama decisão de cancelar o voo, entre outros motivos, porque se a porta se abrisse em pleno voo poderia haver despressurização da cabine. Ou seja, a pressão do interior da nave – que era normal– seria bruscamente reduzida por entrar emcontato coma pressão reduzida da altitude. Que relação há entre essa ocorrência e a doença descompressiva nos mergulhadores?

150

São tomados os assuntos que você estudou durante o tema, através de questões que lhe poderão servir de instrumento para a própria avaliação; assim, você poderá rever alguns conceitos e noções sobre os quais ainda tem dúvida.

TEMA 1 – NOSSO LUGAR NO UNIVERSO ...................................... 10

• Captul 1 – Us .......................................................... 12

    o       i     r      á     m     u      S

Universo ................................................................................... 13 FIQUE POR DENTRO – ASTRONOMIA INDÍGENA .......................................................... 16

• Captul 2 – Sstma Sla ................................................... 18 Modelos explicativos da posição e do movimento dos astros celestes ..................................................................... 19 Sistema Solar............................................................................. 21

• Captul 3 – Platas  Sstma Sla ................................. 26 Os planetas do Sistema Solar ........................................................ 27

• Captul 4 – A Ta s m  spa ................................ 32 A Terra e seus movimentos........................................................... 33

• Captul 5 – A Lua –  satélt atual a Ta ..................... 38 Características da Lua ................................................................. 39

• Captul 6 – A Astma  s aas ctcs  tclócs .................................................... 44 A conquista do espaço ................................................................ 45

Panorama ........................................................................... 50

TEMA 2 – ÁGUA ...................................................................... 52

• Captul 1 – Substâcas, mstuas  s stas scs a matéa  ................................................... 54 Substâncias e misturas ................................................................ 55 Os estados físicos da matéria ....................................................... 56

• Captul 2 – Muaas  sta sc ................................ 58 As mudanças de estado físico ....................................................... 59

• Captul 3 – A áua  plata Ta .................................... 64 O ciclo da água .......................................................................... 65

• Captul 4 – A áua é um slt ....................................... 68 Soluções ................................................................................... 69

• Captul 5 – Áua: pss  lutua ................................. 72 Pressão de uma coluna de água .................................................... 73 Vasos comunicantes .................................................................... 74 O princípio de Pascal .................................................................. 75

• Captul 6 – Mas ppas a áua ................................ 78 Tensão superficial....................................................................... 79 Regulação térmica ...................................................................... 80 FIQUE POR DENTRO – ECLUSAS ............................................................................... 82

Panorama ...........................................................................84

TeMA 3 – A vidA não exiSTe SeM ÁgUA ................................... 86 • Captul 1 – Hsa ....................................................... 88 Composição da hidrosfera ............................................................ 89

• Captul 2 – Ambts aquátcs ........................................ 94 A biosfera ................................................................................. 95

• Captul 3 – A áua s asms s ............................. 98 Os seres vivos têm água em sua composição ................................... 99

• Captul 4 – A áua  a a humaa.................................. 104 O uso da água em diferentes atividades humanas ...........................105

• Captul 5 – Plu  ctama a áua .................... 110 A origem da poluição .................................................................111

• Captul 6 – Áua  saamt básc .............................. 116 O que é saneamento básico? .......................................................117 O tratamento da água bruta ........................................................118 O tratamento de esgoto..............................................................120 FIQUE POR DENTRO – QUANTIDADE DE ÁGUA EMPREGADA EM UM CAFÉ DA MANHÃ ...................................................................................... 122

Panorama .........................................................................124

TeMA 4 – Ar – CoMPoSição e ProPriedAdeS ......................... 126 • Captul 1 – Cmps  mptâca  a  ...................... 128 Gás nitrogênio ..........................................................................129 Gás oxigênio.............................................................................130 Gás carbônico ...........................................................................131 Fotossíntese .............................................................................132

• Captul 2 – Cmps  a – o ap  áua  uts ass  .......................................................... 134 Vapor de água...........................................................................135 Outros gases presentes na atmosfera ............................................135

• Captul 3 – Ppas  a  ......................................... 138

O ar é elástico, pode ser comprimido e se expandir.........................139

• Captul 4 – Pss atmséca ....................................... 142 O ar exerce pressão ....................................................................143 FIQUE POR DENTRO – MERGULHANDO SOB PR ESSÃO................................................. 144

Panorama ......................................................................... 150

TeMA 5 – ATMoSferA – o Ar e A vidA nA TerrA .................... 152 • Captul 1 – A atmsa tst ..................................... 154 A composição da atmosfera.........................................................155

• Captul 2 – fms atmsécs ................................ 160 Chuva ácida..............................................................................161 Efeito estufa.............................................................................162

• Captul 3 – Plu  a ................................................ 166 A atmosfera poluída...................................................................167 FIQUE POR DENTRO – A POLUIÇÃO DO AR............................................................... 172

Panorama .........................................................................174

TeMA 6 – fenôMenoS CLiMÁTiCoS ......................................... 176 • Captul 1 – Mtla ................................................. 178 A Meteorologia .........................................................................179 Modificando o tempo .................................................................180 FIQUE POR DENTRO – ESTAÇÕES METEOROLÓGICAS ................................................... 184

Panorama ......................................................................... 188

TeMA 7 – SUPerfíCie e inTerior dA TerrA ............................ 190 • Captul 1 – A stutua  plata Ta. ........................... 192 O que há no interior da Terra? .....................................................193 Placas tectônicas ......................................................................195

• Captul 2 – rchas  mas .......................................... 198 Os minerais ..............................................................................199 As rochas .................................................................................200 Tipos de rochas .........................................................................200

• Captul 3 – A ma  sl ........................................ 204 O que é solo?............................................................................205 Como se forma o solo? ...............................................................205 A composição do solo ................................................................207 O perfil do solo .........................................................................208

• Captul 4 – Tps  sl ................................................. 210 Propriedades do solo ..................................................................211 O solo brasileiro ........................................................................214

• Captul 5 – rcuss mas  étcs ...................... 216 Os recursos presentes no solo ......................................................217 FIQUE POR DENTRO – OS FÓSSEIS ......................................................................... 222

Panorama .........................................................................224

TEMA 8 - SOLO E AMBIENTE ................................................... 226

• Captul 1 - Sl  s ................................................. 228 O ser humano e a erosão ............................................................229

• Captul 2 - o sl  cuas ..................................... 234 O solo e as plantações ...............................................................235

• Captul 3 - daa  sl ......................................... 240 Degradação do solo ...................................................................241

• Captul 4 - Sl, ambt  saú ................................... 246 Uso sustentável do solo..............................................................247 FIQUE POR DENTRO – SOLO: UM AMBIENTE AMEAÇADO............................................. 248

O solo e a saúde........................................................................250

Panorama .........................................................................254

MAnUAL do ProfeSSor  ........................................................257

 Tema

1

Nosso lugar no Uni verso

NESTE TEMA  VOCÊ VAi ESTUDAR:

• as galáxas e os corpos celestes; • um modelo teórco da formação do Sstema Solar e de seus astros; • os planetas e demas astros do Sstema Solar; • os prncpas movmentos da Terra em relação ao Sol; • as característcas da Lua, satélte natural da Terra; • algumas relações entre o conhecmento centífco e a produção de tecnologa.

Duas crianças olhando o céu ao amanhecer. Região do deserto de Okanagan, Canadá. Fotografia obtida com o auxílio de filtros de luz e tratadas em programas de edição de imagem por computador.

 vel ver um céu no turno semelhanOnde você mora é possí   te ao mos trado na fo togra fia? uma noi te com pouca em , ção  ten a m co , céu o   ve ser 2. Ob ia o que vê? Será que nebulosidade. Como  você explicar celes tes? além de es trelas há ou tros as tros o vemos mais as nã ,  tão En ce. are ap l So o er, hec 3. Ao aman í  is no céu no turno. Por quê? es trelas que eram vis ve de auxiliar-nos no co tidiano? po u cé do ão   vaç ser ob a mo Co 4.

1.

1. Resposta pessoal. 2. Aparentemente, no céu representado existem apenas estrelas, mas pode haver planetas, cometas, asteroides e satélites (naturais e artificiais), por exemplo. 3. Porque a luminosidade do Sol, que é uma estrela, ofusca o brilho das demais estrelas; não as vemos, mas elas permanecem no céu. 4. Auxilia na contagem do tempo em fenômenos como a sucessão de dias e noites ou das estações do ano com os movimentos da Terra. Os astros também

foram e são guias de muitos viajantes ao longo da história. O estudo dos astros, e do Universo como um todo, é importante para saber sua origem e prever acontecimentos futuros, bem como enriquece culturalmente a humanidade. Para o encaminhamento das questões, consulte o tópico Abertura do Tema  do Manual do Professor.

   k   c   o    t   s   n    i    t   a    L    /    L    P    S    /    k   u   n   u    N    d    i   v   a    D

1

Nes te capítulo você vai es tudar: alguns dos elemen tos que compõem o Uni verso, como as galáxia s e a es trela que es tá mais próxima da Terra, o Sol.

Capítul o Uni verso

Explorando O que existe no céu Marcílio sempre viveu em uma grande cidade e nunca havia saído dela. Menino crescido em um prédio cercado de um monte de outros prédios. Até que, um dia, um amigo da escola, o Luís, convidou Marcílio para passar o fim de semana no sítio da avó dele. Marcílio aceitou e lá foram eles, viajando horas e horas até chegar a uma região bem distante da sua, onde poucas casas tinham acesso à eletricidade.    t   a   c   r   o    F   a    i    l   a    t   a    N   :   s   e    õ   ç   a   r    t   s   u    l    I

Marcílio gostou muito da vida no campo, mas ele ficou realmente impressionado quando, à noite, Luís e sua avó o levaram ao quintal para ver o céu. Ah, que maravilha! Marcílio não acreditava que pudessem existir tantas estrelas! – Nossa, na minha cidade não tem essas estrelas não! – exclamou Marcílio. – É, rapazes, mas na imensidão do espaço celeste não há somente estrelas... Há muitos tipos de astros celestes! – disse a avó de Luís. Agora é sua vez. 1.  Você já viu algum céu que te impressionou? Resposta pessoal.

2. Por que, de acordo com as observações que Marcílio faz sobre a cidade onde mora,

ele não vê tantas estrelas no céu? Porque nas cidades há fatores causadores da pouca visibilidade dos astros. Um deles é o ofuscamento das luzes emitidas pelos astros pela intensidade da iluminação artificial. A luz, mal projetada, ofusca o brilho das estrelas. Outro fator é a poluição atmosférica.

Professor, veja orientações para trabalhar esta seção no Manual do Professor.

12

Universo O Universo compreende tudo que existe – toda matéria e toda energia. Para melhor entendê-lo, faremos uma introdução à Astronomia. Considerada a mais antiga das ciências, a Astronomia resulta da curiosidade e do estudo realizado por homens e mulheres, por milhares de anos, em busca de explicações sobre os astros celestes e sobre tudo o que existe na imensidão do Universo. Quando olhamos o céu noturno e vemos muitos pontos reluzentes, costumamos chamá-los de “estrelas”. No entanto, além das estrelas, há muitos outros tipos de astros no céu. Por exemplo, alguns dos pontos cintilantes que podem ser nebulosas ou até mesmo galáxias. As galáxias são aglomerados de bilhões de estrelas, nebulosas e sistemas planetários. As nebulosas são grandes acúmulos de gases e poeira cósmica contidos nas galáxias. No interior delas, formam-se as estrelas. Os sistemas planetários incluem planetas, satélites, asteroides, cometas, gases, poeiras e outras partículas sólidas orbitando estrelas. Um exemplo é o Sistema Solar, conjunto de astros que inclui o planeta Terra e que faz parte da galáxia Via Láctea. Estrelas são astros que produzem luz e calor, e essa propriedade as distingue dos planetas e demais corpos celestes.

     O      I      R       Á      S      S      O      L      G

 Astro celeste:

denomnação dada a todos os corpos celestes. Céu: abóbada celeste ou frmamento; é a parte do Unverso vsta daqu da Terra, sem a ajuda de nstrumentos óptcos. O termo abóbada tem relação com a forma percebda pelo observador terrestre;  já a palavra firmamento se refere a como os antgos magnavam ser o céu: local onde os astros estavam fxos ou “frmados”.

Via Láctea – A galáxia onde moramos Um observador que estiver no Brasil, país cuja maior parte do território se localiza no Hemisfério Sul, em noite de inverno, sem a presença de nuvens ou poluição atmosférica, poderá ver a faixa esbranquiçada formada pelo brilho de incontáveis astros atravessando o céu. Essa faixa é uma pequena parte da galáxia em que vivemos. Na Antiguidade, recebeu o nome de Via Láctea, expressão que, em latim, significa “caminho de leite”. Observe a imagem ao lado.

  m   o   c  .   o    t   o    h   p    k   c   o    t   s    i    /    i    l   o   z   z    i    t    S   a    t    i   n    A

Imagem da Via Láctea vista a olho nu da Terra. Alpes italianos. Embora alguns desses pontinhos brancos que observamos no céu pareçam estrelas, eles são, na realidade, um aglomerado de milhões de estrelas, planetas, nuvens de gases e poeira, e de outros astros. A esses conjuntos, como já vimos, denominamos galáxias.

13

     O      I      R       Á      S      S      O      L      G

Espiral: é uma curva plana

que gra em torno de um ponto central.

  a   z   u   o    S   o    l    i   n   a    D

A Via Láctea apresenta um núcleo com braços espirais onde existem aproximadamente 400 bilhões de estrelas. Em um desses braços, localiza-se o Sistema Solar. Este sistema é composto do Sol, a estrela central, e de oito planetas, entre eles, a Terra. O Sol é um dos responsáveis pela manutenção da vida em nosso planeta.   a   r   u

  o    M   s    i   u    L   :   s   e    õ   ç   a   r    t   s   u    l    I

núcleo braços em espiral

localização aproximada do Sistema Solar Elementos ilustrados sem escala; as cores não são as reais.

Representação esquematizada, sem escala, da Via Láctea, com indicação da localização aproximada do Sol, a estrela de nosso Sistema Solar.

As constelações Olhando para o céu, durante a noite, em um lugar propício, é possível ver milhares de estrelas que, apesar de parecerem próximas umas das outras, estão, na verdade, bem longe da Terra e, muitas vezes, distantes entre si. Ao observar essas estrelas, várias civilizações e povos passaram a traçar linhas imaginárias, ligando umas às outras e formando “desenhos” de objetos, animais e outras figuras. Constelações são linhas imaginárias ligando as estrelas, as quais formavam desenhos. Uma das primeiras utilidades de se observar estrelas, e de classificá-las em constelações, foi a de ajudar a identificar as estações do ano, ou seja, a melhor época para o plantio e colheita. Também auxiliava os viajantes a se orientarem. Atualmente elas são utilizadas pelos astrônomos para indicar direções no Universo e facilitar o reconhecimento de regiões do céu.

A constelação de Escorpião é uma das constelações mais conhecidas. Observe que a imagem da esquerda mostra o agrupamento das estrelas e a imagem da direita mostra a mesma constelação com o desenho, que representa o escorpião.

14

   k   c   o    t   s   n    i    t   a    L    /    L    P    S    /   r   e    k   r   a    P    d    i   v   a    D    &    d   r   o    f   n   a    S   n    h   o    J

Atividades Sistematizar Uma galáxia é composta de nebulosas, estrelas, sistemas planetários e tudo o que neles existe –

1. De que uma galáxia é composta? planetas, satélites, cometas etc.

2. De acordo com o que você estudou neste capítulo, qual das formas representadas abaixo

lembra o formato da galáxia Via Láctea? O esquema espiral, representado na figura c. a)

b)

c)

   E    A    D   :   s   e    õ   ç   a   r    t   s   u    l    I

3. Imagine que, em uma noite de pouca nebulosidade, um morador de uma pequena cidade

e outro, de uma cidade grande, ambas localizadas na mesma região, observaram o céu ao mesmo tempo. Na cidade pequena foi possível observar uma quantidade bem maior de estrelas no céu do que na cidade grande. Explique o motivo que, geralmente, explica essa diferença. Há maior poluição luminosa, ou seja, excesso de luz artificial, nas grandes cidades. Refletir 1. Relacione as imagens a seguir às definições apresentadas. A

1. Formada por um conjunto de nebulosas, sistemas planetários e bilhões de estrelas, além de astros menores.

   k   c   o    t   s   n    i    t   a    L    /    L    P    S    /    A    S    A    N

B

2. Astro que tem a propriedade de produzir calor e luz; pode formar sistemas planetários, nos quais outros astros orbitam a seu redor.

   k   c   o    t   s   r   e    t    t   u    h    S    /   s    i    V   y    k   c   a    L

C

   A    S    A    N

3. Agrupamento arbitrário de estrelas criado de acordo com a perspectiva do observador localizado na Terra.

Resposta: A-2; C-3; B-1.

Desafio 1. Diferentes povos, com suas culturas, criaram constelações próprias, relacionando-as com

seu cotidiano. Crie você, também, uma constelação. Numa noite estrelada, escolha um conjunto de estrelas e ligue os pontos mentalmente, depois faça um desenho, criando sua constelação. Desenhe-a e dê um nome a ela. Traga sua constelação para a escola e monte, com os colegas, um mural com os desenhos da classe toda.

•

•

15

[ den tro ] Fique por

A Constelação do Homem Velho A Constelação do Homem Velho surge na segunda quinzena de dezembro e indica o início do verão para os indígenas do Sul e o período de chuvas para os indígenas do Norte do Brasil.

Para os indígenas que viviam no Brasil, os conhecimentos de astronomia tinham funções práticas. Além da orientação geográfica, como a localização do nascente (leste) e do poente (oeste), eles associavam os fenômenos das fases da Lua e o surgimento das constelações no céu com o decorrer do tempo.

  a  i  m  o  n   o   r A s t  e n a   in d í g

Caminho de Leite ou Caminho da Anta? Para alguns povos indígenas brasileiros, a Via Láctea é conhecida como o Caminho da Anta, em razão da localização da Constelação da Anta, que surge na segunda quinzena de setembro e indica o início de um período entre frio e calor para os indígenas da Região Sul e entre seca e chuva para os indígenas do Norte.

O olhar indígena Os indígenas notaram que alguns fenômenos naturais eram cíclicos, isto é, repetiam-se no mesmo intervalo de tempo. Perceberam que o surgimento das estrelas no céu em determinadas épocas do ano e os movimentos da Lua e do Sol estavam relacionados aos períodos de pesca, caça, plantio, corte de madeira e colheita. Com base em sua cultura e crenças, esses povos criaram as próprias constelações.

16

As imagens apresentadas nestas páginas estão sem escala.

Valorizando as diversas culturas Em 1612, o missionário francês Claude d’Abbeville visitou o grupo Tupinambá, no Maranhão, e reuniu informações publicadas no livro Histoire de la mission des pères capucins en l’isle de Marignan et terres circonvoisines (História da missão dos padres capuchinhos na Ilha do Maranhão e terras circunvizinhas). Esse livro, em que ele registrou estrelas e constelações conhecidas pelos tupinambás, é uma das obras mais importantes sobre essa etnia.

  a    h   n    i   m   a    C   s   o    l   r   a    C

A Constelação da Ema Formada por estrelas muito brilhantes, essa constelação surge na segunda quinzena do mês de julho, indicando o início do inverno para os indígenas da Região Sul e o início da estação seca para os indígenas da Região Norte.

1. Segundo o texto, qual é a principal função prática do conhecimento indígena relativo às constelações? 2. Reúna-se em grupo e discuta a questão: Por que sabemos tão pouco sobre a cultura indígena?

17

Capítul o

2

S is tema Solar 1. Esses conhecimentos eram utilizados principalmente para marcar o tempo. O aparecimento das

constelações no céu indica o início dos períodos favoráveis às atividades de caça, pesca, plantio e colheita. 2. Pode ser mencionado o fato de os indígenas não terem o hábito de registrar seus costumes, eles são

passados de geração a geração, principalmente de forma oral. Outro ponto relevante é a quantidade reduzida de pesquisas e estudos relacionados às culturas dos povos indígenas e a baixa divulgação desse tipo de material. É importante notar que a pouca divulgação está relacionada ao preconceito que ainda há em relação aos povos da floresta, no fato de sua cultura ser, erroneamente, considerada inferior à cultura trazida pelos colonizadores.

No capítulo an terior  vimos que no Uni verso exis tem bilhões de galáxias e iden ti ficamos a galáxia  Via Lác tea, da qual nosso Sis tema Solar faz par te. Nes te capí tulo, você vai es tudar o con jun to de as tros que compõem o Sis tema Solar.  Vai  também  veri ficar que, ao longo dos anos, modelos di feren tes  foram usados para explicar a posição do plane ta  Terra no Uni verso.

Explorando Os movimentos da Terra Júlia sempre foi curiosa. Nas aulas de Ciências, por exemplo, fazia todos os experimentos do livro didático e procurava a explicação para os fenômenos que ocorriam. Usava bastante a expressão: “Por quê?”. Assim, estava sempre aprendendo algo a mais. Durante uma aula, o professor comentou que, apesar de sabermos hoje que a Terra gira em torno do Sol, há centenas de anos acreditava-se no contrário: que o Sol girava em torno da Terra.

Terra Sol

  s   e   n   u    t   n    A   r   e    d   n   a    W   :   s   e    õ   ç   a   r    t   s   u    l    I

Julia ficou espantada em saber que o Sol não gira em torno da Terra! “Ora, não é isso que vejo todos os dias!” pensou ela. Afinal, todos os dias ela via o Sol nascer em um ponto do horizonte, cruzar o céu e, à tardinha, pôr-se em um ponto oposto, no horizonte. Ficou intrigada: “Ah, como se explica essa ideia de o Sol não girar em torno da Terra? Para mim, os gregos é que estavam certos!”.

Na lousa...

Agora é sua vez! 1. Por que Júlia pensa que o Sol gira ao redor da Terra? 2. O que você pensa a respeito dessa questão? Quais

movimentos você imagina que a Terra realiza? 1. Júlia tira suas conclusões observando o movimento aparente do Sol no céu, que ocorre por

18

conta do movimento de rotação da Terra, no qual o planeta gira em torno de si mesmo, isto é, em torno de um eixo imaginário que passa pelos polos Sul e Norte. 2. Professor, aceite as contribuições dos alunos sem julgamentos. Busque entender como constroem o raciocínio para defender suas ideias. Ao longo do capítulo, eles vão descobrir que a ideia de que o Sol girava em torno da Terra durou muitos anos e foi defendida por grandes estudiosos também. Somente com o tempo e cuidadosa observação, com a ajuda da tecnologia, é que essa teoria foi substituída. Professor, veja orientações para trabalhar esta seção no Manual do Professor.

Na cabeça de Júlia...

Modelos explicativos da posição e do movimento dos astros celestes Diferentes civilizações da Antiguidade, como a egípcia, a suméria e a hindu, criaram explicações religiosas ou míticas para o movimento dos astros e suas influências nos fenômenos climáticos da Terra. Pelo que se sabe, entre quatro e cinco séculos antes de Cristo, estudiosos gregos, como o filósofo Aristóteles (384 a.C.-322 a.C.), formularam explicações para o movimento dos astros com base na observação do céu e dos astros, em raciocínio lógico e em cálculos. Concluíram, à época, que a Terra tinha forma esférica e permanecia parada no centro do Universo. Para eles, o Universo, por sua vez, era também esférico e apreos egípcios, Rá, o deus-sol, sentava camadas (semelhantes às Para distribuía luz e calor pelo mundo. de uma cebola), nas quais os astros giravam todos em torno da Terra. Cerca de 300 anos depois, o estudioso grego Claudius Ptolomeu (100 a.C. -170 a.C.) elaborou um modelo no qual a Terra se encontrava no centro do Universo – o modelo geocêntrico  ou geocentrismo .

Lua

 Terra

     O      I      R       Á      S      S      O      L      G

Egípcio: a civilização

  s   e   g   a   m    I   y    t    t   e    G    /    i   n    i    t   s   o   g    A   e    D

egípcia antiga desenvolveu-se na região nordeste da África, às margens do Rio Nilo, entre 3200 a.C. (antes de Cristo) e 32 a.C. Aí se formou um Estado muito forte, comandado por faraós, e se desenvolveram a agricultura, as artes e as ciências. Hindu: a civilização hindu começou a se formar por volta de 3 mil a.C., na região da Índia atual. Desenvolveu a agricultura e criou importantes cidades, além de obras de arte. Uma de suas características mais marcantes é a influência da religião brâmane, que dividia, e divide até hoje, a população em castas, ou seja, as pessoas são consideradas de acordo com a posição social a que pertencem desde o nascimento. Sumério: um dos povos da antiga Babilônia, que surgiu por volta de 4 mil a.C. Desenvolveu-se entre os rios Tigre e Eufrates, onde hoje se localiza o território do Iraque e parte da Síria. A ele é atribuída a invenção da escrita.

Vênus Sol

Marte Júpiter Saturno   a    i    d   e   m   o    i    D    /   e   c   r   u   o    S   e   c   n   e    i   c    S

Firmamento

  a   r   u   o    M   s    i   u    L

Representação simplificada do modelo geocêntrico apresentando o Sol e os planetas do Sistema Solar hoje conhecidos.

Ptolomeu desenvolveu seus estudos em Alexandria, cidade do Egito.

Fonte: Departamento de Física. Universidade de Hong Kong. Disponível em: .

19

Professor, talvez os alunos achem estranho o geocentrismo ter durado tanto tempo. Explique que esse modelo foi baseado em observações do movimento dos astros que era visível aqui da Terra. Deixe para aprofundar o assunto quando estudarem os movimentos da Terra em relação ao Sol – Capítulo 5.

Durante séculos, o modelo geocêntrico foi o mais aceito. Apenas no século XVII uma nova concepção veio abalar o chamado geocentrismo, quando Nicolau Copérnico (1473-1543), astrônomo e matemático polonês, propôs um modelo no qual o Sol ocupa o centro do Universo. Tal modelo ficou conhecido como modelo heliocêntrico ou heliocentrismo . As ideias de Copérnico foram aprimoradas pelo cientista italiano Galileu Galilei (1564-1642), primeira pessoa a apontar uma luneta para o céu, e os estudos relativos ao modelo heliocêntrico e o conhecimento sobre o lugar ocupado pelo Sol e pela Terra no Universo foram ampliados. Sabemos, atualmente, que o Sol é o centro do nosso sistema planetário, denominado Sistema Solar, mas não é o centro do Universo.

   k   c   o    t   s   n    i    t   a    L    /    L    P    S

Copérnico apresentou o heliocentrismo (Sol no centro) quase um século antes de Galileu.

Ciência e Sociedade      O      I      R       Á      S      S      O      L      G

A tecnologia mudando nossa visão de mundo Bélico: referente a guerra.

  s   e   g   a   m    I   y    t    t   e    G    /    i   n    i    t   s   o   g    A   e    D

Uma das primeiras lunetas atribuídas a Galileu Galilei. Museu Galileu, Florença, Itália.

O desenvolvimento da tecnologia tem sido fundamental para os estudos relacionados ao Universo. Ao longo dos séculos, com o auxílio de instrumentos, os cientistas puderam observá-lo com mais precisão, descobrir novos astros e galáxias, elaborar modelos que descrevem como ele funciona e conhecer melhor nosso Sistema Solar. Um dos grandes avanços no conhecimento da Astronomia ocorreu com a criação da luneta, no início do século XVII, pelo fabricante de lentes holandês Hans Lippershey (1570-1619). Essa luneta foi inicialmente utilizada como um objeto bélico, para visualização nos campos de batalha. Em 1609, Galileu Galilei aprimorou o projeto da luneta e a utilizou para observar o céu. Desse modo, pôde analisar a Lua e outros astros celestes por meio de um instrumento óptico.    k   c   o    t   s   n    i    t   a    L    /   o    t   o    f   r   e    t   n    I    /    h   c   u   a    R   g   n   u    l   m   m   a    S

Representação artística do modelo heliocêntrico de Nicolau Copérnico. Nesta gravura o Sol está no centro, com os outros planetas ao redor, com destaque para a Terra (em tamanho maior). No extremo do Sistema estão as constelações que formam o zodíaco.

20

Usando sua luneta, Galileu observou que o planeta Júpiter tinha luas, ou seja, dois astros menores que giravam em torno dele. Esse fato trouxe problemas para os defensores do geocentrismo, pois acreditavam que todos os corpos celestes giravam em torno da Terra. Por outro lado, estudiosos que defendiam as ideias de Copérnico, isto é, o heliocentrismo, ganharam força. Entre eles, o próprio Galileu. Ao longo dos séculos, centenas de outros cientistas fizeram grandes contribuições a respeito da composição e do funcionamento do Universo, construindo o conhecimento atual da Astronomia. No entanto, o conhecimento científico precisa ser aceito pelas instituições sociais para ser legitimado. Isso não ocorreu com a teoria heliocêntrica de Galileu Galilei, quando ela foi proposta. A Igreja Católica, instituição muito poderosa à época, defendia a Terra como centro do Universo, e não aceitou as demonstrações de Galileu, condenando esse cientista à prisão domiciliar e proibindo-o de divulgar suas ideias. No século XX, com o avanço da tecnologia, foi possível lançar o telescópio Hubble ao espaço. Com ele, foram descobertas novas galáxias, planetas, formações estelares, dentre outros astros, o que permitiu uma maior compreensão do Universo.

Sistema Solar 

  a    i    d   e   m   o    i    D    /   n   o    d   n   o    L   m   u   e   s   u    M   e   c   n   e    i   c    S

Galileu Galilei. Obra de A. S. Zileri, óleo sobre tela, 1884.

Telescópio Hubble no espaço. Já está em construção um sucessor para o Hubble: o telescópio James Webb, ainda mais potente, promete revelar outros segredos do Universo. Imagem de 2009.

Nosso Sistema Solar é formado pelo Sol, por oito planetas, com seus satélites e anéis, entre eles a Terra, pelos planetas-anões e por centenas de outros corpos menores. Esse conjunto de astros está situado em um dos braços, o de Órion, da Via Láctea. Reveja ilustração da página 14. O Sol é uma entre as cerca de 400 bilhões de estrelas que há na galáxia Via Láctea.

  a   s   a    N

O Sol  Em um dia claro e sem nuvens, apenas uma estrela é sempre visível no céu: o Sol. Milhares de estrelas, observáveis durante a noite, parecem ter sumido... Onde elas estariam? Todas continuam no céu, porém, como o Sol está muito mais próximo da Terra que elas, sua luz acaba sendo mais intensa, ofuscando as demais. Essa maior proximidade entre o Sol e a Terra explica o fato de o Sol aparentemente ser a maior e a mais brilhante das estrelas, o que não é verdade.

Ofuscar: impedir a

visualização de outros elementos por emitir muita luminosidade.

     O      I      R       Á      S      S      O      L      G

21

Grande, mas há maiores

     O      I      R       Á      S      S      O      L      G

Diâmetro: segmento de

reta interno a um círculo ou esfera, que passa pelo seu centro. Veja o exemplo:

Ao compararmos os tamanhos do Sol e da Terra, a diferença é surpreendente: caberiam aproximadamente um milhão de planetas Terra dentro do Sol. Apesar de medir 1 390 000 quilômetros de diâmetro, o Sol é considerado, em relação ao conjunto de estrelas da galáxia Via Láctea, uma estrela de tamanho médio. Ele realmente fica pequeno ao ser comparado às demais que podem ser observadas no céu. A estrela Betelgeuse, por exemplo, que pode ser vista no verão na constelação de Órion, tem 650 vezes o diâmetro do Sol.   m   o   c  .   o    t   o    h   p    k   c   o    t    S    i    /    t    d   n   r    A   r    i   m    i    d   a    l    V

  a   r   u   o    M   s    i   u    L

circunferência

diâmetro

Gravidade: uma das forças

da natureza, resultante do fato de que “matéria atrai matéria”. É essa força que mantém a Lua girando em torno da Terra, e a Terra em torno do Sol. Além disso, faz com que os corpos próximos à superfície da Terra sejam atraídos para ela. Massa: em Ciências, quando dizemos que um corpo tem massa, estamos nos referindo à quantidade de matéria dele. Massa é diferente de peso. O peso de um corpo tem relação com a atração de um astro sobre ele. Terra Sol

Representação artística em que a Terra foi colocada ao lado da imagem do Sol para dar a noção da escala, quando se comparam ambos os astros.

Nós vimos que o Sol está localizado em um dos braços da Via Láctea. E ele não está sozinho. Nessa região da nossa galáxia existe um conjunto de vários corpos celestes. O Sol, por ter massa muito maior que quaisquer um desses astros, exerce um enorme poder de atração sobre eles, devido à força da gravidade. E “prende” ao seu redor planetas, planetas-anões, satélites, cometas e meteoroides. Esses astros orbitam em torno do Sol, formando o que conhecemos por Sistema Solar. 22

Satélites Na Astronomia, satélite natural é um corpo celeste que se movimenta ao redor de um astro maior que ele. Um exemplo é a Lua, que gira ao redor da Terra. Os planetas do Sistema Solar que, conforme nosso conhecimento atual, têm mais satélites naturais são Júpiter e Saturno, com 67 e 62 luas, respectivamente. No entanto, esses números estão sempre aumentando, uma vez que, conforme os estudos e a tecnologia avançam, descobrimos mais a respeito do Universo.

   k   c   o    t   s   n    i    t   a    L    /   s   r   e    h   c   r   a   e   s   e   r   o    t   o    h    P    /   o    l    l   u    Z    k   n   a   r    F

Astros menores do Sistema Solar Quando o Sistema Solar se formou, há cerca de 4,6 bilhões de anos, foram lançados no espaço inúmeros fragmentos que nele vagam até hoje. De acordo com a União Astronômica Internacional (UAI), a classificação “pequenos corpos do Sistema Solar” engloba os objetos que orbitam ao redor do Sol e que, de tão pequenos, não satisfazem à definição de planeta ou de planeta-anão. Vamos conhecer alguns deles.

Lua, o satélite natural da Terra.

Cometas Compostos de rocha, gelo e poeira, os cometas podem ter tamanhos diferentes. Geralmente eles somente são visíveis da Terra ao se aproximarem do Sol, momento em que sua cauda, formada por gases, adquire um brilho intenso devido ao aumento de temperatura.    k   c   o    t   s   n    i    t   a    L    /   s    i    b   r   o    C    /   r   e   y   e   m   s   s   e    R   r   e   g   o    R

Fotografia do cometa Halley, astro que se aproxima do Sol a cada 76 anos.

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Asteroides, meteoroides, meteoros e meteoritos

Posso perguntar? Por que os astros são incinerados quando estão próximos de atingir a Terra? Esta vinheta traz questionamentos que respondem a dúvidas que possam surgir ao longo da matéria e servem para aferir a compreensão do aluno em relação ao assunto do trabalho. Não responda prontamente às questões, ouça as contribuições e gradualmente construa o entendimento deste tópico. Solicite, por fim, que copiem a pergunta no caderno e lá coloquem também a resposta. Professor, procure levar os alunos a refletir sobre as diferenças entre o espaço sideral e a composição da Terra. A maioria dos corpos que atingem a atmosfera da Terra, vindos do espaço, entra em chamas. Em virtude da alta velocidade da queda, o atrito com nossa atmosfera acaba aquecendo o corpo, geralmente antes de ele alcançar a superfície terrestre.

Os asteroides são formados por rochas e metais. Estão localizados, em sua maioria, entre os planetas Marte e Júpiter, região conhecida como Cinturão de Asteroides. Seu tamanho pode variar de alguns metros até centenas de quilômetros de extensão. Quando os asteroides se fragmentam, eles mudam de nome e passam a se chamar meteoroides. Se entrarem em contato com o planeta Terra, os nomes também mudam.  Veja a seguir. Meteoroides:   pequenos fragmentos que se formam com pedaços de cometas e asteroides. Eles são assim denominados pelos astrônomos para distingui-los dos asteroides. Meteoros: é o nome que recebem os meteoroides ao penetrarem na atmosfera terrestre e incendiarem-se, formando rastros de luz, popularmente conhecidos como estrelas cadentes. Meteoritos:  nome recebido por esses fragmentos quando ultrapassam a atmosfera e caem sobre a Terra. meteoroides

espaço

meteoros

atmosfera

superfície da Terra

meteorito

24

  a   r   u   o    M   s    i   u    L   :   s   e    õ   ç   a   r    t   s   u    l    I

Atividades Sistematizar 1. Onde está situado nosso Sistema Solar? O Sistema Solar está situado na Via Láctea, num dos braços de sua espiral, o de Órion.

2.  Visto da Terra, o Sol parece ser a maior estrela do Universo. Ele é de fato a maior delas?

Não. Assim o percebemos porque é a estrela mais próxima da Terra. Entre as demais estrelas da Via Láctea, é considerado uma estrela de porte médio. Há várias estrelas muito maiores (ou menores) que o Sol. O Sistema Solar é formado pelo Sol, a estrela desse sistema, e outros astros que giram ao seu redor: oito planetas com seus satélites e anéis, planetas-anões e seus satélites e centenas de outros corpos menores.

3. Quais astros formam nosso Sistema Solar?

4. O que mantém esses astros girando ao redor do Sol? A lei da gravidade, decorrente do fato de matéria atrair matéria.

Refletir 1. A respeito da localização da Terra e do Sol no espaço, leia as afirmações e reescreva-as

observando a ordem cronológica dos fatos históricos citados. a) Desde a época de Aristóteles e ao longo dos séculos, muitos astrônomos defenderam a ideia de que a Terra se movimentava. Apesar disso, a ideia que supunha a Terra imóvel perdurou até o século XVI. b) Galileu Galilei (1564-1642), defensor do heliocentrismo, foi o primeiro astrônomo a romper publicamente com a ideia de Aristóteles sobre geocentrismo. Galileu, que observou os astros com uma luneta, muito contribuiu para o avanço da Astronomia. c) Aristóteles (século IV a.C.), um dos maiores defensores da imobilidade da Terra, acreditava que a Terra permanecia em repouso no centro do Universo. d) Copérnico (1473-1543), depois de muitos estudos, apresentou o modelo heliocêntrico, no qual defendia que a Terra e os outros astros se movimentavam ao redor do Sol. A sequência das afirmações que segue a ordem cronológica dos fatos históricos citados é: c, a, d, b.

Desafio 1. Povos antigos criaram mitos para explicar o funcionamento do Universo. Leia o texto a se-

guir e saiba um pouco sobre o mito egípcio da criação.    k   c   o    t    S   n    i    t   a    L    /   m   u    b    l    A

Só existiam as águas, no princípio dos tempos. Das águas se originou tudo que há no mundo. Nesse abismo líquido, Áton, o grande deus, se escondia num botão de lótus (planta típica das margens do rio Nilo). Um dia, Áton apareceu sobre as águas como Rá, o deus Sol. Rá criou o ar e a luz. O grande deus separou o céu (deusa Nut) da Terra (deus Geb). Outros povos também desenvolveram explicações míticas sobre o Universo. Em grupo, e seguindo a orientação do professor, façam uma pesquisa na Internet ou outras fontes para conhecer melhor mitos de povos indígenas e afro-brasileiros referentes ao Universo.

A ilustração mostra o Universo segundo o mito egípcio da criação. O céu, representado pela deusa da noite Nut: um corpo alongado coberto por estrelas, que forma o arco da abóbada celeste. As pontas do arco (pés e mãos de Nut) encostam na terra, representada pelo deus Geb (deitado sobre o solo). As demais figuras humanizadas representam outros deuses da mitologia egípcia.

25

Capítul o

3

Plane tas do S is tema Solar

No cap ítulo an terior,  vimos os modelos de Universo que  foram desen vol vidos de acordo com obser vações do céu. Também aprendemos que, no Sis tema Solar, exis  tem sa téli tes e as tros menores. ar Nes te capí tulo,  você  vai es tud do  tas e com mais de talhes os plan Sis tema Solar.

Explorando

Um carrossel espacial  Víctor estava muito contente enquanto brincava no carrossel do parque que chegou à sua cidade. A cada volta que seu cavalo dava, ele sorria mais com as luzes, o vento fresco, o som das gargalhadas dos outros cavaleiros. Foi então que ele se deu conta de que aqueles cavalos em círculo lembravam muito a aula do dia anterior, quando a professora havia apresentado o Sistema Solar. Alguns cavalinhos seriam os planetas, girando em sua órbita em torno do centro espelhado e iluminado, que seria o Sol.

  s   e   n   u    t   n    A   r   e    d   n   a    W   :   s   e    õ   ç   a   r    t   s   u    l    I

Então ele começou a pensar consigo mesmo: “Aquela menina ruiva, no cavalo vermelho, é Marte. Aquele garoto suando para chuchu é Mercúrio. Nossa, aquele rapaz grandão é Júpiter! Aquela moça cheia de anéis é Saturno, claro! E eu?”  Víctor ficou pensativo por um tempo, enquanto seu cavalinho seguia seu caminho circular.  “Ah, eu sou Netuno. Vendo tudo ‘de longe’ e achando tudo muito lindo.”

Vamos analisar a narrativa. 1.  Você tem alguma ideia do motivo de Vítor ter es-

colhido pessoas com características bem definidas para representar certos planetas? 2. O que mais você sabe sobre os outros planetas?

 Você se identifica com algum deles? Por quê? 1. A menina ruiva sobre o cavalo vermelho lembrou a ele que

Marte é chamado de “planeta vermelho”. O garoto suando lembrou-lhe o fato de Mercúrio ser o planeta mais próximo do Sol e bastante quente em algumas regiões. Júpiter é o maior planeta, por isso foi relacionado ao rapaz grande. Saturno é circundado por anéis bastante visíveis. Netuno é o último dos planetas. 2. Respostas pessoais. Professor, veja mais orientações de como trabalhar esta seção no Manual do Professor.

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— Eu sou Netuno...

Os planetas do Sistema Solar  Na Grécia Antiga, as pessoas que se dedicavam a observar o céu verificaram que havia cinco pontos brilhantes que se comportavam de modo diferente das outras estrelas. Enquanto as estrelas pareciam estar fixas no céu, os cinco pontos se moviam. Por isso, cada ponto passou a ser chamado de planeta, o que, na língua grega, significa “aquilo que se move sem rumo – o errante”. Os planetas receberam, inicialmente, nomes de deuses gregos. Mais tarde, esses nomes, no Ocidente, foram trocados pelos atuais, que são os nomes romanos dos mesmos deuses da mitologia grega: Mercúrio,  Vênus, Marte, Júpiter e Saturno. Seguindo a tradição, os astrônomos também deram nomes de deuses aos outros dois planetas descobertos posteriormente: Urano e Netuno. Os oito planetas do nosso Sistema Solar têm forma aproximadamente esférica. Entre os diversos movimentos que os planetas executam, os principais são o de rotação e o de translação. No movimento de rotação, o planeta gira em torno do próprio eixo. O eixo é uma linha imaginária que passa pelo centro do astro, ou seja, uma reta que atravessa o centro de rotação de um corpo e em torno do qual ele gira. No movimento de translação, o planeta gira ao redor de uma estrela, a qual, no caso da Terra, é o Sol.

Planetas-anões Em 2006, a União Astronômica Internacional decidiu que seriam necessários três requisitos para um astro ser considerado planeta: forma aproximadamente esférica, girar em torno de uma estrela e ser o astro dominante em sua órbita. Plutão atende aos dois primeiros requisitos, mas não ao último. Isto é, ele teria de influenciar a trajetória dos corpos celestes próximos a ele (como desviar asteroides), mas Netuno, que está perto e é maior, é o astro que acaba dominando a órbita. Por conta disso, Plutão foi classificado como planeta-anão. Ao conjunto de planetas-anões, pertencem: Ceres, localizado no Cinturão de Asteroides, entre Marte e Júpiter; Plutão; Eris e Haumea – estes dois últimos fazem parte do conjunto de astros chamados plutoides.

Posso perguntar?

Por que os planetas giram?

Os planetas giram desde que foram formados, por causa da grande explosão que, acredita-se, gerou o Universo e o Sistema Solar há cerca de 13 bilhões de anos. Os planetas estão no espaço, no vácuo (ausência de ar). Como não há forças no vácuo que os façam parar, eles continuam a girar por inércia.

Professor, comente que é provável, com o desenvolvimento de novas pesquisas astronômicas, que sejam descobertos novos corpos que venham a ser classificados na categoria de planeta-anão.      O      I      R       Á      S      S      O      L      G

Órbita: trajetória que um

astro realiza ao redor de outro. Plutoide: corpo celeste em órbita em torno do Sol a uma distância maior do que a de Netuno.

  a   r   u   o    M   s    i   u    L

Na figura, foram utilizadas cores-fantasia. Os elementos não estão representados proporcionalmente entre si, e os tamanhos não correspondem à realidade.

Representação do planeta-anão Plutão (tamanho maior) e de seus cinco satélites: Cérbero, Caronte, Nix, Estige e Hidra.

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Conhecendo os planetas do Sistema Solar Cinturão de Asteroides

Vênus Características

Estrutura: rochoso. Atmosfera: muito espessa e formada, basicamente, de gás carbônico. Temperatura: cerca de 500 °C positivos. Satélite: não tem. Nota importante: Devido ao seu brilho, foi confundido com uma estrela, por isso recebeu as denominações estrela-d´alva (quando aparece ao amanhecer) e estrela Vésper (vespertina, quando aparece ao entardecer).

Mercúrio Características

Estrutura: rochoso. Atmosfera: muito rarefeita, quase inexistente. Temperatura: de 180 °C negativos a 400 °C positivos. Satélite: não tem. Nota importante: É o menor dos oito planetas e o mais próximo do Sol.

Terra Características

Estrutura: rochoso. Atmosfera: composta de vários gases: nitrogênio, oxigênio, gás carbônico etc. Temperatura: em média, aproximadamente, 15 °C positivos. Satélite: tem um – a Lua. Nota importante: A temperatura amena, as condições atmosféricas, a presença de água, em parte considerável no estado líquido, são as principais condições que possibilitam a existência de vida na Terra.

Netuno Características

Estrutura: composto, predominantemente, de gases com um pequeno núcleo de material sólido. Temperatura: inferior a 150 °C negativos. Satélite: tem 14 e anéis muito tênues. Nota importante: É muito parecido com Urano. Sua existência foi prevista por meio de cálculos matemáticos e confirmada, em 1846, com base em observações por telescópio.

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As dimensões das estruturas representadas estão fora de escala; as cores usadas não são as reais.

Marte Características

Estrutura: rochoso. Atmosfera: rarefeita. Temperatura: oscila entre 150 °C negativos a 20 °C positivos. Satélite: tem dois – Deimos e Fobos. Nota importante: Marte é o planeta que apresenta condições ambientais mais parecidas com as da Terra. Naves espaciais e alguns robôs, como o Sojourner, já foram enviados a Marte para reconhecimento das condições de sua superfície.

Júpiter Características

Estrutura: composto em sua maior parte de gases, com um pequeno núcleo de material sólido. Temperatura: aproximadamente 150 °C negativos. Satélite: tem 67 e poucos e finos anéis de poeira. Nota importante: Júpiter é, depois do Sol, o astro de maior dimensão do Sistema Solar. Seu diâmetro equivale a 11 vezes o diâmetro da Terra.

Saturno Características

Estrutura: composto, predominantemente, de gases, com um pequeno núcleo de material sólido. Temperatura: inferior a 150 °C negativos. Satélite: tem 56 e milhares de anéis muito finos, constituídos por blocos de gelo, poeira e fragmentos minerais. Nota importante: Os anéis de Saturno foram observados pela primeira vez por Galileu Galilei em 1610.

Urano Características

Cinturão de Kuiper

Estrutura: composto, predominantemente, de gases, com um pequeno núcleo de material sólido. Temperatura: inferior a 150 °C negativos. Satélite: tem 27 e anéis muito tênues. Nota importante: Urano foi descoberto, em 1781, por meio de observações por telescópio.

Luis Moura

29

A conquista do espaço

Diálogo

Na segunda metade do século XX, a Rússia (União Soviética) e os Estados Unidos promoveram uma corrida armamentista: as duas nações, adversárias, dedicaram-se a desenvolver uma corrida em busca de superação científica, tecnológica e sobretudo de influência – era a chamada Guerra Fria. Nesse contexto, a busca pela supremacia científica e bélica gerou uma grande corrida espacial: esses países queriam, cada um, ser o primeiro a conquistar o espaço. Os russos saíram na frente: lançaram o primeiro satélite artificial, o Sputnik 1, e depois, o Sputnik 2, ambos em 1957. Também foram eles que conseguiram levar o primeiro ser humano a viajar pelo espaço, em 1961. Os Estados Unidos reagiram afirmando que levariam pessoas para a Lua antes do fim da década de 1960. E, realmente, em 1969 pousava na Lua o O russo Iúri Gagárin foi o primeiro ser humano o espaço. De sua espaçonave, ele pôde módulo lunar chamado Águia, levado pela nave averir opara planeta e afirmou: “A Terra é azul”. Apollo 11. Nessa missão, estavam três tripulantes estadunidenses.

   C    S    J    /   e   c    i    f    f    O   y   r   o    t   s    i    H    A    S    A    N

   C    S    J    /   e   c    i    f    f    O   y   r   o    t   s    i    H    A    S    A    N

O foguete Apollo 11 foi lançado, pelos Estados Unidos, em 16 de julho de 1969; dele se desprendeu, em 20 de julho, o Águia, módulo lunar que vemos na imagem.

Os astronautas que participaram da Missão Apollo 11, de viagem à Lua, em 1969: da esquerda para a direita, Neil Armstrong, Michael Collins e Edwin Aldrin.

1. A exploração do espaço pelos seres humanos, por meio de missões tripuladas, sondas e

telescópios espaciais, passou a ser desenvolvida por vários países, entre eles, o Brasil. Em sua opinião, qual é a vantagem desse tipo de investigação para a humanidade? Ao estudar o espaço e os astros, passamos a entender melhor quem somos, de onde viemos e qual será o futuro do planeta Terra; portanto, nosso futuro. Ainda, ao pesquisar astros como as estrelas, conhecemos a origem de tudo o que há na Terra e ainda aprendemos sobre geração de energia. Além das finalidades práticas, o conhecimento é uma constante necessidade do ser humano e o enriquece culturalmente.

30

  e   n   o    t   s   y   e    K    /   s   e   g   a   m    i    g    k   a    /    i    t   s   o   v   o    N   a    i    R

Atividades Sistematizar 1. Observe a ilustração do Sistema Solar (páginas 28 e 29) e identifique: a) o planeta cuja órbita fica mais perto do Sol; Mercúrio. b) os planetas com órbitas mais próximas da Terra; Vênus e Marte. c) o planeta mais afastado do Sol; Netuno. d) o maior e o menor planeta de nosso sistema planetário. O maior é Júpiter, e o menor é Mercúrio. 2. O planeta Vênus é também conhecido como “estrela-d’alva” ou “estrela Vésper”. Você

supõe qual seja o motivo do equívoco de ser chamado de estrela?

Não se sabia a diferença entre estrela e planeta. Vênus aparece ao amanhecer ou à tarde. Os antigos, pensando se tratar de duas estrelas, o denominaram “estrela da alvorada (ou d’alva)”, quando surge ao amanhecer, e “estrela Vésper” quando surge brilhante, ao entardecer.

3. Além dos planetas, outros astros fazem parte de nosso Sistema Solar. Quais desses astros

pertencem ao conjunto de planetas-anões e onde se localizam?

Ceres, localizado no Cinturão de Asteroides, entre as órbitas de Marte e Júpiter; e Plutão, Eris e Haumea, localizados em regiões após a órbita de Netuno. Professor, é possível que outros corpos venham a ser classificados na categoria de planetas-anões. Motive os alunos a pesquisarem a respeito.

4. O planeta Terra tem somente um satélite natural, a Lua. Quais planetas do Sistema Solar não

possuem satélite? E qual tem o maior número de satélites já identificados? Mercúrio e Vênus não possuem satélite; Júpiter tem o maior número de satélites.

Refletir 1. Observe os dados da tabela e responda às questões a seguir.

Informações sobre o Sistema Solar  PLANETA DO SISTEMA SOLAR

COMPOSIÇÃO (rocha ou gás)

MEDIDA DO DIÂMETRO (aproximada, em km)

TEMPO DE TRANSLAÇÃO (aproximado, em anos e dias terrestres)

Mercúrio

rochoso

4 878

88 dias

Vênus

rochoso

12 100

224 dias

Terra

rochoso

12 756

365 dias

Marte

rochoso

6 786

687 dias

 Júpiter 

gasoso

142 984

12 anos

Saturno

gasoso

120 536

29 anos

Urano

gasoso

51 108

84 anos

Netuno

gasoso

49 538

165 anos

Fonte: Departamento de Astronomia do Instituto de Física da UFRGS. Disponível em: . Acesso em: 22 maio 2015.

a) Considerando as informações dessa tabela, qual é o planeta mais semelhante à Terra? Considerando a composição, a medida do diâmetro e o tempo de translação, o planeta mais semelhante à Terra é Vênus.

b) Qual planeta tem o período de translação mais longo? E o mais curto? c)

Netuno tem o período de translação mais longo, e Mercúrio o mais curto.

Por que os períodos de translação variam de planeta a planeta? Isto ocorre devido às distâncias que esses planetas estão do Sol.

d) De acordo com a medida do diâmetro, quais são os dois maiores e os dois menores planetas

do Sistema Solar? Júpiter é o maior planeta do Sistema Solar, seguido por Saturno. O menor é Mercúrio e, na sequência, o menor é Marte.

31

4

Capítul o A Terra se mo ve no espaço

No capítulo an terior,  você reconheceu os oi tos plane tas do nos   fi ti iden e so sis tema plane tário cou a localização e as principais carac terí s ticas de cada um deles. Es tudou,  também, ou tros as tros que fazem par te do Sis tema Solar. í  , você vai conhecer Nes te cap tulo um pouco melhor a Terra, suas carac terí s ticas e os mo vimen tos que realiza no espaço.

Explorando A própria sombra Mílton sempre gostou de brincar com sua sombra. Certo dia, resolveu observar e anotar o que acontecia com sua própria sombra. Num sábado ensolarado, por volta das 7 horas da manhã, ele ficou em pé ao sol e pediu à irmã que marcasse onde começava e onde acabava sua sombra. Ele mediu o tamanho da sombra e anotou no caderno, assim como a hora. Às 10 horas voltou a ficar no mesmo lugar e, com a ajuda da irmã, fez a mesma medição e anotou os dados. À tardinha eles repetiram a atividade. Mílton verificou que o tamanho da sombra se altera nas diferentes horas do dia. Observou que, na parte da manhã, a sombra se projeta virada para um lado e, à tarde, para outro, sempre na direção oposta à do Sol. Ele mostrou as anotações para todo mundo da escola. Alguns de seus colegas, aproveitando o dia ensolarado, resolveram fazer também a experiência. Às 13 horas, antes de entrarem em sala, e às 17 horas, no horário da saída, lá estavam eles no pátio medindo e anotando os dados, da mesma forma que Mílton havia feito. Conferiram que suas sombras aumentaram de tamanho, semelhante ao que Mílton havia mostrado em suas anotações. Mílton e seus colegas observaram que o mesmo ocorre com as sombras dos postes, das árvores etc. Agora é sua vez! 1. Mílton e os colegas verificaram que o tamanho e a po-

sição das sombras mudam da manhã para o fim do dia.  Você sabe explicar por que isso ocorre? Isso ocorre por causa da posição da Terra em relação ao Sol nos diferentes momentos do dia.

2.  Você acha que as estações do ano podem alterar o ta-

manho da sombra? O tamanho da sombra varia de acordo com a estação do ano, porque conforme varia a estação do ano, varia a posição da Terra em relação ao Sol. No verão, como a incidência dos raios solares é mais vertical, a sombra é menor; no inverno a incidência é mais inclinada, portanto as sombras ficam maiores, levando em consideração sempre o mesmo horário.

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Professor, veja orientações para trabalhar esta seção no Manual do Professor.

  s   e   n   u    t   n    A   r   e    d   n   a    W   :   s   e    õ   ç   a   r    t   s   u    l    I

A Terra e seus movimentos A Terra é o terceiro planeta mais próximo do Sol, é rochoso e o quinto em tamanho se comparado aos demais que compõem o Sistema Solar. Sua atmosfera ameniza o calor que vem do Sol, mantendo, em média, a temperatura de 15 oC (considerando todo o planeta). As temperaturas amenas possibilitam que considerável parte da água da Terra se mantenha no estado líquido, contribuindo, assim, para o desenvolvimento dos seres vivos – a principal característica do nosso planeta. Apesar de não parecer, a Terra está em constante movimento. Aqui, vamos estudar dois movimentos realizados pelo planeta: o movimento de rotação e o movimento de translação.

Professor, analogias ajudam na compreensão dessa afirmação. Oriente os alunos a observar quando estiverem em um ônibus ou carro em certa velocidade, a sensação de que são os postes, as árvores etc. que estão se movimentando em sentido contrário.

O movimento de rotação Movimento de rotação é o movimento que a Terra faz em torno de seu eixo imaginário. Relembremos que o eixo terrestre é uma linha reta imaginária que une o Polo Sul ao Polo Norte, passando pelo centro da Terra. O movimento de rotação da Terra ocorre da direção oeste para leste, e isso provoca em nós a sensação do movimento aparente do Sol, como se ele estivesse se movendo de leste para oeste.   a   r   u   o    M   s    i   u    L

Elementos ilustrados sem escala; as cores não são as reais.

eixo imaginário Polo Norte leste noite dia

oeste Polo Sul

Representação do planeta Terra em seu movimento de rotação, com a seta indicando a direção do movimento.

É isso também que nos dá a sensação do movimento aparente da Lua e dos demais astros. Em todos esses casos, é a Terra que se move continuamente.

A formação dos dias e das noites O movimento de rotação, em que a Terra realiza um giro completo sobre o próprio eixo, dura aproximadamente 24 horas – período correspondente a um dia. Do movimento de rotação resulta o ciclo dos dias e das noites. Durante o giro da Terra, nas regiões iluminadas pelo Sol, ocorre o dia (período claro) e, simultaneamente, nas regiões não iluminadas, ocorre a noite (período escuro). Observe novamente a ilustração acima, da rotação da Terra, e note o lado que está sendo iluminado e o lado que está à sombra. 33

O movimento de translação Além do movimento de rotação, que resulta na sucessão dos dias e das noites, a Terra está em contínuo movimento ao redor do Sol. Esse é o movimento de translação e é realizado por todos os planetas do Sistema Solar. Em seu movimento de translação, a Terra realiza uma órbita quase circular. O tempo de duração de um percurso completo da Terra ao redor do Sol é de, aproximadamente, 365 dias e 6 horas – um ano em nosso calendário. órbita terrestre plano da órbita terrestre

Elementos ilustrados sem escala; as cores não são as reais.

     O      I      R       Á      S      S      O      L      G

HEMISFÉRIO OCIDENTAL

HEMISFÉRIO ORIENTAL

       h

      c 

              i

    w      n

      e        e        r

      G       e

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                         i

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    i

           r

       e

       M

– pela Linha do Equador, temos os hemisférios Norte e Sul, aos quais nos referimos ao tratar da inclinação do eixo imaginário da Terra.   z   o   r   r   a   p   a    C   o    i    d   u    t    S   :   s   e    õ   ç   a   r    t   s   u    l    I

Sol

eixo vertical eixo terrestre eixo terrestre

Esquema do movimento de translação do planeta Terra, com destaque para sua inclinação em relação a seu p lano orbital.

Ao fazer a translação ao redor do Sol, a Terra mantém seu eixo de rotação inclinado cerca de 23,5º em relação a uma linha perpendicular a seu plano orbital. Na ilustração a seguir, observe que, por causa dessa inclinação, a luz do Sol chega de forma diferente aos dois hemisférios. aproximadamente 23,5º

Hemisfério Norte

HEMISFÉRIO NORTE

E    q  

± 23o

Terra

Hemisfério:

é a metade da superfície da Terra limitada por um círculo máximo. Quando dividida: – por um meridiano (o de referência é o de Greenwich), temos os hemisférios Ocidental e Oriental;

  a   r   u   o    M   s    i   u    L

u  a  

d  o r  

HEMISFÉRIO SUL

   s    e    r    a     l    o    s    s    o    i    a    r

A ilustração destaca o eixo imaginário da Terra e como isso influencia na incidência da luz solar. O esquema representa o período de verão no Hemisfério Sul e inverno no Hemisfério Norte. Note a diferença de incidência de raios solares nas regiões polares.

  a   r   u   o    M   s    i   u    L

Hemisfério Sul

Linha do Equador

Por causa da inclinação do eixo, durante o percurso de translação da Terra ao redor do Sol, os hemisférios Norte e Sul recebem alternadamente ora maior, ora menor incidência de radiação solar. Desses fatos resultam as estações climáticas terrestres: primavera, verão, outono e inverno. 34

As estações do ano A forma como os raios solares incidem sobre cada região da Terra, durante o período de translação desse planeta ao redor do Sol, determina as estações climáticas. De março a junho, é outono no Hemisfério Sul e primavera no Hemisfério Norte.

De junho a setembro, é inverno no Hemisfério Sul e verão no Hemisfério Norte.

De dezembro a março, é verão no Hemisfério Sul e inverno no Hemisfério Norte.

De setembro a dezembro, é primavera no Hemisfério Sul e outono no Hemisfério Norte.

  a   r   u   o    M   s    i   u    L

Elementos ilustrados sem escala; as cores não são as reais.

A posição do eixo da Terra durante seu percurso ao redor do Sol é um fator determinante na formação das estações do ano.

A região da superfície da Terra próxima à linha do Equador, conhecida como zona equatorial, recebe luz solar intensa o ano todo; por isso, ali, os dias apresentam temperaturas elevadas o ano todo, e o inverno não se caracteriza como uma época fria. Para os habitantes dos estados brasileiros do Norte e do Nordeste, por exemplo, o ano pode ser dividido em duas estações: verão (época de seca) e inverno (época das chuvas). Para os moradores das regiões polares, também há duas estações significativas, o inverno e o verão. No verão, a luz do Sol pode iluminar a região polar por vários dias sem se pôr, ocorrendo então o fenômeno conhecido como o sol da meia-noite.

C u r ioso

 é...

Qual foi a maior temperatura já registrada?

  a    h   n    i   m   a    C   s   o    l   r   a    C

No Brasil, o calor recorde foi registrado no Rio de Janeiro, em  janeiro de 1984, quando os termômetros chegaram a 43,2 ºC. Já a maior temperatura ambiente registrada no mundo foi em AzíIlustração de beduíno da região do Saara, zia, na Líbia, em 15 de setembro de 1922. A marca? Acredite se norte da África. Cobrir a cabeça e o restante quiser: insuportáveis 58 ºC! Picos assim são causados por ondas do corpo evita insolação, perda de umidade (desidratação) e picadas de insetos. Além disso, de calor que podem durar alguns dias ou várias semanas. [...] roupas largas permitem ventilação interna. A quantidade de roupas engana quem pensa que os povos do deserto, na região do Saara, norte da África, sofrem mais por usá-las. Elas, na verdade, os protegem. Cobrir a cabeça evita insolação e picadas de insetos. Cobrir todo o corpo evita insolação, perda de humidade (desidratação) e protege contra insetos; como as roupas são largas, permitem ventilação interna. Qual foi a maior temperatura do verão brasileiro? E do mundo? Texto publicado na Revista Mundo Estranho, edição 23, de janeiro de 2004. Crédito: Shirley Paradizo /Abril Comunicações S/A Professor, explique que se considera haver uma onda de calor quando a temperatura atinge cerca de 32 ºC e, geralmente, cinco graus acima do normal para aquela área. Isso durante, no mínimo, uns dois dias.

35

Hora da

prá tica: criação de modelo

 Vamos representar, em um modelo tridimensional, como a luz solar incidente na Terra determina as estações do ano.

Material: •

Professor, por meio de uma experiência simples, o aluno irá perceber como a inclinação do eixo da Terra, combinada com o movimento de translação, permite que as estações climáticas mudem aproximadamente a cada três meses. Recomende que não façam esta etapa sem a presença de um adulto. Tome muito cuidado com a ponta do palito de churrasco!.

esfera feita de papel amassado (jornal, papel de presente usado etc.) com 15 cm de diâmetro; lanterna grande; palito de churrasco; canetas hidrocolor de diversas cores; fita adesiva colorida.

Como fazer

Professor, caso seja necessário, auxilie os alunos quanto ao posicionamento correto da bola/Terra . É comum o aluno que está com a “Terra” ter a tendência de apontar o palito/eixo em direção à lanterna/Sol. Retome, sempre que preciso, as instruções para a realização da atividade. Relembre aos alunos que a Terra executa continuamente o movimento de rotação enquanto translada ao redor do Sol. Avalie se há necessidade de intervir quando eles apresentarem dificuldade ao executarem os dois movimentos ao mesmo tempo.

1. Com uma caneta, desenhe a Linha do Equador no centro da palito esfera de papel, até completar a volta toda; depois, passe a fita bola de adesiva colorida para demarcá-la bem. papel 2. Peça a um adulto que espete o palito de churrasco perpendicular a essa linha, na esfera, de modo que a atravesse. Em uma das partes, marque “N” para indicar o Polo Norte. Na outra, marque “S” para indicar o Polo Sul. aplicar Com a fita adesiva, faça cinco marcações no chão: a primeifita aqui ra será no meio da sala, representando o local em que o Sol deverá estar. Imagine um círculo em torno dessa marcação e faça outras quatro marcações. Elas serão os locais pelos quais você deverá se locomover, conforme a imagem abaixo, do chão visto de cima. Em dupla, uma das pessoas deverá se posicionar na marcação do meio, segurando a lanterna, enquanto a outra deve segurar a representação do planeta Terra. Não se esqueça de deixar a sala um pouco escura, mas garanta que vocês possam enxergar as marcações. Quem está com a lanterna ligada deve sempre apontar para a Terra, representando a luz solar que chega ao nosso planeta. Quem segura o planeta, precisa se lembrar da inclinação do eixo da Terra em relação ao plano orbital terrestre (ângulo de mais ou menos 23 graus). •

•

•

•

Refletindo e registrando Quem está com o planeta, ao chegar a uma das marcações deve parar e responder: 1. Qual é a parte da Terra que está sendo iluminada

com maior intensidade? 2. Qual é a estação do ano nessa região? 3. E no hemisfério oposto, qual é a estação do ano? 4. Anote a estação do ano correspondente a cada

marcação em que você parar.

Depende da posição que os alunos colocaram a Terra e de qual parte está sendo mais iluminada. Se os alunos iniciarem com a parte Norte apontando para o Sol, então, nessa região, será verão, enquanto, no polo oposto, será inverno. Se iniciarem com a parte Norte apontando para o Sol, a sequência será: verão, outono, inverno e primavera.

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Lembre-se de que a Terra tem uma órbita inclinada em relação ao Sol de aproximadamente 23 graus. Portanto, quem segurar o planeta deve inclinar a mão para realizar a atividade.

  e

  m   r   e    h    l    i   u    G   s   o   c   r   a    M   :   s   e    õ   ç   a   r    t   s   u    l    I

Atividades Sistematizar

1. Os estudiosos da Grécia Antiga, como Aristóteles, por exemplo, defendiam a ideia de

que a Terra estaria imóvel. Descreva uma evidência que pode nos fazer pensar que a que percebemos, o que nos é evidente, é o movimento aparente do Sol, da Lua e dos demais astros. E temos a Terra está parada. Osensação de que eles giram em torno da Terra, que estaria imóvel. 2. As estações climáticas – ou estações do ano – resultam de que fatores?

Elas resultam do movimento de translação da Terra ao redor do Sol e também da posição inclinada do seu eixo imaginário em relação a uma linha perpendicular ao plano de sua órbita, ficando assim cada hemisfério, alternadamente, mais exposto aos raios solares durante um período do ano.

Refletir

1. As figuras a seguir representam, em uma mesma paisagem como seria o movimento aparente

do Sol do amanhecer ao entardecer. 1

  a   r   u   o    M   s    i   u    L

2

As imagens apresentadas nesta página estão sem escala.

 

Responda: a) A sensação de que o Sol se desloca da direção leste (nascente) para a direção oeste (poente) se deve a que fato? Ao movimento real de rotação da Terra, que se dá do oeste para o leste. b) Qual é o tempo de duração do movimento de rotação da Terra? É de 24 horas ou um dia. c) O que resulta do movimento de rotação da Terra? O ciclo dos dias e das noites.

Desafio

1. Durante o ano, temos a variação de fluxo da radiação solar nas diversas regiões da superfície

da Terra e a ocorrência das estações climáticas – primavera, verão, outono e inverno. Observe a ilustração da Terra iluminada pelos raios solares. a) Na figura, os dois hemisférios estão iluminados de forma desigual. Nesse período, as estações do ano ocorrem alternadamente neles. Em qual dos hemisférios, de acordo com a ilustração, é verão?

  z   o   r   r   a   p   a    C   o    i    d   u    t    S

No Hemisfério Norte.

b)  Verifique o fluxo de radiação solar no He-

misfério Sul. No período representado, como deveriam estar vestidos os moradores das regiões localizadas abaixo do trópico de Capricórnio, como a Argentina? Segundo o esquema, é período de inverno no Hemisfério Sul, por i sso os moradores da Argentina, situada no Hemisfério Sul, deveriam se agasalhar.

Nesta ilustração, a proporção entre os tamanhos e as distâncias não está de acordo com os dados reais. Foram usadas cores-fantasia.

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5

Capítul o A Lua – o sa téli te na tural da Terra

No cap ítulo an terior, es tudamos as carac terís ticas gerais de nosso plane ta e dois de seus mo vimen tos, o de ro tação e de  translação da  Terra ao redor do Sol.  Veri ficamos a relação en tre esses mo os  – no  tidia  vimen tos e nosso co ciclos dos dias e das noi tes e o . das es tações climá ticas terres tres Nes te cap ítulo,  você  vai es tudar os principais aspec tos da Lua, o sa téli te na tural da Terra.

Explorando As fases da Lua Taruê, uma garota do grupo indígena Apiaká, que vive no Mato Grosso do Sul, gostava muito da Lua. Para seu povo, a Lua é Jaci, um ser masculino. Os pais de Taruê sabiam muitas coisas sobre esse astro e as explicavam para ela. Por exemplo, mostravam que a parte iluminada da Lua crescente indicava a direção oeste, e o lado iluminado da Lua minguante apontava para o leste. Taruê não entendia muito como a Lua era capaz de mudar de formato de uma noite para outra, mas imaginava que uma onça vinha comê-la até ela sumir e, depois, ela renascia e crescia inteira – a Lua cheia – até ser perseguida de novo.

   t   a   c   r   o    F   a    i    l   a    t   a    N   :   s   e    õ   ç   a   r    t   s   u    l    I

EU SOU A TARUÊ.

Seu irmão, Anã, achava que Jaci (Lua) se cobria aos poucos com uma capa de pele de anta para se proteger da chuva e depois se descobria também lentamente. E assim ficavam os dois discutindo a respeito de quem teria razão no mistério das fases da Lua. Agora, pense e responda: 1.  Você gostou da explicação dos dois irmãos

sobre as fases da Lua? Qual delas você prefere? Resposta pessoal. 2. Como você explica a ocorrência das fases

da Lua? 3. Em quais noites haverá Lua cheia, nos próxi-

mos três meses? Comumente os calendários trazem informações

sobre os dias/períodos em que ocorrem as fases da Lua. Instigue-os para que percebam que essas fases se repetem a cada 28 dias, aproximadamente.

2. Professor, nesse momento ouça as contribuições dos alunos sobre o assunto. No decorrer do capítulo, eles aprenderão que a Lua não muda de formato. O

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que muda é seu aspecto, em razão do alinhamento da Terra, do Sol e da Lua no espaço.

Características da Lua Quando observamos os astros no céu, o que nos parece ser o maior e mais brilhante entre eles é o Sol. E depois, a Lua. A Lua é o único satélite natural da Terra e o astro mais próximo de nosso planeta. Está situada a cerca de 384 400 quilômetros e tem quase um terço do tamanho da Terra. Sua forma é esférica e sua composição é rochosa, apresentando várias crateras. Na Lua, não há atmosfera nem água líquida. A temperatura em sua superfície varia entre 100 °C positivos e 150 °C negativos, condições essas que impossibilitam a existência de seres vivos em nosso satélite.

Movimentos da Lua À noite, a Lua surge na direção leste e faz sua trajetória em direção ao oeste. Da mesma forma que acontece com o Sol, as estrelas e outros astros, esse movimento é aparente. Decorre do fato de estarmos girando com a Terra, em seu movimento de rotação, em sentido contrário. Os principais movimentos da Lua são: de translação, ao redor da Terra, e de rotação, ao girar em torno do próprio eixo imaginário. Esses dois movimentos têm quase o mesmo tempo de duração, aproximadamente 28 dias. Observe o esquema do sistema Lua-Terra-Sol.   a   r   u   o    M   s    i   u    L

A Lua realiza rotação ao girar em torno de seu eixo.

Posso perguntar?

Por que a Lua apresenta tantas crateras? Todos os astros podem ser atingidos por meteoritos. Constantemente eles caem em solo terrestre. No entanto, o fato de termos atmosfera faz com que muitos deles se incendeiem e se desintegrem antes de atingir o solo. Como a Lua não tem atmosfera, esses astros não se desintegram ao atingi-la e podem deixar marcas da queda no solo: as crateras.

Na figura, foram utilizadas cores-fantasia. Os elementos não estão representados proporcionalmente entre si, e os tamanhos não correspondem aos reais.

Terra

Sol

A Lua realiza translação ao girar em torno da Terra.

Esquema da posição da Terra em relação ao Sol e do movimento da Lua ao redor da Terra.

Como o tempo que a Lua demora para completar uma volta em torno da Terra é o mesmo que ela demora para rodar em torno de seu eixo, sempre vemos a mesma face da Lua. 39

Aqui tem mais Telescópio espacial Hubble vê indícios de vapor de água fora da superfície de lua de Júpiter (12 dez. 2013) Imagens obtidas pelo telescópio Espacial Hubble indicam a presença de vapor de água acima da região polar sul de Europa, um satélite natural de Júpiter, fornecendo a primeira evidência forte de porções de água em erupção fora da superfície desse satélite gelado. Descobertas científicas anteriores de outras fontes já apontam para a existência de um oceano localizado sob a crosta gelada de Europa. [...] “A explicação mais simples para este vapor de água é que ele entrou em erupção a partir de rachaduras sobre a superfície de Europa”, disse o autor do estu- Imagem de Europa, lua de Júpiter, mostrando as “rachaduras” sua superfície coberta de gelo. Se confirmada a do Lorenz Roth, do Southwest sobre existência de um oceano sob sua superfície de gelo, isso Research Institute, em San An- explicaria as marcas observadas em sua superfície. tonio, EUA. “Se essas porções de vapor estão conectadas com a água do oceano que acreditamos existir sob a crosta gelada superficial desse satélite, então isso significa que esse ambiente é potencialmente habitável e no futuro poderemos investigar diretamente a composição química sem fazer perfuração através de camadas de gelo.” [...] “Se confirmada, essa observação mais uma vez mostra o poder do Telescópio Espacial Hubble para explorar e abre um novo capítulo em nossa busca por ambientes propícios à existência de vida em nosso sistema solar”, disse o astronauta John Grunsfeld [...].

   k   c   o    t   s   n    i    t   a    L    /    L    P    S    /    A    S    A    N

Disponível em: . Acesso em: 21 maio 2015. (Tradução nossa.)

1. Os cientistas têm esperança de encontrar vida em uma das luas de Júpiter porque lá

provavelmente existe água em estado líquido. Qual parte do texto afirma isso? 2. Então, qual é o elemento determinante que possibilitaria a presença de vida na lua Eu-

ropa e no planeta Terra? A água. Professor, explique que a presença de água é determinante para que as células (ou uma única célula) tenham as condições necessárias para realizar as funções que garantem a sobrevivência do organismo.

1. “Se essas porções de vapor estão conectadas com a água do oceano que acreditamos existir sob a crosta gelada superficial desse satélite,

então isso significa que esse ambiente é potencialmente habitável e no futuro poderemos investigar diretamente a composição química sem fazer perfuração através de camadas de gelo.”

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As fases da Lua

Professor, alerte aos alunos que o esquema foi elaborado da perspectiva de um observador fictício, que estaria em um ponto distante, no espaço, olhando para o Polo Sul da Terra. Nos destaques, no entanto, a Lua é apresentada em suas diferentes fases da forma como a vemos da Terra, no Hemisfério Sul.

A Lua é um satélite, e os satélites, assim como os planetas, não têm luz própria. Ela é iluminada pela luz do Sol, e o brilho da Lua visto por nós nada mais é do que o reflexo dessa luz. Devido ao movimento de translação da Lua ao redor da Terra, a luz refletida por ela é percebida por nós, observadores terrestres, com diferentes aspectos, denominados fases. As quatro fases da Lua são: nova, quarto crescente, cheia e quarto minguante. Essas quatro fases da Lua ocorrem em ciclos contínuos, num período de aproximadamente 28 dias – durante o movimento de translação da Lua ao redor da Terra. Lua cheia Posição: a Lua se encontra em oposição ao Sol. Aspecto observado da Terra: círculo iluminado. Horário: surge às 18h e se põe às 6h. Nota importante: a Terra está entre o Sol e a Lua; o observador terrestre vê o satélite com o formato de um disco iluminado.

Esquema simplificado do ciclo das quatro fases lunares.

Quarto crescente Aspecto observado da Terra: semicírculo iluminado. Horário: surge por volta do meio-dia e se põe em torno da meia-noite. Nota importante: nessa fase, a Lua, vista do Hemisfério Sul, apresenta a parte iluminada voltada para o pôr do sol – direção oeste.

Fase:

quando se refere a um objeto astronômico, significa o aspecto – ou as condições de iluminação solar – apresentado por um astro que não tem luz própria (satélite ou planeta), visto de determinado ponto de observação. Quarto: o termo se refere à parte da Lua que reflete a luz solar vista pelo observador terrestre, ou seja, a metade do disco lunar que corresponde a um quarto (1/4) da superfície lunar.

     O      I      R       Á      S      S      O      L      G

Na figura, foram utilizadas cores-fantasia. Os elementos não estão representados proporcionalmente entre si, e os tamanhos não correspondem à realidade.

  a   r   u   o    M   s    i   u    L

Lua Terra

Quarto minguante Aspecto observado da Terra: semicírculo iluminado. Horário: surge por volta da meia-noite e se põe em torno do meio-dia. Nota importante: nessa fase, a Lua, vista do Hemisfério Sul, apresenta a parte iluminada voltada para a direção em que o Sol nasce – lado leste.

Fonte: Nasa. Dispo nível em: . Acesso em: 26 maio 2015.

Lua nova Posição: entre o Sol e a Terra. Aspecto observado da Terra: a Lua não é visível nessa fase. Horário: surge às 6h e se põe às 18h. Nota importante: nessa fase, a face voltada para o observador terrestre não está iluminada, por isso a Lua não é visível para nós.

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É importante lembrar que as expressões “Lua nova”, “quarto crescente”, “Lua cheia” e “quarto minguante” se referem à condição de iluminação da Lua, em determinado instante, para o observador que a vê da superfície da Terra. Por estar em constante movimento, antes e depois desses instantes, o aspecto da Lua se modifica continuamente. Posso perguntar?

É verdade. A gravidade – a força que atrai os corpos entre si, ou seja, a força que atrai os corpos um em direção ao outro e nos faz ser atraídos pelo planeta Terra – é bem menor na Lua do que em nosso planeta, chegando a ser seis vezes menor. Isso ocorre devido à diferença entre as massas dos dois astros. Então, um salto de 1 metro na Terra será o equivalente a um de 6 metros na Lua. Por isso, o caminhar na superfície da Lua pode dar uma sensação de flutuar.

No planeta Terra, nós ficamos presos ao solo. É verdade que, se fôssemos saltar na Lua, daríamos saltos maiores, com a sensação de estarmos flutuando?

Hora da

prá tica: obser vação  Vamos observar as mudanças de aspectos da Lua.

Material: •

calendário; cartolina; canetas; lápis de cor.

Como fazer 1.

Em uma cartolina, desenhe um quadro com o calendário do mês, deixando espaços para o desenho da Lua nas diferentes fases.

2.

Durante um mês, observe diariamente os aspectos da Lua. Desenhe-a no início de cada fase, representando a parte iluminada e a sombreada.

3.

Verifique, em cada fase, o horário que ela aparece no céu. Confira com as informações apresentadas nesta aula. Professor, caso o tempo fique nublado ou chuvoso por mais de uma semana,

decida se será necessário recomeçar a observação, em outro mês, ou se podem preencher o calendário com o que supõem que veriam naquele período.

Refletindo e registrando 1. Após a fase da Lua quarto minguante,

quantos dias passam até ocorrer a fase da Lua quarto crescente? Quatorze dias, aproximadamente.

2. A Lua aparece no céu apenas à noite?

Não. Dependendo da fase, ela aparece antes do pôr do Sol, ao amanhecer e mesmo ao meio-dia.

3. Quanto tempo foi necessário observar o

céu para ver a Lua duas vezes seguidas, na fase de Lua cheia? Cerca de 28 dias.

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   i   n    i    t   n   e    L   z    i   u    L

Atividades Sistematizar

1. A Lua é o segundo corpo celeste que percebemos mais brilhante no céu. Entretanto, ela não

tem luz própria. De onde vem seu brilho? O brilho da Lua é apenas o reflexo da luz do Sol. 2. Observando diariamente a Lua, satélite natural da Terra, podemos notar que sua porção ilu-

minada varia de forma. Esses diversos aspectos são denominados fases da Lua. ocorre pela posição da Lua em relação ao Sol e à Terra, que resulta em uma variação na porção a) Explique por que isso ocorre. Isso iluminada da Lua vista pelo observador terrestre. vemos a Lua nova porque nesta fase a face iluminada está voltada para o Sol e sua face b) Por que não vemos a Lua nova? Não escura é a que e stá voltada para a Terra, de onde a observamos. 3. O que é o movimento de translação da Lua? Em quanto tempo ela realiza esse movimento

completo?

É o movimento que a Lua faz ao redor da Terra, que ocorre em aproximadamente 28 dias (27 dias, 7 horas e 43 minutos).

Refletir 1. Paulo e Júlia observam o desenho feito por um colega,

  e    t   r   a   r    t   s   u    l    I

que mostra algumas pessoas em uma praia observando a Lua na fase cheia e o Sol, ao final de tarde. Júlia afirma que há um erro na imagem. Paulo diz que não há erro. Verifique a figura, decida quem está com razão e explique por quê. Júlia tem razão. Há erro, porque a forma da Lua representada na figura é a Lua cheia. Essa fase lunar ocorre quando a Lua e o Sol estão em lados opostos em relação à Terra. Logo, o Sol e a Lua não estariam tão próximos no céu.

Desafio 1

3. Essa expressão quer dizer que a pessoa é distraída, isto é, que não presta

atenção às coisas. É desatenta. Esqueceu-se de que as características do satélite da Terra não oferecem condições à vida. 2

 VOU COMPRAR UM  TERRENO E ME MUDAR PRA LUA!

  a   z   u   o    S   o    l    l    i   n   a    D   :   s   e    õ   ç   a   r    t   s   u    l    I

 AH, MAS É BOM COMPRAR UM TANQUE DE AR COMPRIMIDO... 3

MAS, PARA QUÊ?

É... VOCÊ JÁ VIVE NO MUNDO DA LUA.

1. Por que a pessoa decidida a morar na

Lua precisaria de um tanque de ar comprimido? 2. Se essa pessoa pudesse se mudar ime-

diatamente para a Lua, o que mais ela precisaria providenciar? 3. O que a mulher quis dizer com a ex-

pressão “vive no mundo da Lua”?

1. O tanque de ar comprimido é um reservatório de gás oxigênio. Na Lua não há atmosfera, uma camada de gases que envolve o astro, como ocorre na

Terra não existindo portanto gás oxigênio, fundamental para nosso processo respiratório. 2. Alimentos, roupas especiais que a protejam das radiações solares e possibilitem manter sua temperatura corporal, já que na Lua as faixas de temperatura do ambiente são impróprias para os seres vivos terrestres.

43

6

Capítul o A As tronomia e os a vanços cien tí ficos e  tecnológicos

No cap ítulo an terior, es tudamos as carac terís ticas e os mo vimen tos da Lua. r Nes te cap ítulo, você vai iden ti fica alguns a vanços cien tí ficos e tecnológicos, especialmen te no campo da As tronomia e das conquis tas espaciais.

Explorando Lugares fora da Terra  Vanessa sempre foi muito inquieta. Certa vez, ela viu na televisão a notícia de que estaria ocorrendo o cadastramento de pessoas interessadas em viver em outro planeta. Passou então a pensar nessa possibilidade... – Seria uma aventura e tanto! Tantos planetas são descobertos a cada dia, aposto que um deles é perfeito para mim! – pensava ela. Igor, amigo dela, apresentou-lhe o planeta Saturno. Vanessa viu uma foto desse planeta e se apaixonou pelos anéis coloridos.

  s   e   n   u    t   n    A   r   e    d   n   a    W   :   s   e    õ   ç   a   r    t   s   u    l    I

– Este aí será a minha casa! Depois de arrumar as malas e se despedir de todos, ela deparou com a seguinte questão: “Como vou até lá?”. Agora é sua vez. 1.  Você acredita que seria possível viver em

outro planeta? Resposta pessoal. 2. Quais são as condições que outro planeta

deveria apresentar para abrigar vida como a conhecemos atualmente? 3. Como a tecnologia pode auxiliar na explo-

ração de outros planetas? 2. O planeta deveria apresentar condições semelhantes às da Terra, por exemplo,

temperatura adequada, oxigênio na atmosfera, energia provinda de alguma estrela e principalmente disponibilidade de água em estado líquido. Professor, comente com os alunos que sondas da Nasa procuram há anos planetas com tais condições. 3. Com os avanços da tecnologia, podemos conhecer melhor o Universo e os elementos que o compõem. Sondas e missões espaciais têm analisado a superfície

44

de outros planetas e enviado importantes informações sobre as condições climáticas, atmosféricas e a composição de cada um. É importante conhecer as condições do ambiente antes de iniciar uma exploração. Professor, veja orientações para trabalhar esta seção no Manual do Professor.

A conquista do espaço

Radiação: emissão de energia que ocorre em diferentes velocidades e frequências.

Ao longo dos anos, os lançamentos de satélites, naves e sondas espaciais permitiram a ampliação do conhecimento do espaço. Como já vimos, o Sputnik foi o primeiro satélite artificial colocado em órbita, pelos russos, em 1957. Com isso, a então União Soviética colocou-se à frente na “corrida espacial”.    k   c   o    t    S   n    i    t   a    L    /   s   e   g   a   m    I     G    K    A    /   n   o    t   e    l    k   o    M   r   e    d   n   a   x   e    l    A

Sondas espaciais: naves não tripuladas que carregam equipamentos e câmeras. Além de fotografar, elas auxiliam no estudo dos locais remotos do espaço.

     O      I      R       Á      S      S      O      L      G

Sputnik 1, o primeiro de uma série de satélites artificiais soviéticos.

O Sputnik 1 era uma esfera com aproximadamente 58,5 centímetros e 83,6 quilos. Sua função era estudar a capacidade de lançamento de ob jetos no espaço e os efeitos das condições espaciais (radiação, ausência de gravidade etc.) sobre os seres vivos.

C u r ioso

As imagens apresentadas nesta página estão sem escala.

 é...

Passagem só de ida para Laika Após o sucesso do lançamento do primeiro satélite do mundo, o Sputnik 1, os engenheiros russos não tiveram nem tempo de descansar: a construção do “satélite simples no 2”, ou PS2, começou em 10 de outubro de 1957, apenas seis dias depois do primeiro chegar aos céus. E desta vez, o projetista chefe Sergei Korolev pensou em algo ainda mais espetacular [...]: o satélite entraria em órbita com um cão a bordo. A tripulante escolhida foi Laika, uma cachorrinha de rua, e que logo se Laika foi o primeiro ser vivo a orbitar a Terra. Na imagem, ela se encontra tornaria o primeiro ser vivo a ser enviado ao espaço. no compartimento do Sputnik 2. [...] ela foi escolhida em um grupo de 10 cães de rua treinados no Instituto de Medicina da Força Aérea para participar em voos na alta atmosfera. Oleg Gazenko era o principal cientista do projeto e treinador dos animais. Depois de passar por uma série de testes, Laika finalmente partiu a bordo do Sputnik 2 no dia 3 de novembro de 1957. Os técnicos previam “adormecer” a pequena passageira com uma injeção letal automática antes que o oxigênio a bordo da cápsula se esgotasse. Mas o que muita gente não sabe é que o sistema de controle térmico do compartimento onde Laika estava não funcionou como deveria, e a cadela acabou morrendo no dia 7 de novembro por causa das altas temperaturas. O Sputnik 2 ficou na órbita da Terra por mais alguns meses e reentrou na atmosfera terrestre no dia 14 de abril de 1958. [...]

  e   n   o    t   s   y   e    K    /   s   e   g   a   m    i    g    k   a    /    i    t   s   o   v   o    N    A    I    R

Disponível em: . Acesso em: 5 mar. 2015.

45

     O      I      R       Á      S      S      O      L      G

Com o passar dos anos, satélites mais poderosos foram lançados ao espaço. O satélite europeu Gaia, por exemplo, custou cerca de 700 milhões de euros, conta com lentes poderosas e seu objetivo é fazer um mapeamento tridimensional da Via Láctea. O ser humano sempre buscou não apenas entender o espaço, mas também conquistá-lo. Além da Lua, outros corpos celestes estão sendo considerados possíveis alvos de ocupação pelos seres humanos. As enormes distâncias que separam a Terra dos outros planetas do Sistema Solar (Vênus é o planeta mais próximo e, mesmo assim, encontra-se a uma distância de 41 milhões de quilômetros) não permitem ainda uma viagem tripulada entre planetas. Entretanto, construir uma “casa” fora de nosso planeta tornou-se possível graças às estações espaciais. Representação artística do satélite Gaia. Uma estação espacial é uma estrutura lançada na órbita da Terra. Nela são realizadas observações e atividades científicas que podem responder aos questionamentos que fazemos, por exemplo: “Qual é o comportamento do corpo humano na ausência de gravidade?”. Antigamente as estações espaciais eram lançadas ao espaço já completas, como no caso da estação Skylab. Nos anos 19 80, elas passaram a ser lançadas em módulos e montadas no espaço. Isso permite expePosso perguntar? riências com maior duração, já que, em determinadas épocas, novos módulos e suprimenO gás oxigênio tos são mandados da estação aos astronautas, que espacial nunca podem, dessa forma, acaba? prolongar o tempo A estação espacial dispõe das mais avançadas tecnologias da missão. Euro: é a unidade monetária utilizada em muitos países da Europa.

   A    S    E    /   s   o   r   c   u    D  .    D

  a   s   a    N

para gerar oxigênio e eliminar o dióxido de carbono e controlar a pressão. O oxigênio é obtido por meio de processos químicos que retiram o oxigênio da água usada na higiene dos astronautas.

Fotografia da estação Skylab com o planeta Terra ao fundo. Imagem feita pela Skylab 4, em 1973.

46

A estação espacial MIR foi construída pelos russos e ficou ativa até 2001. Ela deu cerca de 89 mil voltas em torno da Terra e recebeu tripulações de diversos países. Aproximadamente quatro vezes maior que a MIR, a Estação Espacial Internacional (ISS, sigla em inglês) começou a ser construída em 1998, mas ainda não está completamente pronta, apesar de já ser utilizada em diversas pesquisas.

  a   s   a    N

Estação espacial MIR (acima) acoplada ao foguete Atlântis, em 1995.   a   s   a    N    /    A    S    E

Representação artística da Estação Espacial Internacional.

C u r ioso

 é...

Quer viajar para o espaço? A passagem custa 580 mil reais Com uma lista de 600 pessoas de todo o mundo, a Virgin Galactic , braço “espacial” do grupo Virgin do excêntrico Richard Branson, já vende aos civis [pessoas fora do serviço militar] passagens para o espaço. Por cerca de 580 mil [2015] reais é possível garantir o seu lugar na lista de pessoas que irão embarcar nos voos suborbitais que serão realizados pelas espaç onaves SpaceShip 2. […] Aqueles que desejarem participar terão de completar treinamentos, que envolvem procedimentos de segurança, por exemplo, mas não precisam reunir muitos requisitos: basta que estejam em boa forma física. [...] Quer viajar para o espaço? A passagem custa 580 mil reais Texto publicado no site da Info.com, retirado da Exame. com, conforme link: http://info.abril.com.br/noticias/ciencia/2013/11/quer-viajar-para-o-espaco-a-passagemcusta-580-mil-reais.shtml Crédito: Gabriela Ruic/Abril Comunicações S/A

47

     O      I      R       Á      S      S      O      L      G

Astronomia brasileira

Sensoriamento: detecção das condições climáticas e geológicas da Terra por meio de sensores.

Devido à localização geográfica, a Barreira do Inferno, no município de Parnamirim, a 12 quilômetros de Natal, no Rio Grande do Norte, foi escolhida, em 1965, para a instalação da base espacial brasileira. De lá, foram lançados centenas de foguetes de sondagem meteorológica e outros tipos de veículos espaciais. O Brasil desenvolve projetos em cooperação com a Agência Espacial Europeia (ESA, sigla em inglês) e experimentos em parceria com o Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (Inpe) e a Agência Espacial Americana (Nasa). O país tem, ainda, acordos com outros países, por exemplo, a China, a fim de desenvolver novos programas espaciais e a fabricação de satélites de sensoriamento. O Brasil detém 6% de participação nas observações dos telescópios Gemini: dois supertelescópios com espelhos de até 8,2 metros de diâmetro e tecnologia de ponta. O Gemini Norte localiza-se no Havaí, e o Gemini Sul, nos Andes Chilenos.    F    S    N    /    A    R    U    A    /    t   a   o   c   s   n    i   a    W    d   r   a    h   c    i    R

Telescópio Gemini Norte, localizado no Havaí.

Um brasileiro no espaço Em março de 2006, o astronauta Marcos Pontes, em nome da Missão Centenário, representou o Brasil no espaço. Ele partiu a bordo de uma nave russa, a Soyuz TMA-8. A nave deu cerca de 30 voltas em torno do planeta Terra até chegar à estação espacial. Essa estação funciona há 13 anos e viaja pelo espaço a 27 mil quilômetros por hora. Marcos Pontes ficou 10 dias no espaço e realizou oito experimentos; dois deles vieram de escolas do Ensino Fundamental e foram elaborados por alunos como você. Entre os experimentos, dois tratavam da germinação de sementes em ambientes de Astronauta Marcos Pontes (à esquerda), o primeiro astronauta brasileiro quase ausência de gravidade.

   t   r   e   u   t   a   n   n   e   o   C   m   s   g   o   n    C   i   n   n   i   a    i   r   r   T   a   g   a    G

a ir ao espaço. Ao centro, o astronauta russo Pavel V. Vinogradov e à direita o astronauta Jeffrey N. Williams, dos Estados Unidos.

48

Atividades Sistematizar 1. Copie a frase abaixo em seu caderno, completando os espaços ∞∞ ∞  com as palavras apre-

sentadas nas alternativas seguintes. Escolha apenas uma das alternativas e escreva as palavras na ordem em que aparecem. Desde o lançamento do Sputnik, o primeiro ∞∞ ∞  artificial, o grande potencial científico e ∞∞ ∞  tem favorecido a expansão do uso de satélites artificiais para coletar informações sobre meteorologia, ∞∞ ∞ , ∞∞ ∞  e espionagem. Alternativa c. a) tecnológico, comunicação, satélite, mapeamento. b) mapeamento, satélite, comunicação, tecnológico. c) satélite, tecnológico, mapeamento, comunicação. d) satélite, comunicação, tecnológico, mapeamento. Ao estudarmos o espaço e os astros passamos a entender melhor quem somos, de onde viemos, qual será o futuro do planeta Terra e, portanto, o nosso futuro. Além disso, muitas das conquistas científicas e tecnológicas espaciais têm aplicação no dia a dia, seja nas comunicações (telefonia, televisão),

2.  Vários países investem vultosos recursos em projeto de exploração do espaço por meio de de trabalho (informática, internet) ou medicina missões tripuladas, sondas e telescópios espaciais.métodos (desfibriladores cardíacos). Outras aplicações de uso cotidiano Que vantagem você vê, para a humanidade, nesse tipo de investigação?

são as empregadas na meteorologia, importantes para a economia (agricultura, turismo, transportes, obras públicas), assim como n a navegação e na localização geográfica (GPS, operações de resgate).

Refletir 1. Os satélites artificiais, atualmente, são usados em grande número de atividades. Para quais

das atividades a seguir podem-se usar satélites artificiais? a) Fazer uma pesquisa pela internet sobre os avanços tecnológicos nos instrumentos usados na Astronomia. b) Usar Sistema Global de Navegação (GPS) e ter informações sobre a localização enquanto dirige o carro. c) Fazer observações meteorológicas, ou seja, das condições do tempo, nas diversas regiões todas elas. Professor, atualmente milhares de satélites artificiais orbitam a Terra, contribuindo com observações do Brasil. Para meteorológicas, comunicação de sinais de rádio e telefonia, coleta de imagens para monitorar o meio ambiente, defesa militar, localização de objetos etc.

Desafio 1. Os avanços científicos e tecnológicos requerem a discussão do código de ética das relações

entre os povos e da sociedade com o planeta. Um dos fatos que mostram essa necessidade é o grande volume de “lixo tecnológico” orbitando nosso planeta. Partes de naves espaciais, foguetes e satélites que já encerraram a vida útil continuam em movimento em torno da Terra, tornando-se uma espécie de lixo espacial. As nações “produtoras” desse lixo não desejam normas internacionais rígidas que regulem a questão do lixo espacial. Por quê? Faça uma pesquisa sobre essa questão. Depois, produza uma frase com sua opinião sobre esse assunto e leve-a à sala de aula, para um debate com os colegas. Professor, oriente os alunos sobre a pesquisa (sugestão: www.zenite.nu?lixoespacial). Espera-se que eles relacionem essa postura dos dirigentes aos interesses econômicos e políticos das respectivas nações em detrimento da ética planetária.

2. Faça uma pesquisa para saber o motivo de a Barreira do Inferno ter sido escolhida para a os motivos, estão: na região há baixo índice pluviométrico e boas condições de instalação da base espacial brasileira. Entre ventos para o lançamento dos objetos.

49

Panorama Neste tema, você estudou os principais astros do Universo e como eles estão agrupados. Sabe, agora, que os pontos cintilantes vistos no céu à noite podem ser estrelas (corpos luminosos), planetas ou satélites (corpos iluminados que recebem luz de estrelas), outros astros menores (cometas, asteroides e meteoroides) ou agrupamentos de astros e poeira, como sistemas planetários, nebulosas ou galáxias. Já sabe que as explicações sobre o Universo dependem da época em que são feitas, especialmente pelos recursos tecnológicos desenvolvidos ou pela cultura do povo que constrói essas explicações. Sabe que a Terra, planeta em que vivemos, e mais sete planetas giram em torno do Sol. Conhece também os principais movimentos realizados pela Terra, translação e rotação, que originam o dia e a noite, respectivamente.

 Faça as atividades a seguir para rever o que aprendeu. 1. No Universo há mais de 100 bilhões de galáxias. Em qual delas está situado nosso lugar no

Universo?

O nosso lugar no Universo, a Terra, está situado no Sistema Solar, que se localiza na galáxia Via Láctea.

2. Há diversos tipos de forças no Universo. Qual é a força que mantém coesos os corpos celestes

que compõem as galáxias e é determinante na manutenção dos planetas e demais astros do Sistema Solar em suas órbitas ao redor do Sol, e dos satélites em suas órbitas ao redor dos planetas? A força da gravidade, espécie de força atrativa que existe entre os corpos do Universo.

3. Um professor de Ciências propôs aos alunos uma discussão sobre a poluição luminosa e

sobre como o uso consciente da iluminação contribui para a economia de energia elétrica.  Veja abaixo algumas ideias expressas pelos alunos e copie, no caderno, as afirmações verdadeiras segundo o que você estudou neste livro. a) Iluminando bem o céu, podemos ver melhor a Lua em suas diferentes fases. F b) Ao iluminar em excesso a atmosfera estamos desperdiçando dinheiro e energia. V c) É importante iluminar o céu para que as estradas fiquem mais claras à noite. F d) A iluminação em excesso dificulta a visão das estrelas.  V e) Nas cidades, a quantidade de iluminação disponível por habitante é maior que no campo. V 4. Enquanto a Terra orbita ao redor do Sol, mantendo a inclinação de seu eixo imaginário em

relação ao seu plano de órbita, que fenômeno esse fato acarreta na superfície de nosso As estações climáticas: primavera, verão, outono e inverno. A direção em que os raios solares incidem sobre cada da Terra, durante seu período de translação ao redor do Sol, determina essas estações. Diferentes direções planeta? Explique o motivo. região produzem diferentes intensidades de luz incidindo nos hemisférios Norte e Sul em cada estação. Alternadamente, há incidência maior ou menor de radiação solar entre os hemisférios, principalmente nas estações verão/inverno.

5. Enquanto é dia no Brasil, é noite em outras regiões do planeta Terra. Explique o motivo de

isso ocorrer.

O movimento de rotação da Terra gera a sucessão dos dias e noites em dada região. Por oposição na superfície terrestre, sempre teremos dia em uma face e noite em outra.

6. Os esquemas ao lado mostram

que a projeção da sombra de uma haste pode indicar a sequência de períodos do dia, como a manhã e a tarde, e a passagem das horas.

50

6h

17 h

  n    i    t   e   u   q   e    S   o    d    l   a   v   s    O

6. b) Resposta de acordo com as reflexões do aluno. Espera-se

que ele possa associar o movimento aparente do Sol no Com base nessas constatações, explique: céu à origem do dia e da noite, e a projeção das sombras a uma espécie de relógio de sol. a) O que determina a mudança de lugar das sombras? O movimento aparente do Sol em torno da Terra. b) Seria possível aproveitar esse fenômeno para construir um relógio?

7. (Enem-2002) Um grupo de pescadores pretende passar dois dias do mês de setembro em-

barcado, pescando em um rio. Uma das exigências do grupo é que, no final de semana a ser escolhido, as noites estejam iluminadas pela Lua o maior tempo possível. A figura representa as fases da Lua no período proposto. Considerando-se as características de cada uma das fases da Lua e o comportamento desta no período delimitado, pode-se afirmar que, dentre os fins de semana, o que melhor atenderia às exigências dos pescadores corresponde aos dias:   a   r   u   o    M   s    í   u    L

24 de setembro

2 de

17 de

outubro

setembro

9. Em uma noite com céu límpido, certamente serão vistos estrelas e planetas. Isso ocorre porque devido a alinhamentos Terra-Sol-planeta, haverá sempre aqueles que estão com a face iluminada pelo Sol votadas para nossa posição na superfície da Terra.

10. a) Sim, pois todos apresentam

movimentos de rotação ao redor de um eixo imaginário e recebem luz do Sol. 10 de setembro

a) 08 e 09 de setembro.

c) 22 e 23 de setembro.

b) 15 e 16 de setembro.

d) 29 e 30 de setembro.

8. É possível ver estrela no céu ao meio-dia? Explique.

e) 06 e 07 de outubro. Alternativa d.

Sim, o Sol sempre estará presente no céu ao meio-dia, embora algumas vezes as condições atmosféricas dificultem sua visualização.

9. Dos tipos de astro celeste incluídos no quadro a seguir, qual(is) deles você poderia afirmar com

certeza que veria no céu, à noite, em uma localidade de céu límpido? cometa

Sol

estrela

Lua

estrela cadente

planeta

 ASSISTA •

1995. Direção: Ron Howard, 140 min. O filme conta a história de três astronautas em missão até a Lua, cuja nave sofre uma explosão. Sob o risco de ficarem sem oxigênio, eles devem retornar o quanto antes à Terra.

10. Os dois principais movimentos da Terra, translação

e rotação, são também realizados pelos demais planetas do Sistema Solar. A partir dessa informação, responda no caderno às questões a seguir. a) Todos os planetas do Sistema Solar têm dias e noites? Justifique sua resposta. b) É possível determinar um período de tempo igual a um ano para cada planeta?

•

Astronomia para leigos , de Stephen P.

Maran. Editora Alta Books, 2012. O livro, escrito por um funcionário da Nasa, ensina elementos básicos e interessantes para a compreensão da Astronomia.

11. Observe a tabela da página 31. De acordo com as

Não há relação entre a duração do ano de um planeta com a medida de seu diâmetro. Júpiter, por exemplo, tem maior diâmetro que Saturno e ano menor; a Terra tem maior diâmetro que Mercúrio e ano maior.

 d   i       c   a  s 

LEIA

Sim, já que todos realizam movimento de translação consecutivo.

informações apresentadas, é possível afirmar que a duração do ano de um planeta está relacionada com a medida de seu diâmetro? Explique.

Apollo 13 – Do desastre ao triunfo, EUA,

 ACESSE •

A escala do Universo. Disponível em:

. Acesso em: mar. 2015.  Veja nesse infográfico as dimensões dos elementos, dos corpos e do nosso Universo.

51

 Tema Água

2

NESTE TEMA  VOCÊ VAi ESTUDAR:

• a consttução da água, que é formada de átomos e moléculas; • os tpos de moléculas que caracterzam uma substânca; • os estados físcos da matéra e algumas característcas deles; • o cclo da água; • a propredade da água de ser solvente unversal e termorregulador; • a pressão exercda por uma coluna de água; • a tensão superfcal dos líqudos; • o empuxo sofrdo pelos corpos mersos em um líqudo; • o prncípo de Pascal e dos vasos comuncantes, que nos auxlam em atvdades cotdanas.

Paisagem na qual se destaca o Rio Tocantins, município de Filadélfia (TO), 2013. a ti vidades do co tidiano e na m a presença da água em diversas heça recon unos os al que  te   tan or 1. Pro fessor, é imp n to de nosso corpo. soso. manu tenção do bom funcioname a nos es tados sólido, líquido ou ga  turez na na  tar en causar sede e fome, obrigando-as 2. A água pode se apres s mudaria, pois a poluição podedis água as  dess ndem depe e não depende dire tamen te que as 3. Sim, a vida das pesso mas a quem reside mais  tans tepara roble ém p  tamb saria r. Cau ou tras regiões do país. mora a procurar ou tro lugar para águas di ficul ta a produção de alimen tos, que seriam le vado delas, porque a poluição das

4. Individualmente,

devemos não jogar lixo na rua, mas separá-lo nos recipientes adequados para reciclagem, construir casas distantes das margens de rios e mares, entre outras medidas. Coletivamente, devemos cobrar das autoridades que fiscalizem as construções industriais ou residenciais, de modo que não joguem dejetos em rios e mares nem retirem a vegetação das margens, que deve ser mantida.

essencial à vida? cia  tân s sub a um da era sid con é a águ 1. Por que a  ta na na tureza? 2. Como ela se apresen s, como na  fo togra fia, são rio e os lag , res ma de uas ág As 3. gação, irrigação e pesmu itas  vezes u tilizadas para na ve n tal para suas me da  fun ica ôm on ec cia   tân r po im ca,  tendo luí das, em sua po rem na  tor se s ela dia um Se regiões. ndem delas so freria pe de e qu as sso pe s da ida a v ão opini dependem dire tamen te não e qu as sso pe as E ? nça da mu  frer consequências? dessas águas, também poderiam so ou m ser  tomadas, ind ividualmen te 4. Quais medidas pode ão de rios e mares? cole ti vamen te, para e vi tar a poluiç Para o encaminhamento das questões, consulte o tópico Abertura do Tema do Manual do Professor.

  s   n   e   g   a   m    I   r   a   s    l   u    P    /   z    i   n    i    D   r   a   s   e    C

Capítul o

1

Nes te capí tulo  você  vai aprender de que é cons ti tuída a ma téria e o que são subs tâncias e mis turas.  Também  vai conhecer algumas carac terís ticas dos es tados físicos em que a ma téria pode se apresen tar.

Subs tâncias, mis turas e os es tados físicos da ma téria

Explorando O gelo

Depois de caminhar por algum tempo ao sol, Carla ficou com muita sede e resolveu tomar um copo de água fresquinha. Como não havia água gelada em sua casa, ela colocou um copo de água no congelador. Carla foi fazer outras tarefas e esqueceu-se da água no congelador. Algum tempo depois, quando se lembrou da água e foi pegá-la, notou que havia ficado dura. A água havia virado gelo!

  o    i    d    ú    t   s    E    O    K    D   :   s   e    õ   ç   a   r    t   s   u    l    I

Vamos entender o que ocorreu. Professor, veja orientações para trabalhar esta seção no Manual do Professor. 1. Por que será que a água ficou dura? A água passou para o estado sólido. 2. Será que com outro líquido aconteceria a mesma coisa?

Com outro líquido também poderia acontecer a mudança de fase, porém a temperatura poderia ser outra, porque líquidos diferentes podem ter diferentes temperaturas de congelamento.

3. As características da água que estava no copo são as mesmas características do gelo

em que ela se transformou? Pense na estrutura física e na composição da água antes e depois. As características físicas se alteraram, pois a água passou do estado líquido para o sólido, mas os componentes da água continuaram os mesmos.

54

Substâncias e misturas As imagens a seguir mostram diferentes tipos de matéria.

  m   o   c  .   o    t   o    h   p    k   c   o    t    S    i    /    k   o    t   s     l   e    k    i    l   e   c    f    i    k   a

As rochas, os diamantes, a água, o vidro e o ar que nos rodeia e preenche as bexigas são exemplos de tipos de matéria.

   k   c   o    t   s   r   e    t    t   u    h    S    /   u   m   o   o    d

        k      c      o        t      s       r      e        t        t       u         h        S        /       a         i         l      a        t      a         N      a       y        a         k      s       v      o      s         i         L

   /   s   u    i    l   e   n   r   o   k    K   c   o   s   t   e   s   n   r   e   n   t   a   t    h   u   o   h    J   S

Professor, explique aos alunos que os modelos e representações gráficas servem para “visualizarmos” algo de forma simplificada. Esses modelos são baseados em dados matemáticos e observações práticas relacionadas aos estudos do objeto do qual se quer elaborar um modelo.

Desde a Grécia Antiga, os pensadores acreditavam que tudo o que existe é constituído por partículas muito pequenas, chamadas átomos. Com o passar dos anos, os cientistas comprovaram essa hipótese por meio de experimentos. Um conjunto de átomos com as mesmas propriedades e características é chamado de elemento químico. Os átomos podem se ligar, dando origem a moléculas. As moléculas com as mesmas características, formadas pelos mesmos átomos e elementos químicos, reunidas, formam hidrogênio uma substância, e suas características são oxigênio definidas de acordo com a quantidade de hidrogênio átomos e a variedade de elementos químicos de cada molécula. Um exemplo é a água pura, sem sais minerais ou poluentes: ela é uma substância formada apenas por moléculas que têm três átomos de dois elementos químicos diferentes: dois átomos de hidrogênio e um átomo de oxigênio. Outra maneira de representar a molécula de água é pela fórmula H2O, que indica que ela é formada por dois átomos de hidrogênio e um átomo de oxigênio. Outros exemplos de substâncias formadas por moléculas são o gás oxigênio e o gás nitrogênio. É difícil encontrar substâncias puras na natureza, pois em geral elas se apresentam junto com outras, formando misturas. O ar que respiramos, por exemplo, é uma mistura de vários gases – ou seja, uma mistura de diversas substâncias –, entre eles o gás oxigênio e o gás nitrogênio.

Nesse modelo é possível perceber que dois átomos do elemento químico hidrogênio mais um átomo de oxigênio formam uma molécula de água. Representação esquemática fora de escala e em cores-fantasia.

  a   r   u   o    M   s    i   u    L

molécula de água

Posso perguntar? Nós conseguimos enxergar os átomos?

Os átomos não são visíveis a olho nu. É possível observar átomos de uma superfície utilizando o microscópio eletrônico de tunelamento, o STM (sigla de Scanning Tunneling Microscope).

55

     O      I      R       Á      S      S      O      L      G

Os estados físicos da matéria

Expandido: sgnfca que os

componentes que formam a matéra estão mas dstantes uns dos outros. Volume: é o espaço ocupado pela matéra. Por exemplo, os flocos de espuma dentro do travessero têm uma forma determnada, mas se retrarmos a espuma de lá, ela rá ocupar o espaço de forma dferente.    k   c   o    t   s   n    i    t   a    L    /   y   m   a    l    A    /    k   a   w   o    N   a    i   s   a    K

A matéria pode se apresentar na natureza nas formas líquida, sólida ou gasosa. Essas formas são conhecidas como estados físicos da matéria. No estado sólido a matéria apresenta-se organizada , com forma e volume constantes. As geleiras e icebergs são exemplos da água nesse estado físico, presentes na natureza. Já no estado gasoso, a matéria está expandida, isto é, as moléculas estão distantes umas das outras. Os corpos nesse estado adotam a forma do recipiente que os contêm, por isso a forma e o volume podem variar. O ar é um exemplo de matéria na forma gasosa; ele é formado por uma mistura de gases entre os quais se encontra o vapor de água, que é a água no estado gasoso. O estado líquido é considerado intermediário entre os estados sólido e gasoso. Apesar de as substâncias manterem um volume constante, no estado líquido elas não têm forma definida, apresentam a forma do recipiente que as contém. As águas de rios, lagos e oceanos são exemplos da água encontrada nesse estado na natureza.  Veja a seguir representações das moléculas nos estados sólido, líquido e gasoso.   a   r   u   o    M   s    i   u    L

No ar há água no estado gasoso.    k   c   o    t   s   n    i    t   a    L    /   y   m   a    l    A    /    5    3   e   y   e

No estado sólido, as moléculas estão bastante estruturadas por força de atração intermolecular, mas com distâncias entre elas (por isso o gelo flutua).

No estado líquido, as moléculas se desorganizam, mas ficam mais unidas.

A proporção entre as dimensões dos elementos representados bem como as cores usadas não são as reais.

Geleira com água em estado sólido.   m   o   c  .   o    t   o    h   p    k   c   o    t    S    i    /   y   r   o    t   c   a    f    k    l    i   s

A água do mar está no estado líquido.

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No estado gasoso, as moléculas, além de desorganizadas, agitam-se livremente, distanciando-se. Modelos da matéria no estado sólido, líquido e gasoso.

Toda substância, incluindo a água, mantém a mesma composição (o mesmo tipo de molécula) independentemente do estado físico em que se apresenta. Logo, a água, seja no estado líquido, sólido ou gasoso, é sempre representada pela fórmula H2O.

Atividades Sistematizar 1. Olhe ao redor: os objetos, o ar, os seres vivos e a água são alguns exemplos de matéria. Que

partículas formam os diferentes tipos de matéria? São partículas muito pequenas e invisíveis chamadas átomos. 2. Dizemos que a água pura é uma substância. O que significa isso? 3. O solo, o leite e o ar são substâncias ou misturas? Justifique.

Que apresenta um só tipo de molécula, formada por átomos.

Misturas, pois apresentam várias substâncias (e moléculas) diferentes.

4. O oxigênio é um exemplo de elemento químico. Quantos tipos de átomos ele tem? Cada elemento químico tem só um tipo de átomo.

5. Descreva a molécula da água de acordo com os tipos de átomo.

A molécula da água apresenta dois átomos de hidrogênio e um de oxigênio.

6. Que fórmula representa a molécula da água? A molécula da água é representada pela fórmula química H O. 2

7. Como denominamos as maneiras em que a matéria pode se apresentar? Estados físicos da matéria. 8. Em que estados físicos a água pode ser encontrada na natureza? Líquido, sólido ou gasoso.

Refletir 1. Registre no caderno os dados necessários para completar corretamente a tabela a seguir

comparando a água nos diferentes estados físicos. EXEMPLO NA NATUREZA ÁGUA DO MAR CUBOS DE GELO VAPOR-D’ÁGUA NO AR

ESTADO FÍSICO ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞

∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞

∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞

∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ líquido ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ sólido ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ gasoso ∞ ∞ ∞

∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞

∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞

FORMA ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞

VOLUME

∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞variável ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞

CONSTANTE ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞variável ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞

∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞

∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞

∞ ∞ ∞ ∞ ∞ constante ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ constante ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞

∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞

∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞

∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞

VARIÁVEL

2. Qual é a molécula de água em cada estado físico representado na tabela da atividade ante-

rior? Justifique.

A molécula é H2O em todos os estados, pois a substância é a mesma. Continua com dois átomos de hidrogênio e um de oxigênio, independentemente do estado físico.

Desafio 1. Observe o esquema a seguir. As esferas representam átomos, e átomos do mesmo tipo es-

tão representados na mesma cor.    E    A    D

4 tipos de moléculas e

a) Quantos tipos de moléculas e elementos químicos estão representados? 3 elementos químicos uma mistura, pois há b) O conjunto acima representa uma substância ou uma mistura? Justifique. Representa mais de um tipo de molécula. c) Junte-se a um colega e forme uma dupla ou junte-se a mais colegas para formar um gru-

po. Juntos, representem as moléculas ilustradas utilizando palitos de dentes e massa de modelar em três cores diferentes. Façam pequenas bolas com as massas de modelar, cada cor representando um átomo. Utilize os palitos para unir as bolinhas, de modo que fiquem os modelos materiais colaboram para a elaboração dos fixas formando as diferentes “moléculas”. Professor, modelos mentais, importantes no estudo deste tema em Ciências. Não pretendemos abordar aqui o arranjo geométrico das moléculas.

57

2

Capítul o Mudanças de es tado físico

No cap ítulo an terior aprendemos o que é ma téria e quais são os es tados físicos em que ela pode se apresen tar. o Nes te capí tulo  você  vai es tudar spapel da  tempera tura e da pre a  téri ma da s são nos es tados físico mu nas e como eles in fluenciam danças de es tado.

Explorando As roupas no varal Em um dia de muito sol e calor, a mãe de João pediu-lhe que a ajudasse nos afazeres domésticos, e sua primeira tarefa foi estender no varal as roupas recém-lavadas. João pendurou a roupa e depois foi brincar. Depois de algumas horas, sua mãe pediu-lhe que recolhesse a roupa do varal.

  o    i    d    ú    t   s    E    O    K    D   :   s   e    õ   ç   a   r    t   s   u    l    I

EU SOU O JOÃO.

Quando começou a recolher a roupa, João ficou surpreso ao ver que já estava sequinha, pouco tempo depois! João percebeu que isso acontecia constantemente, ou seja, as roupas lavadas sempre secavam depois de um período de tempo. Ele ficou pensando: Como isso acontece? Para onde vai a água que estava na roupa?

Agora é a sua vez. 1. Em sua opinião, o que aconteceu para que a roupa no varal secasse?

A água que estava na roupa molhada evaporou.

2. Se não tivesse feito um dia de sol, você acha que a roupa que João estendeu ficaria

seca? Por quê?

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A roupa iria secar, do mesmo modo que seca durante a noite, mas poderia demorar mais tempo. Isso acontece porque a roupa perde umidade para o ar, que está mais seco do que ela. Quando o tempo está com muita umidade, por exemplo, a roupa demora bem mais para secar. O Sol, portanto, auxilia no processo de evaporação da água. Professor, veja no Manual do Professor orientações para trabalhar esta seção.

As mudanças de estado físico

Posso perguntar?

A matéria pode mudar de um estado físico para outro. Essa mudança, que também é chamada de passagem, ocorre quando aumenta ou diminui a temperatura da matéria ou a pressão a que ela está submetida. A passagem do estado sólido para o líquido é chamada de fusão. A passagem do estado líquido para o gasoso é chamada de vaporização. Já a passagem do estado gasoso para o líquido é chamada de condensação. E a passagem do estado líquido para o sólido é chamada de solidificação. Também pode ocorrer a passagem direta do estado sólido para o gasoso, que é a sublimação. A passagem oposta, do estado gasoso para sólido, também pode ser chamada de sublimação.  Veja a seguir o esquema do comportamento das moléculas diante das mudanças de estado. recebe energia/calor

Não são a mesma coisa. Temperatura é a medida do grau de agitação das moléculas em um corpo ou em um ambiente. Já calor é a energia em trânsito, ou seja, é a energia que passa de um corpo de maior temperatura para um corpo de menor temperatura. Também é possível dizer que temperatura é a medida da quantidade de calor existente em um corpo. A sensação de quente e frio está relacionada com o calor. Quando sentimos um objeto quente, significa que recebemos energia (calor) desse corpo. Da mesma forma, quando sentimos um corpo frio, significa que perdemos energia (calor) para esse corpo. É interessante explicar aos alunos que um cobertor, por exemplo, não nos esquenta, e sim impede (ou dificulta) que nosso corpo perca energia (calor) para o meio, que no inverno tem uma temperatura inferior à temperatura de nosso corpo.

Sublimação   a   r   u   o    M   s    i   u    L

sólido

fusão

vaporização

solidificação

condensação

líquido

gasoso

perde energia/calor

Para estudar um pouco mais as mudanças de estado físico, usaremos como exemplo a água, pois é possível observar as mudanças de estado dessa substância em diferentes situações do cotidiano.   m   o   c  .    k   c   o    t   s   r   e    t    t   u    h    S    /    2    6    9    1    l   a

Posso perguntar?

Temperatura e calor são a mesma coisa?

Gelo (água no estado sólido) começando a mudar de fase.

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Para que ocorra fusão, é necessário aumentar a temperatura, o que faz a matéria passar do estado sólido para o líquido. É o que ocorre, por exemplo, quando retiramos uma fôrma de gelo do congelador. Geralmente, a temperatura ambiente é maior do que a temperatura do congelador, o que faz o gelo, que é água no estado sólido, mudar de estado físico, passando a ser água líquida. Se a temperatura continuar aumentando, a água passará do estado líquido para gasoso, no processo de vaporização. Quando a temperatura da matéria no estado gasoso é reduzida, ela passa para o estado líquido, transformação que chamamos de condensação . Se a temperatura continuar sendo reduzida, a matéria passará do estado líquido para o sólido, transformação chamada de solidificação. É o que ocorre quando colocamos água no congelador: como a temperatura do congelador é menor do que a da água líquida, ela muda de estado físico solidificando-se e formando o gelo. Quando o vapor de água que está no ar entra em contato com uma superfície mais fria, solidifica-se sem passar pelo estado líquido, processo chamado de sublimação. Um exemDurante a fervura, a água passa do estado lí quido para vapor. O vapor toca a superfície fria da tampa e volta novamente plo de sublimação é a geada. A água condensou-se.

  a    t    t   o    D   :   s   o    t   o    F

ao estado líquido, fenômeno chamado de condensação.    k   c   o    t   s   n    i    t   a    L    /   e    l    i    f   r   e    t   s   a    M    /   s    i    l   u   a   r    K  .    A  .    J

A água do lago sofreu solidificação por causa da baixa temperatura do ambiente.

60

Os tipos de vaporização Os principais tipos de vaporização são a evaporação  e a ebulição. Evaporação  é um tipo de vaporização que ocorre à temperatura ambiente, de forma lenta, como a água das roupas que secam no varal.

     O      I      R       Á      S      S      O      L      G

 Altitude: altura de uma região em relação ao nível do mar.

   k   c   o    t   s    k   n    i    h    T    /   c   s    i    d   o    t   o    h    P

As roupas secando no varal são um exemplo de evaporação.

Ebulição  é um tipo rápido de vaporização.

Ela ocorre quando a substância recebe calor e atinge o ponto de ebulição, que é a temperatura em que a substância começa a ferver (aparecem bolhas de gás); nesse momento, a substância passa do estado líquido para o estado gasoso mais rapidamente. O ponto de ebulição da água é 100 ºC ao nível do mar, mas essa temperatura varia de acordo com a altitude. Em regiões mais elevadas, a água entra em ebulição em temperaturas mais baixas, porque a pressão atmosférica é menor.  Veja no esquema a seguir que o ponto de ebulição da água varia em cidades localizadas em diferentes altitudes.

   k   c   o    t   s   r   e    t    t   u    h    S

Água em ebulição.

  a   r   u   o    M   s    i   u    L

Variação do ponto de ebulição da água de acordo com a altitude. As cidades Quito e La Paz ficam na Cordilheira dos Andes, em grande altitude. Imagem fora de escala, com cores-fantasia e dados aproximados.

61

As temperaturas em que ocorrem outras mudanças de estado físico, além da ebulição, também sofrem alteração com a altitude (ou pressão). Além da pressão, outros fatores influenciam na velocidade com que a vaporização da água ocorre. Entre eles podemos citar: umidade relativa do ar : quanto maior a umidade do ar, mais difícil é a vaporização; ventilação: quanto maior a ventilação, maior a vaporização; superfície exposta ao ar : quanto maior a superfície de contato da água com o ar, mais fácil a vaporização. •

• •

Aqui tem mais A influência da umidade relativa do ar na saúde Em determinada temperatura ambiente é calculada a quantidade de vapor de água no ar que poderia existir nesse local; em seguida, são feitas medições com instrumentos apropriados diretamente no local, que verificam a quantidade de vapor de água presente. A divisão entre o valor esperado pelos cálculos e o valor encontrado pelos instrumentos é a umidade relativa do ar. As cidades de Uberaba (MG) e Brasília (DF) alcançaram os menores índices registrados de umidade relativa do ar no Brasil em setembro de 1994 e agosto de 2002, respectivamente: 10%. O problema decorrente da eletricidade estática é que as pessoas podem levar pequenos choques ao encostar em outras pessoas ou em equipamentos eletrônicos.

O que significa umidade relativa do ar?

Significa, em termos simplificados, o quanto de água na forma de vapor existe na atmosfera no momento em relação ao total máximo que poderia existir, na temperatura observada. A umidade do ar é mais baixa principalmente no final do inverno e início da primavera [Região Sudeste], no período da tarde, entre 12 e 16 horas [...].

Problemas decorrentes da baixa umidade do ar  • • • • • •

Complicações alérgicas e respiratórias devido ao ressecamento de mucosas; Sangramento pelo nariz; Ressecamento da pele; Irritação dos olhos; Eletricidade estática nas pessoas e em equipamentos eletrônicos; Aumento do potencial de incêndios em pastagens e florestas. [...] São Paulo. Umidade relativa do ar . Centro de Gerenciamento de Emergências – CGE. Disponível em: . Acesso em: 15 mar. 2015.

1. Pesquise e discuta com os

colegas quais são os cuidados que devem ser tomados quando a umidade relativa do ar está baixa. Professor, espera-se que os alunos tragam informações como as que constam no site do CGE, fonte do texto. Se a umidade relativa do ar estiver muito baixa, recomendase restringir ou evitar exercícios ao ar livre, umidificar o ambiente com vaporizadores ou toalhas molhadas, sempre que possível permanecer em locais protegidos do sol, em áreas protegidas pela vegetação, e consumir água à vontade, entre outras medidas importantes.

Brasília é um exemplo de cidade brasileira que apresenta umidade relativa do ar bem baixa durante o inverno. Imagem de agosto de 2014; observe a grama bastante seca e céu com poucas nuvens.

62

  s   n   e   g   a   m    i   r   a   s    l   u    P    /   n   a    b   m   u    l   o    K   n   a    f   e    t    S

Atividades Sistematizar

1. O que geralmente provoca a passagem de um estado físico para outro?

As mudanças na temperatura e/ou pressão atmosférica.

2. Qual é o nome da quantidade de calor existente em um corpo, que pode ser medida por

termômetros? Temperatura. 3. Explique o que ocorre com as moléculas de uma substância quando há aumento da tempe-

ratura e/ou diminuição da pressão atmosférica. As moléculas da substância se agitam mais e tendem a se espalhar. 4. Evaporação e ebulição são dois tipos de vaporização. Em relação à água, o que há de dife-

rente nesses processos?

A evaporação ocorre à temperatura ambiente de forma lenta. A ebulição da água ocorre à temperatura de 100 °C ao nível do mar; a água passa do estado líquido para gasoso de forma muito mais rápida.

5. Que outro fator exerce grande influência no ponto de ebulição da água, além da temperatura? A pressão atmosférica. Em locais situados acima do nível do mar, a água ferve em temperaturas mais baixas, porque, com o aumento da altitude, a pressão atmosférica diminui.

Refletir

1. Em cada situação a seguir, diga qual é o fator que mais influencia a evaporação da água. a) Em Brasília, quando os dias estão muito secos, o suor de nossa pele evapora rapidamente. Umidade relativa do ar. b) As roupas no varal devem estar bem esticadas para secar rápido. Superfície exposta ao ar. c) Se soprarmos uma folha de papel molhada, a água seca mais rápido. Ventilação. 2. Leia a notícia a seguir.

A redução das geleiras se acelera rapidamente em diferentes partes do mundo por causa do aquecimento global, o que representa uma grave ameaça de inundações e desastres naturais, além da perda de espécies e do acesso à água natural. Em uma cadeia de nevados tropicais, como a Cordilheira Branca do Peru, a diminuição foi de 22% entre 1970 e 2003, e no mar de Amundsen, a oeste da Antártida, a perda anual foi de 83 bilhões de toneladas de gelo desde 1992. [...] Diminuição das geleiras é um dos efeitos mais graves do aquecimento global. Portal Terra. Disponível em: . Acesso em: 6 mar. 2015.

Que mudanças de estado ocorrem na formação das geleiras e em sua redução, respectivamente? Solidificação (líquido para sólido) e fusão (sólido para líquido).

Desafio

1. Analise as imagens a seguir e elabore um texto indicando em qual estado físico está a água

em cada imagem. Utilize argumentos relacionados à estrutura da matéria. 1

2

3

  a   r   u   o    M   s    i   u    L   :   s   e    õ   ç   a   r    t   s   u    l    I

1. No estado sólido, as moléculas estão bastante estruturadas por força de atração intermolecular, mas com distâncias entre elas (por isso o gelo flutua). 2. Na água líquida as moléculas se desorganizam, mas ficam mais unidas. 3. No estado gasoso as moléculas além de desorganizadas, agitam-se livremente, distanciando-se.

63

3

u No capí tulo an terior você es tudo da o as mudanças de es tado  físic ma téria e aprendeu que a pressão e a  tempera tura in fluenciam nessas mudanças. Nes te capítulo  você vai es tudar a impor tância das mudanças de es tado da água para a manu tenção da vida em nosso plane ta.

Capítul o A água no plane ta Terra

Explorando

A chuva de granizo Leonardo e Guilherme são irmãos e estudam na mesma escola; depois da aula eles voltam juntos para casa. Certo dia, enquanto retornavam, começou uma chuva muito forte. Rapidamente, Guilherme abriu o guarda-chuva e os dois apertaram o passo para chegar logo em casa. Os grossos pingos de chuva deram lugar a pedacinhos de gelo: era uma chuva de granizo.

  o    i    d    ú    t   s    E    O    K    D   :   s   e    õ   ç   a   r    t   s   u    l    I

Com medo de se machucarem e do granizo furar o guarda-chuva, os meninos se abrigaram em um mercadinho no caminho de casa para esperar a chuva passar.

Ao entrarem no mercado, eles se perguntaram: Por que estão caindo pedras de gelo se o dia não está frio? Agora é a sua vez. 1.  Você já presenciou uma chuva de granizo? Resposta pessoal. 2.  Você sabe explicar por que algumas vezes chove granizo? 3. Em sua opinião, por que há tanta água na atmosfera? Professor, veja orientações para trabalhar esta seção no Manual do Professor.

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2. O vapor de água, ao entrar em contato com a nuvem, pode formar pedrinhas de gelo, que são mais pesadas do que as nuvens e, portanto, caem na forma de chuva de granizo.

3. Muita água é lançada na atmosfera pela evaporação de rios e oceanos e pela transpiração e evaporação em vegetais e animais. Essa água está invisível nos céus na forma de vapor, ou visível na forma de nuvens.

O ciclo da água O corpo dos seres vivos é formado, na maior parte, de água. Esse líquido tem importante papel no transporte de nutrientes, na regulação térmica do corpo, na digestão, entre outras funções, por isso ela é vital para todos os seres vivos. E nós, seres humanos, também a utilizamos para a manutenção da higiene diária, para o lazer, para a produção de materiais etc. A água do planeta circula continuamente na natureza sofrendo mudanças de estado físico. É o chamado ciclo da água. O calor do Sol aquece a água dos oceanos, mares, rios e lagos fazendo com que ela passe do estado líquido para o gasoso. A transpiração dos animais e vegetais também libera vapor de água na atmosfera. Esse vapor de água resfria-se na atmosfera e condensa-se passando para o estado líquido na forma de gotículas, que flutuam no ar formando as nuvens. Agora você já sabe de que são formadas as nuvens.

     O      I      R       Á      S      S      O      L      G

que é essencial à vida; tem importância fundamental para a manutenção da vida.

Vital:

Posso perguntar?

Mas se é assim tão utilizada, por que a água do planeta não se acaba?

Em regiões muito frias da atmosfera, a água passa do estado de vapor para líquido e, rapidamente, para sólido, formando cristais de gelo. Esses cristais de gelo podem cair na forma de neve em regiões onde o ar é mais frio, ou podem ficar mais tempo na nuvem aumentando de tamanho, e então caem na forma de granizo.

Conforme essas gotículas vão se acumulando, aumentam de tamanho e ficam mais pesadas, e então ocorre a chuva. Uma parte cai diretamente nos oceanos, mares, rios e lagos; outra escorre pela superfície terrestre e infiltra-se no solo, formando os corpos de água subterrâneos, os aquíferos.

Professor, ouça as opiniões dos alunos. Como verão adiante, a água tem um ciclo, por isso não acaba. Entretanto, a poluição das reservas de água doce pode trazer problemas à humanidade, com a redução da água disponível para consumo.

Ciclo da água

  a   r   u   o    M   s    i   u    L

precipitação formação de nuvens

transpiração

escoamento

infiltração no solo evaporação evaporação absorção de água pela raiz das plantas águas subterrâneas

Representação esquemática simplificada do ciclo da água na natureza.

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Posso perguntar? Gás e vapor são diferentes. No gás, as moléculas estão separadas aleatoriamente no espaço. Já no estado de vapor, a fase gasosa coexiste com a fase líquida. Isso significa que há gotículas dispersas no ar e conseguimos vê-las, como quando percebemos a neblina.

Posso perguntar?

Gás e vapor são a mesma coisa?

  a   z   u   o    S   o    l    l    i   n   a    D

Parte da água é absorvida pelo solo e, em seguida, pelas raízes das plantas. Os animais obtêm água bebendo-a nos rios, riachos e fontes ou consumindo as plantas. Alguns processos, como a respiração  e a transpiração dos organismos, bem como a eliminação de urina e fezes, também liberam água na forma de vapor ou líquido no ambiente. Esse ciclo se repete continuamente, mantendo relativamente constante a quantidade de água no planeta, mas essa água muda de estado físico a todo momento. Apesar de a quantidade de água se manter constante no planeta, isso não significa que temos água doce em estado líquido disponível sempre na mesma quantidade. Segundo dados da Organização das Nações Unidas (ONU), quase 1 bilhão de pessoas em todo o mundo não têm acesso a fontes confiáveis de água respiração potável. A situação é pior nos países pobres ou em desenvolvimento. Fatores como desperdício de transpiração água, poluição e mudanças climáticas agravam esse quadro. transpiração respiração  

urina

urina

Professor, acrescente que é preciso investir em formas de produção e práticas coletivas e individuais que não desperdicem água ou contaminem esse recurso essencial.

Os animais obtêm água pela ingestão e perdem-na pela transpiração, urina e fezes. As plantas obtêm água absorvendo-a pelas raízes e perdem-na pelas folhas, na transpiração.

C u r ioso

 é...

Como se forma a chuva de granizo? [...] O granizo só se forma em um único tipo de nuvem, a cumulonimbus, também responsável por trovões e relâmpagos. Essa nuvem atinge até 25 km de altitude a partir da linha do Equador. “E ela só aparece nas regiões mais quentes”, explica Mario Festa, professor de Meteorologia do Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas (IAG) da Universidade de São Paulo. Isso acontece porque ela se forma graças a temperaturas elevadas e alto índice de umidade relativa do ar, mais raro nos países frios. [...] A pedra de gelo tem, em média, 0,5 a 5 centímetros de diâmetro, mas isso pode variar. Nos Estados Unidos, na década de 1970, foi registrado um granizo com 14 centímetros de diâmetro, com 750 gramas. Renata Costa. Nova Escola. Disponível em: . Acesso em: 20 dez. 2014.

66

  a   n   e   r   a   o    t   o    F    /   e   n    i   o    t   n    A   n   o   s    l   e    N

Pedras de gelo cobrem rua após chuva de granizo. São Paulo, SP, 2014.

Atividades Sistematizar

1. Qual é a importância do ciclo da água para o planeta? Ele possibilita a manutenção da água no ambiente. 2. O ciclo da água na natureza mantém a água nos diversos estados em toda a biosfera, mas

a maior parte se encontra no estado líquido. Explique por que isso ocorre. (Dica: pense na 0 °C e 100 °C, a água se apresenta no estado líquido, e é nessa temperatura média do planeta.) Entre faixa que oscilam as temperaturas médias do planeta. 3. É correto afirmar que as nuvens são um exemplo de água no estado gasoso? Por quê? Não. As nuvens são formadas por gotículas de água. Após a evaporação da água no estado líquido, o vapor de água se eleva, mistura-se com o ar e, ao entrar em contato com as camadas mais frias da atmosfera, condensa-se formando as nuvens.

Refletir

1.

Leia o texto a seguir e faça o que se pede. Estudiosos preveem que em breve a água será causa principal de conflitos entre nações. Há sinais dessa tensão em áreas do planeta como Oriente Médio e África. Mas também os brasileiros, que sempre se consideraram dotados de fontes inesgotáveis, veem algumas de suas cidades sofrerem falta de água. A distribuição desigual é causa maior de problemas. [...] [...] O cenário de escassez se deve não apenas à irregularidade na distribuição da água e ao aumento das demandas – o que muitas vezes pode gerar conflitos de uso – mas também ao fato de que, nos últimos 50 anos, a degradação da qualidade da água aumentou em níveis alarmantes. Atualmente, grandes centros urbanos, industriais e áreas de desenvolvimento agrícola com grande uso de adubos químicos e agrotóxicos já enfrentam a falta de qualidade da água, o que pode gerar graves problemas de saúde pública. Água – O risco da escassez. Instituto Socioambiental. Disponível em: . Acesso em: 15 mar. 2015.

a) Em sua região há ou já houve problemas de falta de água? Que providências foram tomadas? Resposta pessoal. b) A falta de água é consequência apenas da redução da quantidade de chuva? Explique. c) Há rios ou outros tipos de mananciais de água doce onde você mora? Estão poluídos? Resposta pessoal. d) Você sabe como evitar desperdício de água? Pesquise a resposta em jornais, livros, revistas e sites.

Em seguida, compartilhe as informações obtidas e sua resposta com os colegas.

2. (Enem) Considerando a riqueza dos recursos hídricos brasileiros, uma grave crise de água

em nosso país poderia ser motivada por: Alternativa: e. a) reduzida área de solos agricultáveis. b) ausência de reservas de águas subterrâneas. c) escassez de rios e de grandes bacias hidrográficas. d) falta de tecnologia para retirar o sal da água do mar. e) degradação dos mananciais e desperdício no consumo.

1. b) A falta de água não é resultado apenas da diminuição de chuvas, mas da má gestão dos recursos hídricos e da falta de cuidado com eles. d) Para evitar desperdício de água é necessário conscientizar a população em relação ao uso desse recurso. Além disso, o governo deve cuidar melhor do saneamento e do abastecimento. Em muitas atividades é possível utilizar água de reúso. Novas construções – casas, prédios, complexos industriais – podem incorporar sistemas de aproveitamento de água da chuva para usos gerais que não o consumo humano. Podemos também projetar sistemas de irrigação que utilizem menos água, entre outras iniciativas.

Desafio

1. Junte-se a quatro colegas e formem um grupo. Em uma folha de papel-ofício ou em uma

cartolina façam o esquema do ciclo da água. Depois, organizem um mural com as produções de todos os grupos da turma. 67

4

No capítulo an terior você es tudou o ciclo da água. Nes te cap ítulo  você  vai conhecer uma propriedade muito impor tan te da água, a de sol ven te.

Capítul o A água é um sol ven te

Explorando A “mágica” da Roberta Roberta, uma garota que gosta muito de fazer “mágicas”, resolveu fazer a “mágica do desaparecimento do sal” para sua irmãzinha Mariana. Mariana ficou desconfiada se a tal mágica funcionaria, e não acreditou muito, mas, como sempre, ficou muito atenta à apresentação da irmã. Roberta pegou um pouco de sal com a colher e o despejou em um copo cheio de água.

  o    i    d    ú    t   s    E    O    K    D   :   s   e    õ   ç   a   r    t   s   u    l    I

Roberta apresenta sua “mágica”para Mariana.

Enquanto pronunciava as “palavras mágicas”, Roberta agitou a colher no copo. Depois de alguns segundos, Mariana ficou espantada ao perceber que, de fato, era impossível ver o sal dentro da água. Por que isso aconteceu? Qual foi o truque de mágica usado por sua irmã?

Vamos refletir sobre o que ocorreu. 1. Em sua opinião, o que houve com o sal? O sal foi dissolvido pela água. 2. Roberta poderia ter usado alguma outra substância para fazer essa “mágica”? Qual? Outra substância que ela poderia ter usado é o açúcar.

Professor, veja orientações para trabalhar esta seção no Manual do Professor.

68

Soluções Como vimos anteriormente, as substâncias são formadas por moléculas iguais, e as misturas  são formadas por diversas substâncias. Portanto, você pode compreender por que a água não é encontrada na natureza como uma substância, ou seja, a água não é pura. A água só pode ser considerada uma substância quando não tem sais ou outros componentes. A água da atmosfera, da chuva, dos oceanos, rios, lagos ou do solo é uma mistura, com maior ou menor quantidade de componentes dissolvidos. Isso acontece porque a água tem grande capacidade de dissolver outras substâncias. Se você colocar um pouco de sal ou açúcar em um copo com água e mexer bem, o sal ou o açúcar não desaparecerão, na verdade eles serão dissolvidos pela água, dividindo-se em pequenas partículas, e se espalharão uniformemente, obtendo-se, desse modo, água salgada ou água açucarada. Dizemos, então, que o sal e o açúcar são solúveis na água. Quando juntamos duas substâncias e obtemos uma mistura em que não é possível distinguir uma da outra, obtemos uma solução. Chamamos a substância dissolvida de soluto, e a substância que dissolve o soluto é o solvente. A água é considerada solvente universal porque é muito abundante na Terra e é capaz de dissolver grande parte das demais substâncias.

  a    t    t   o    D

Posso perguntar?

A água é o único solvente que existe? Não. A água é conhecida como solvente universal porque é capaz de dissolver grande número de substâncias, porém ela não é o único solvente que existe. Podemos citar como exemplos de outros solventes o álcool, a acetona, a gasolina e o benzeno.

  m   e   g   a   m    I   r   a    i   r    C    /   o    t    t   e   r   o   v   a    F   o    d   n   a   n   r   e    F

açúcar

soluto

solvente

solução

A água dissolve grande variedade de substâncias sólidas, líquidas e gasosas. A água dos oceanos e mares é salgada porque contém sais minerais dissolvidos – entre eles o cloreto de sódio, conhecido como sal de cozinha. A água doce dos rios e lagos também tem sais mióleo nerais, mas em menor quantidade que a dos oceanos, por isso não é salgada. Algumas substâncias não se dissolvem na água, como o óleo. Podemos perceber isso quando um adulto mistura óleo na água. Essa situação é particuágua larmente problemática quando navios petroleiros derramam petróleo no mar. O petróleo não se mistura com a água e flutua na superfície.

  a    t    t   o    D

  m   e   g   a   m    I   r   a    i   r    C    /   o    t    t   e   r   o   v   a    F   o    d   n   a   n   r   e    F

vinagre

   k   c   o    t    t   s   r   e    t    t   u    h    S    /   c    i   v   o   n   a   v   e    t   s  .   r   o   g    i

gás carbônico

Exemplos de substâncias sólidas, líquidas e gasosas que podem ser dissolvidas na água.

O óleo e a água não se misturam. Professor, fale com os alunos a respeito da água salobra, que tem mais sais que a água doce. Essa água é muito comum em regiões onde há o encontro da água do mar com a de um rio, porém pode ser encontrada distante do mar, como na região da Cordilheira dos Andes.

69

Diálogo

Petróleo: herói e vilão O petróleo é um recurso natural utilizado como matéria-prima da indústria para a produção de muitos produtos, como o plástico. Mas é também a principal fonte de energia utilizada pelo ser humano. Muitas máquinas como carros, caminhões e ônibus são movidas a gasolina ou diesel, derivados do petróleo. Em 1953, o Brasil criou a Petrobras, empresa comandada pelo governo federal, responsável pela localização, extração, refino (purificação do petróleo) e distribuição de petróleo. A Petrobras tem diversos campos de extração de petróleo e grande parte deles está em alto-mar. Por causa disso são necessárias diversas medidas preventivas para que, durante a extração e o transporte, não ocorram vazamentos de óleo nos oceanos. Caso aconteça vazamento, o petróleo se espalha pelo mar, afetando e prejudicando todo o ecossistema da região, justamente porque o petróleo não é dissolvido pela água.

  a    i    h   p   a   r   g   o   n   o   c    I   o   v   r   e   c    A

Getúlio Vargas era o presidente do Brasil quando a Petrobras foi criada.   s   s   e   r   p   a    h    l   o    F    /    i    l    l   e    t   a   u    G   o    i   a    C

Pássaro atingido pelo vazamento de óleo no Rio Barigui, PR, 2000.

1. Mesmo com todos os cuidados, algumas vezes ocorrem vazamentos que causam grande impacto ambiental. Em sua opinião, poderíamos tentar substituir essa fonte de energia e matéria-prima para reduzir os impactos ambientais?

Aqui tem mais

Resposta pessoal. É importante os alunos perceberem que o uso de petróleo em motores a combustão também causa poluição e impacto ambiental. Fale sobre as energias eólica, solar e elétrica, que podem ser boas opções para substituir o petróleo.

Soro caseiro: uma solução que pode salvar vidas O soro caseiro é uma solução aquosa de açúcar e sal de cozinha recomendado para prevenir a desidratação resultante de vômito e diarreia. Com a diarreia e/ou vômito o organismo perde água e sais minerais, o que pode ser muito perigoso, principalmente para crianças e idosos. Se alguém estiver com algum desses sintomas, o médico deve ser consultado. A função do soro caseiro é repor água e sais minerais no organismo. As instituições de saúde recomendam o uso de uma colher-padrão que já tem as medidas corretas para a preparação do soro. Essa colher está disponível na maioria dos postos de saúde. sal

  a   r   u   o    M   s    i   u    L

1 medida de sal

colher-padrão

açúcar 1 copo cheio de água apropriada para beber

70

2 medidas rasas de açúcar

Atividades Sistematizar

1. Por que podemos afirmar que a substância pura água não é encontrada na natureza?

Porque a água tem grande capacidade de dissolver as substâncias que encontra ao circular na natureza.

2. A água que encontramos na natureza – por exemplo, a água do mar – é um tipo de mistura? Por quê? Sim. Porque nela encontram-se dissolvidos sais, gases etc. 3. Por que, se colocarmos uma colher de açúcar num copo com água e mexermos bem, o açúaçúcar parece desaparecer, mas na realidade ele fica difícil de ser visto, porque car parece desaparecer? Osuas pequeníssimas partículas se espalham uniformemente pela água. Significa que essa substância forma com a água uma mistura em que não é possível mais distinguir uma da outra. Porque é muito abundante na Terra e capaz de dissolver grande parte das substâncias conhecidas.

4. O que significa dizer que uma substância é solúvel em água? 5. Por que a água é considerada solvente universal?

6. A água potável é inodora, insípida e incolor. Quando percebemos na água cor, cheiro ou sabor, a que isso se deve? À presença de substâncias presentes nela, dissolvidas ou não. Refletir

1. Observe o esquema ao lado, que ilustra trocas gasosas ocorridas nas brânquias de peixes, e responda às questões.

brânquias: local de saída de água

boca: entrada de água

  a   r    i   e   r   e    P   r   a   s    é    C   o    l   u   a    P

a) O gás oxigênio que os peixes respiram vem de onde?

Os peixes respiram o gás oxigênio do ar, dissolvido na água.

b) Que propriedade da água é Esquema que mostra as vias por onde entra e sai a água para que ocorra a respiração de um peixe. importante nesse processo? propriedade da água como solvente. Não somente sólidos (como o Por quê?  A sal) ou outro líquido (como leite) são dissolvidos em água, mas também gases, como o oxigênio.

2. Observe a imagem ao lado, que mostra água e azeite em um copo. Explique por que não podemos dizer que é uma solução. Porque em uma solução, que é o resultado da mistura entre o solvente e o soluto, um não se distingue do outro. No caso retratado na imagem, o azeite não se dissolve na água, o que é facilmente visível.

  m   o   c  .    k   c   o    t   s   r   e    t    t   u    h    S    /   m   o   c  .    b    d   e   g   a   m    i

Desafio

1. Junte-se a um colega e forme uma dupla, ou a mais colegas para formar um grupo. Pesquisem, juntos, exemplos de situações que ilustrem a importância da propriedade da água como solvente para a vida no planeta. Compartilhem com os colegas dos outros grupos ou duplas as informações obtidas. Possíveis resultados para a pesquisa: No sangue são transportadas várias substâncias dissolvidas na água. Nas plantas, os sais minerais dissolvidos na água são levados das raízes às folhas, assim como os açúcares produzidos na fotossíntese são transportados das folhas para todas as partes da planta. No interior dos organismos vivos, inúmeras reações químicas indispensáveis à vida dependem da água.

71

5 Água: pressão

Capítul o

e flu tuação

No capítulo an terior você es tudou a carac terís tica de sol ven te universal da água. Nes te capítulo  você  vai aprender ou tros concei tos relacionados às propriedades da água (e de ou tros líquidos ), como pressão, vasos comunican tes, princípio de Pascal e empuxo.

Explorando O que afunda e o que não afunda Júlia adora viajar com a família para a praia. Eles costumam ir passear em um lugar de onde podem ver os navios ancorados no porto. Sempre que param nesse local para observar o horizonte no mar e os navios, Júlia gosta de atirar pequenas pedras para vê-las “pular” na água.

  o    i    d    ú    t   s    E    O    K    D   :   s   e    õ   ç   a   r    t   s   u    l    I

EU SOU JÚLIA.

Um dia, enquanto jogava pedrinhas na água, Júlia percebeu que elas, por mais que dessem alguns “pulos”, sempre afundavam. Ela pensou: “Engraçado, minha pedra tão pequena afunda e um naviozão enorme boia! Como é possível isso?”. Agora é a sua vez.

Os objetos, de forma geral, afundam ou boiam de acordo com sua densidade e seu empuxo. Densidade é a relação entre a massa e o volume de um corpo. O navio boia porque tem densidade menor que a da água e por causa do empuxo do volume de água deslocado. As pedras afundam porque têm densidade maior que a da água, e o empuxo do volume de água deslocado é menor que o peso delas.

1. Por que os navios boiam na água e as pedras afundam?

2.  Você acha que o material utilizado para construir navios é importante para que ele

não afunde?

O material (madeira ou metal) e o for mato são importantes para que o navio não afunde. Ajude os alunos a perceber que, quanto mais denso o material, maior dificuldade em mantê-lo flutuando, o que pode ser conseguido dando-lhe uma forma adequada. Professor, veja orientações para trabalhar esta seção no Manual do Professor.

72

Pressão de uma coluna de água Pressão é uma força exercida em uma superfície. A força exercida pelo ar da atmosfera sobre a superfície da Terra é chamada de pressão atmosférica. Como a altitude é diferente nos diversos locais, a coluna de ar sobre cada local varia e, consequentemente, varia a pressão atmosférica. O mesmo ocorre com a água. Quanto maior a quantidade de água sobre certo ponto do planeta, maior será a pressão exercida pela coluna de água. Por isso, nas profundezas dos mares a pressão é muito grande. À medida que um mergulhador se desloca mais para o fundo, aumenta a altura da coluna de água acima dele. Como consequência, os espaços com ar dentro do corpo passam a ser comprimidos. Uma parte do corpo que sofre com isso é a orelha, porque o tímpano – a membrana que separa o meio externo do interno, onde há ar – passa a ser comprimido, o que causa dor, podendo até se romper e deixar entrar água, o que faz o mergulhador ficar desorientado. Agora observe o experimento a seguir. 1. Três furos, em alturas diferentes, foram feitos em uma garrafa PET de 2 litros. A garrafa foi mantida sem tampa. 2. Em seguida, foram tampados os furos com palitos de dente e encheu-se a garrafa com água. 3. Depois, os palitos foram retirados. Como se explica o fato de o jato de água ter mais força na parte mais baixa da garrafa? Essa é uma demonstração da força da pressão. A pressão da água depende da altura da coluna do líquido no recipiente: quanto maior a altura da coluna de água, maior a pressão que ela exerce sobre a superfície de apoio.

  a   r    i   e   r   e    P

   r    a

  r   a   s    é    C   o    l   u   a    P   :   s   e    õ   ç   a   r    t   s   u    l    I

   e     d    a    n    u     l    o    c    r    a    e     d    a    n    u     l    o    c

litoral mar A altura da coluna de ar sobre o local no nível do mar é maior do que a da coluna de ar no alto da montanha. A pressão começa a agir onde começa a atmosfera, por isso, na imagem há um limite superior (que está fora de escala na ilustração, pois é bastante superior ao pico da montanha).

ponto C: pressão maior que em B continente ponto B: pressão maior que em A

ponto A

oceano

A pressão dentro da água aumenta à medida que a altura da coluna de água aumenta.

pressão atmosférica   a    t    t   o    D

menor pressão

maior pressão

A água sai pelos Professor, você pode repetir o experimento em sala de aula. Leve os alunos a perceber que, à medida que o tempo passa, a coluna de furos da garrafa PET. água diminui e todos os j atos perdem força, justamente por causa da diminuição da pressão. Leve-os a observar que o fato de a garrafa estar destampada indica que há pressão do ar agindo na parte superior dela. Comente com os alunos que além da pressão da coluna de água, outros fatores podem influenciar o experimento, como o formato do furo.

73

Vasos comunicantes Observe as imagens a seguir.

     O      I      R       Á      S      S      O      L      G

  m   o   c  .    k   c   o    t   s   r   e    t    t   u    h    S    /    i   n   o    k   r    i    M

Nível de bolha: instru-

mento composto por um tubo de vidro com marcações, que contém água e espaço para uma bolha de ar e é usado para nivelar. Nivelar: deixar dois pontos no mesmo nível, na mesma altura.

O nível de bolha de ar ou nível de pedreiro é um instrumento utilizado na construção civil.

  e    t   r   a   r    t   s   u    l    I

Há uma maneira técnica na construção civil para verificar o nível usando uma mangueira transparente com água, como na ilustração. Quando o nível de água das duas extremidades da mangueira está igual, significa que os dois pontos medidos estão na mesma altura.

   k   c   o    t   s   n    i    t   a    L    /   y   m   a    l    A    /   s   o    t   o    h   p   e   c   n   e    i   c    S

  m   o   c  .   o    t   o    h   p    k   c   o    t    S    i    /   m   e   u   s   y   m   a

Operários da construção civil no trabalho.

 Você sabe qual é a relação entre o instrumento chamado nível de bolha de ar e a atividade profissional retratada na fotografia ao lado? O nível de bolha  de ar é utilizado na construção civil para nivelar o piso e as paredes de uma construção. Quando o piso está nivelado, a bolha de ar fica exatamente na marca do meio do tubo. Se houver algum desnível, a bolha se desloca para um dos lados do tubo e não fica no centro. Tanto o nível de pedreiro quanto a mangueira com água, funcionam com base no princípio dos vasos comunicantes: em vários recipientes que se comunicam, a água se comporta como se estivesse em um só recipiente, mantendo em todos eles o mesmo nível horizontal.  Veja um exemplo de sistema de vasos comunicantes na fotografia ao lado. O princípio dos vasos comunicantes também é aplicado em outras situações do cotidiano. Você já observou onde ficam as caixas-d’água dos prédios e das casas? Elas são colocadas em lugares altos, e os canos que as ligam às torneiras das residências se comunicam. Assim, a água corre pelos encanamentos e chega a todas as torneiras. caixa-d`água

No sistema de vasos que se comunicam por uma base, o nível da água (na imagem acima, tingida de verde) é o mesmo em todos os recipientes, independentemente da forma ou do diâmetro.

encanamentos da casa abastecimento externo

Princípio dos vasos comunicantes numa residência.

74

  a   r    i   e   r   e    P   r   a   s    é    C   o    l   u   a    P

O princípio de Pascal As observações sobre pressão estudadas nas páginas anteriores desenvolveram-se a partir da contribuição de um cientista chamado Blaise Pascal (1623-1662).  Vamos conhecer o emprego das pesquisas dele no dia a dia. Observe a imagem a seguir. O que o caminhão com a caçamba levantada tem a ver com pressão? Para levantar a caçamba é utilizada pressão hidráulica, que é fundamentada no conceito dos vasos comunicantes e possibilita a elevação de grandes pesos. Pascal formulou, após algumas observações, o seguinte princípio, que leva até hoje seu nome:

  a    i    d   e   m   o    i    D    /   e   c   r   u   o    S   e   c   n   e    i   c    S

  m   o   c  .   o    t   o    h   p    k   c   o    t    S    i    /   m   e   u   s   y   m   a

Pascal aplicou-se aos estudos de Matemática e Física e escreveu, em 1653, o Tratado do equilíbrio dos líquidos, no qual explicou a lei da pressão. Foi uma importante contribuição à sociedade.

Caminhão com a caçamba levantada.

A pressão exercida sobre um líquido qualquer é transmitida integralmente para todos os pontos do líquido.

 Vejamos, a seguir, duas aplicações práticas do princípio de Pascal.

tambor

1. Freio hidráulico de veículos automotivos

O funcionamento do freio hidráulico fundamenta-se no princípio de Pascal: a pressão que o motorista exerce ao pisar no pedal do freio é transmitida por óleo a dois pistões, que empurram igualmente duas peças contra o tambor da roda fazendo o veículo reduzir a velocidade ou parar.

pistões

sapata

pistom de comando

  a   r   u   o    M   s    i   u    L   :   s   e    õ   ç   a   r    t   s   u    l    I

Ilustração esquemática do funcionamento do freio hidráulico automotivo.

2. Elevador hidráulico

O elevador hidráulico é utilizado para suspender veículos durante serviços de troca de óleo ou lubrificação. Nesse mecanismo utiliza-se um pistom para exercer pressão sobre um fluido em um reservatório que, de acordo com o princípio de Pascal, transmite integralmente a pressão para um cilindro que eleva o veículo.

pistom fluido

Ilustração esquemática do funcionamento do elevador hidráulico.

75

Professor, esclareça que é por causa do empuxo que acabamos sentindo o corpo mais leve na água, pois como o empuxo está em sentido oposto à força exercida pelo peso do corpo, acaba aguardando-nos a sustentar nosso corpo e dando a sensação de sermos mais leves.   a   r   u   o    M   s    i   u    L

O empuxo empuxo

peso

Na ilustração, o empuxo está representado pela seta orientada para cima e o peso do navio, pela seta orientada para baixo.    k   c   o    t   s   r   e    t    t   u    h    S    /   r   u   c   u    B   n   a   v   z   a    R

O empuxo permite nossa flutuação na água.

Quando um corpo está mergulhado na água ou em um líquido qualquer, esse líquido exerce forças em toda a superfície do corpo em contato com ele. A força vertical para cima, exercida pela água, é chamada de empuxo. O empuxo tem sentido oposto à força exercida pelo peso do corpo (força peso) e intensidade igual ao peso da água deslocada pelo corpo. Uma pedrinha, por ter pouco volume, desloca pouca água quando lançada. Assim, sofre um empuxo menor do que seu peso e afunda. Quando um navio flutua em equilíbrio na água, recebe um empuxo com valor igual a seu próprio peso. Dessa forma, seu peso fica equilibrado pela força com que a água o “empurra para cima”, ou seja, pelo empuxo. Professor, não é nosso objetivo, neste ano do Ensino Fundamental, aprofundar o conceito de força, apenas fornecemos uma introdução que será trabalhada mais intensamente nos anos seguintes. Da mesma forma, optamos por não abordar o conceito de densidade neste volume, por considerá-lo complexo.

Hora da

prá tica: experimen to

  a   r    i   e   r   e    P   r   a   s    é    C   o    l   u   a    P

 Vamos observar o princípio de Pascal.

Material: •

duas seringas plásticas descartáveis novas sem agulhas (de tamanhos diferentes); um tubo de soro ou mangueirinha de aquário com aproximadamente 20 cm de comprimento; água.

Como fazer 1. 2. 3.

Esquema de montagem do experimento para observação do princípio de Pascal.

Fixe o tubo em uma das seringas. Mergulhe a outra extremidade do tubo na água e puxe o êmbolo para encher o tubo. Aperte o êmbolo devagar, até que saiam todas as bolhas de ar. Coloque água na outra seringa e fixe-a na outra extremidade do tubo. Deixe as duas seringas na vertical e aperte um êmbolo; observe o que acontece com o outro. Repita esse procedimento com as seringas em diferentes posições.

Refletindo e registrando 1. 2.

76

Qual é a relação entre essa atividade e o elevador hidráulico ou o freio dos carros? Esse experimento é um modelo do funcionamento das duas máquinas citadas. Se retirarmos os êmbolos de cada seringa, o que acontece com o experimento? (Dica: é útil aos pedreiros.) Se retirarmos os êmbolos, o experimento se tornará uma mangueira de nível.

Atividades Sistematizar

1. As mangueiras usadas por bombeiros para combater incêndios usam que propriedade da água? A propriedade da água de exercer pressão.

2. Por que quando uma pessoa mergulha pode sentir dor na parte interna da orelha? Por causa da pressão que a água exerce nessa parte do corpo.

3. Explique de que modo a pressão exercida pela água sobre nós varia de acordo com a pro-

fundidade.

Quanto mais fundo, maior a altura da coluna líquida acima de nós. Quanto maior a altura dessa coluna, maior será a pressão exercida pela água.

4. Por que os seres que vivem nas profundezas dos oceanos estão submetidos a grande pres-

são exercida pela água? Porque nas profundezas dos oceanos a altura da coluna líquida é maior. 5. Explique o fato de objetos pesados flutuarem na água e exercícios feitos dentro da água, um corpo é mergulhado, a como na hidroginástica, causarem menos impacto ao corpo humano. Quando água exerce forças de pressão em toda

6. Descreva o princípio dos vasos comunicantes.

Em vários recipientes que se comunicam, a água se comporta como se estivesse em um só recipiente, mantendo em todos eles o mesmo nível na horizontal.

7. Cite duas aplicações desse princípio no dia a dia.

Sugestões de resposta: nível de pedreiro (nível de bolha de ar), caixa-d’água, bule, chaleira, regador etc.

Refletir

a superfície do corpo em contato com ela. Como a pressão aumenta com a profundidade, as forças exercidas pelo líquido na parte inferior do corpo serão maiores que as forças exercidas na parte superior. Com isso, o corpo sofre um tipo de “empurrão”, que chamamos de empuxo, o que evita o impacto nesta atividade.

1. Durante uma reforma em um clube, um grupo de trabalhadores teve de remover uma

escultura de ferro maciço colocada no fundo da piscina, que estava vazia. Cinco pessoas amarraram cordas à escultura e tentaram puxá-la para cima, sem sucesso. Explique por que, se a piscina for preenchida com água, ficará mais fácil para os trabalhadores removea piscina preenchida, a água fará força para cima, no sentido vertical, chamada de empuxo, proporcional ao volume rem a escultura. Com da escultura. Assim, a força que os operários devem fazer é somada a esse empuxo, tornando-se menor do que o peso da escultura, para que esta seja erguida.

Desafio   a   r   u   o    M   s    i   u    L

1. Em dupla, observem a ilustração. a) Por que a água não chega à

torneira do terceiro andar do prédio? b) Desenhem no caderno um

esquema representando a posição em que deve ficar a caixa-d’água e as torneiras para que todos os andares receesquema deve ser similar  bam água. Oa este ao lado, mas a caixa-d’água deve estar mais alta que a torneira do terceiro andar.

2. A zona abissal corresponde à re-

Esquema de corte lateral em terreno com prédio e caixa-d’água.

gião mais profunda dos oceanos, localizada abaixo de 2 mil metros de profundidade. Assim, além da pressão nesse ambiente ser extremamente alta, é muito frio e escuro. Em dupla ou em grupo, pesquise seres que vivem nessas regiões e a adaptação de cada um a essas condições ambientais. Compartilhe a) Para uma torneira funcionar, pelo princípio dos vasos comunicantes, com os colegas o resultado de sua pesquisa. 1.a fonte de água deve estar sempre a uma altura mais elevada do que a

Professor, sugira aos alunos assistir à animação Seres abissais, que apresenta algumas espécies que vivem nas profundezas dos mares e indica a profundidade em que são encontrados. O vídeo está disponível em: . Acesso em: mar. 2015.

torneira. Na figura, a torneira do terceiro andar fica acima do nível da caixa-d’água.

77

6

Capítul o Mais propriedades da água

No capí tulo an terior você es tudou o papel da água na pressão e empuxo que os corpos so frem den tro dela, além do concei to de  vasos comunican tes. r Nes te cap ítulo  você  vai conhece ligua água da ou tras propriedades men te impor tan tes: tensão super ficial e regulação térmica.

Explorando Insetos sobre a água Juliano assistia a um desenho na TV com os amigos, quando viu uma propaganda da campanha contra dengue. Depois que a turma foi embora, Juliano fez uma vistoria em sua casa procurando focos de dengue. E não é que ele achou! Dentro de um pote onde havia uma planta aquática ele viu larvas e ficou muito assustado. Mas não foi só isso: ele percebeu que o mosquito estava sobre a água, indo de uma borda a outra para por seus ovos.

  o    i    d    ú    t   s    E    O    K    D   :   s   e    õ   ç   a   r    t   s   u    l    I

Juliano ficou intrigado: Como pode um ser andar sobre a água? Agora é a sua vez. 1.  Você já viu um inseto caminhar sobre a água? Assim como Juliano, gostaria de saber

por que isso é possível? Resposta pessoal. 2. Em sua opinião, podemos colocar alguns objetos na superfície da água sem que eles

afundem?

É possível colocar, por exemplo, um fio de cabelo, um clipe de metal ou até mesmo a folha de uma árvore, desde que posicionados bem cuidadosamente.

3.  Você já viu larvas de insetos? Que cuidados as pessoas em sua casa tomam para evitar

Resposta pessoal. Professor, reforce os cuidados necessários para a prevenção contra o mosquito da

a proliferação de mosquitos? dengue: não deixar água parada em vasos de plantas, garrafas, pneus etc.; tampar as caixas-d’água, 78

Professor, veja no Manual do Professor orientações para trabalhar esta seção.

entre outras medidas. Consulte sites do governo para mais informações sobre o combate à dengue. Sugestões: ; .

Tensão superficial  Vimos anteriormente que a matéria pode se apresentar em três estados físicos. Esses estados dependem da organização de suas moléculas.  Vamos analisar uma vez mais o esquema ao lado. As moléculas da água no estado líquido interagem umas com as outras em todas as direções. Cada molécula é atraída igualmente pelas moléculas vizinhas e, dessa forma, permanecem unidas. As moléculas da superfície, entretanto, são atraídas para baixo e para os lados, mas não para cima. Isso resulta na formação de um tipo de membrana na superfície da água. Esse fenômeno é conhecido como tensão superficial, e ocorre nos líquidos. É por isso que insetos, como mosquitos e libélulas, conseguem caminhar sobre a água e colocar seus ovos.

Posso perguntar?

Um exemplo de tensão superficial é a gota de água, que adquire esse formato por causa da tensão superficial da água. Outro exemplo pode ser visto quando enchemos um copo com água até a iminência de vazar: a superfície da água fica curva, resultado da tensão superficial.

Só conseguimos perceber a tensão superficial quando um inseto está sobre a água? Há outras maneiras de ver esse fenômeno?

  a   r   u   o    M   s    i   u    L   :   s   e    õ   ç   a   r    t   s   u    l    I

Sólido: moléculas bem estruturadas, apresentando forma definida.

Líquido: moléculas assumem a forma do recipiente e facilidade de escoamento.

Além de possibilitar que alguns insetos caminhem sobre a água, a tensão superficial é responsável por outros dois fenômenos: a forma esférica das gotas de água e a flutuabilidade de pequenos objetos, como um clipe de metal (quando colocado horizontalmente na superfície da água).    k   c   o    t   s   n    i    t   a    L    /   y   m   a    l    A    /   s   r   o    t   c   e   r    i    D    t   r    A

Gasoso: moléculas estão distantes umas das outras do que as dos estados sólido e líquido e também têm maior movimentação.

Flutuabilidade:

A flutuabilidade de um clipe é explicada pelo fenômeno da tensão superficial.

característica de objetos que conseguem boiar.

     O      I      R       Á      S      S      O      L      G

Professor, mostre aos alunos que a tensão superficial pode variar de acordo com as substâncias. Encha um copo com água até a iminência de vazar, e então pingue duas gotas de detergente – os alunos verão que, com o detergente, a água vaza. Outra forma de demonstrar a diferença é colocar um clipe para flutuar sobre a água, e então pingar duas gotas de detergente – o clipe afunda. Isso acontece porque o detergente altera a tensão superficial da água, diminuindo sua resistência.

   k   c   o    t   s   n    i    t   a    L    /   y   m   a    l    A    /    l   e    k   n    i   w    k   c    i    l    b

Insetos conseguem permanecer na superfície da água.

79

Posso perguntar?

Regulação térmica

Não. A hipertermia é causada pela exposição excessiva ao calor e causa desidratação, perda de água e de sais e falência dos mecanismos termorreguladores corporais. Já a febre é uma resposta fisiológica a alguma doença, que eleva a temperatura corporal. Na febre, os mecanismos de termorregulação encontram-se intactos.

É importante que a temperatura do corpo do ser humano fique sempre em torno de 36º C, para que possa realizar todas as funções vitais. Posso perguntar? Nosso organismo tem uma série de mecanismos de autorregulação, que mantêm a temperatura do corpo sempre nessa faixa ideal. Hipertermia é Chamamos regulação térmica ou termorregulação a capacidade que o mesmo que um organismo tem de manter sua temperatura corporal dentro de limites febre? compatíveis com a vida. Os mecanismos de regulação variam nos diferentes animais. Um dos mecanismos de regulação térmica dos seres humanos e de alguns mamíferos é a transpiração. Você já deve ter notado que, quanto mais quente está o clima, mais nós suamos. Isso ocorre porque a água exerce um papel fundamental no processo de regulação térmica, já que tem a capacidade de absorver e conservar calor. Por exemplo, em dias quentes, o suor sobre nossa pele, ao evaporar, retira calor do corpo, resfriando-o. Isso também ocorre quando corremos, dançamos ou praticamos outros tipos de 3. O suor absorve o calor da exercícios físicos. pele e este calor é perdido para o ambiente quando o líquido A exposição a situações extremas de evapora temperatura pode causar alteração na temperatura do corpo, porque o sistema de re2. Suor é liberado gulação térmica pode não conseguir manter pelo poro da pele a temperatura ideal. pelo É o que ocorre, por exemplo, em casos de hipotermia, que é causada pela exposição intensa ao frio e faz com que a temperatura epiderme corporal fique abaixo do valor considerado normal. Casos de hipotermia podem ocorrer quando uma pessoa cai acidentalmente em um lago congelado. Quando a exposição acidental ocorre em ambientes de alta temperatura, pode ocorrer hipertermia, caracterizada por temperatura corporal acima do considerado normal. Há outros mecanismos de termorregulação. Alguns animais, como os cães, por exemplo, não produzem suor e perdem calor na forma de vapor de água quando 1. Glândula sudorípara produz ofegam, o que garante a manutenção da suor temperatura corporal ideal. Outros animais, como os répteis, não Esquema simplificado de corte em tecido epitelial. A imagem e as conseguem regular a temperatura corporal legendas mostram o processo pelo qual por meio de mecanismos internos e deo corpo perde calor pela sudação. pendem do ambiente para controlá-la.   a   r    i   e   r   e    P   r   a   s    é    C   o    l   u   a    P

A proporção entre as dimensões dos elementos representados bem como as cores usadas não são as reais.

80

Atividades Sistematizar

1. O que causa a formação da “película” na superfície da água em um recipiente, lago etc.? As forças de atração entre moléculas que estão localizadas na superfície líquida.

2. Explique de que modo a água presente no suor atua na regulação térmica de nosso organismo. Quando o dia está muito quente, suamos mais. O suor sobre a pele, ao evaporar, retira calor do corpo, resfriando-o.

3. Por que manter o corpo hidratado é importante?

Porque a hidratação garante a reposição de água, necessária para o equilíbrio das funções de nosso organismo.

Refletir

1. Analise as imagens a seguir. Que forma de regulação térmica cada uma representa? b) Ao ofegar, o a) b) cão perde calor    k   c   o    t   s    k   n    i    h    T    /   o    t   o    h   p    k   c   o    t    S    i

a) É importante manter-se sempre hidratado e aumentar a ingestão de água em dias de calor intenso para compensar a perda de água pela transpiração.

   k   c   o    t   s    k   n    i    h    T    /   a   r   e   m   e    H

na forma de vapor de água.

   m    c    0    4

c)

  m   o   c  .    k   c   o    t   s   r   e    t    t   u    h    S    /   o    t   o    h   p    l_   s

c) Os répteis dependem do calor do ambiente (do Sol) para manterem seus corpos na temperatura adequada.

20 cm

Desafio

1. Os sabões e detergentes têm substâncias capazes de diminuir a tensão superficial da água.

Faça o experimento descrito a seguir, analise o que ocorre na última etapa e registre as concomente com os alunos que eles já devem ter presenciado a situação em que a água é despejada em um clusões no caderno. Professor, tecido e ela “corre” pela superfície dele sem penetrar imediatamente a trama; isso se deve justamente pela tensão Etapas • •

•

superficial que a água apresenta. Os sabões, ao quebrarem esta tensão, facilitam que a água penetre na trama e, consequentemente, a lavagem.

Coloque água em dois copos. Acrescente delicadamente purpurina sobre a água em cada copo, até cobrir totalmente a superfície. Pingue algumas gotas de detergente em um dos copos e observe o que ocorre em permanece na superfície da água dos copos no primeiro instante. Isso ocorre por causa da membrana cada caso. Anapurpurina superfície do líquido, resultado da tensão superficial. No copo em que se pingou detergente na água, a tensão é “quebrada” em alguns pontos, provocando movimentação na purpurina.

81

[ den tro ] Fique por

Eclusas

Eclusas são obras de engenharia que possibilitam a uma embarcação passar da parte mais alta de um rio ou mar para a parte mais baixa, ou vice-versa. As eclusas são formadas por tanques de concreto com um sistema hidráulico formado por válvulas e drenos para enchimento e esvaziamento. Os tanques de concreto se enchem para a embarcação passar do nível mais baixo para o nível mais alto das águas, ou se esvaziam para a embarcação passar do nível mais alto para o nível mais baixo.

Operação subida

Operação descida

Quando uma embarcação vai para o nível mais alto das águas, a válvula A está aberta e a válvula B está fechada para o tanque permanecer no nível baixo. Uma porta é aberta, a embarcação entra e, com as duas portas fechadas, inicia-se o enchimento do tanque, fechando a válvula A e abrindo a válvula B. Quando a água atinge o nível mais alto, abre-se uma segunda porta e a embarcação pode seguir viagem.

A operação de descida é inversa à de subida: a válvula B está aberta e a válvula A está fechada para o tanque permanecer no nível alto, uma porta é aberta, a embarcação entra, o tanque é esvaziado, fechando a válvula B e abrindo a válvula A. até atingir o nível mais baixo, a segunda porta se abre e a embarcação segue viagem. Todo esse processo pode ocorrer de maneira natural, já que o enchimento e o esvaziamento do tanque seguem o princípio dos vasos comunicantes, sem a necessidade de bombas e motores.

porta aberta

  a   r    i   e   r   e    P   r   a   s    é    C   o    l   u   a    P   :   s   e    õ   ç   a   r    t   s   u    l    I

82

válvula A aberta

porta fechada

válvula B fechada

Porta fechada

válvula A fechada

porta aberta

válvula B aberta

   T    I    N    D

Eclusas no Brasil As regiões Sul e Sudeste são as que têm o maior número de eclusas no país, porém na Região Norte, no estado do Pará, estão as eclusas de Tucuruí, localizadas no Rio Tocantins, e consideradas as maiores do mundo em desnível. Cada eclusa apresenta uma diferença entre o lado mais alto e o mais baixo de aproximadamente 35 metros. Eclusa de Tucuruí.

  a   r   u   o    M   s    i   u    L

Eclusas no mundo Há inúmeras eclusas em vários países. Entre as mais famosas, por causa de sua importância econômica, estão as do Canal do Panamá, que fazem a ligação entre os oceanos Atlântico e Pacífico. Antes da inauguração desse canal, as embarcações precisavam contornar toda a América do Sul para atravessar de um oceano a outro.

   k   c   o    t   s   n    i    t   a    L    /   y   m   a    l    A    /    d   n   a   r    t   r   e    B   r   e   g   e    i    R

Eclusa do Canal do Panamá.

1. Em dupla ou em grupo de até quatro alunos, pesquise a importância econômica das eclusas e os possíveis impactos ambientais ocorridos em razão de suas construções. Juntos, elaborem uma apresentação para toda a turma. Professor, neste trabalho os alunos podem comentar a importância das eclusas para o transporte de mercadorias e escoamento da produção de matérias-primas. As eclusas do Rio Tocantins, na cidade de Tucuruí, por exemplo, são muito importantes para o abastecimento da região portuária do estado do Pará. Outro aspecto econômico é a redução do custo da viagem, porque as eclusas possibilitam percorrer um caminho menor, o que fica bem evidente no Canal do Panamá. Em relação aos impactos ambientais, pode ser destacada a intervenção humana no percurso de rios, criando represas que alagam grandes regiões e dificultam o processo de procriação dos peixes.

83

Panorama Neste tema você aprendeu sobre a composição da matéria e os estados físicos, o que o ajudará a entender mais facilmente de que é feito tudo o que o cerca. De modo especial, estudou a substância água, suas características, as mudanças de estado no ciclo da água que possibilitam sua renovação, as principais propriedades dela e algumas de suas aplicações no dia a dia do ser humano. Há muito mais para conhecer sobre a água, essa importante substância que, no estado líquido, possibilitou o surgimento e a evolução dos seres vivos em nosso planeta. Procure informar-se mais e valorizar esse importante recurso, com atitudes de cuidado e não desperdício no dia a dia.

 Faça as atividades a seguir para rever o que aprendeu.

1. Qual das opções a seguir apresenta corretamente a composição da molécula da subs-

tância água? Alternativa: c. a) Uma molécula de hidrogênio e meia molécula de oxigênio. b) Uma molécula de hidrogênio e um átomo de oxigênio. c) Dois átomos de hidrogênio e um átomo de oxigênio. d) Meia molécula de hidrogênio e meia molécula de oxigênio. e) As substâncias hidrogênio e oxigênio. 2. Duas pessoas tomaram banho. Uma delas esqueceu a toalha molhada num canto do

banheiro. A outra estendeu a toalha no varal do quintal, onde bate muito sol. A toalha no varal secou mais depressa graças à energia do a) Qual das toalhas secou mais depressa? Por quê? Sol sobre toda a superfície do tecido, e também porque a toalha no varal estava em um local com maior circulação de ar, facilitando a evaporação. b) Como se chama essa mudança de estado? Essa mudança de estado chama-se evaporação (um tipo de vaporização).

3. Observe o esquema simplificado

e descreva no caderno os principais eventos que ocorrem no ciclo da água.

4

vapor-d’água

precipitação

transpiração 3

1 e 2: Sob a ação dos ventos e dos raios solares, a

água dos rios, lagos e oceanos evapora, os animais e as plantas transpiram. 3. O vapor sobe e, ao encontrar camadas mais frias da atmosfera, condensa-se, formando as nuvens, que são compostas de gotículas de água. 4. A água das nuvens precipita-se sob a forma de chuva. Parte da água que cai no solo torna a evaporar. Outra parte escorre pela superfície, chegando aos rios e mares. 5. Uma quantidade infiltra-se na terra e forma as águas subterrâneas que abastecem rios, mares, lagos e fontes, fechando assim o ciclo.

  a   r    i   e   r   e    P   r   a   s    é    C   o    l   u   a    P

2

1 evaporação 5 água subterrânea

infiltração

4. Quando pingamos um corante em um copo com água, as moléculas do corante se dis-

solvem. Qual deles é solvente e qual é soluto nessa mistura? O solvente é a água. O soluto é o corante.

84

5. Considerando a força de empuxo que os corpos recebem na água, indique o que deve

ocorrer em cada situação descrita a seguir. a) Empuxo maior que o peso do corpo. O corpo sobe para a superfície. b) Empuxo menor que o peso do corpo. O corpo afunda. c) Empuxo igual ao peso do corpo. O corpo se equilibra na água. 6. Em uma casa há duas caixas-d’água, uma de 2 m de largura por 2 m de comprimento e

1 m de altura, e a outra com 0,5 m de largura, 0,5 m de comprimento e 1 m altura. Enquanto a primeira fornece água para os banheiros e a cozinha, a segunda serve à lavanderia. Considerando que as duas caixas estão totalmente cheias, responda às questões. a) Em que ponto a pressão é maior: no fundo da caixa-d’água maior ou no fundo da A pressão é a mesma no fundo das duas caixas, pois o que determina não é o volume de água, caixa menor? Justifique. mas sim a altura da coluna de água. Como as duas caixas têm a mesma profundidade (a mesma altura, 1 m), a pressão é a mesma no fundo de ambas. b) Após uma hora recebendo a mesma quantidade de água, os moradores da residência comentaram que a pressão da torneira no tanque da lavanderia diminuiu em relaApesar de a altura das caixas serem iguais, depois ção à da torneira do banheiro. O que deve ter ocorrido? de uma hora de uso, o nível da caixa menor terá abaixado mais do que o nível da caixa maior.

7. Leia o texto a seguir e reflita sobre as informações. Em seguida, elabore um texto, com

pelo menos 15 linhas, sobre a escassez de água e o que governos, empresas, população e indivíduos podem fazer para amenizar o problema. Compartilhe suas ideias com os colegas. O problema da escassez de água no mundo A escassez de água no mundo é agravada em virtude da desigualdade social e da falta de manejo e usos sustentáveis dos recursos naturais. De acordo com os números apresentados pela ONU – Organização das Nações Unidas – fica claro que controlar o uso da água significa deter poder. As diferenças registradas entre os países desenvolvidos e os em desenvolvimento chocam e evidenciam que a crise mundial dos recursos hídricos está diretamente ligada às desigualdades sociais. [...] Segundo o Unicef (Fundo das Nações Unidas para a Infância), menos da metade da população mundial tem acesso à água potável. A irrigação corresponde a 73% do consumo de água, 21% vai para a indústria e apenas 6% destina-se ao consumo doméstico. [...]

LEIA •

•

Pelos caminhos da água, de C. Strazzacappa e  V. Montanari. Editora Moderna, 2009. O livro aborda questões relacionadas a abastecimento, saneamento básico e recursos hídricos do planeta, fazendo algumas projeções para o futuro.

 d   i       c   a  s 

Água, de Sônia Salem. Editora Ática, 2009. Alunos de uma escola estadual se unem e mobilizam a comunidade para ajudar uma vila operária a ssolada pelas constantes enchentes de um rio.

 ACESSE •

•

Clubinho Sabesp. Disponível em: . Acesso em: mar. 2015. O site disponibiliza jogos, informações e notícias sobre a água. Projeto Água. Disponível em: . Acesso em: jan. 2015. Esse projeto tem cinco programas com o objetivo de mostrar às pessoas que é com pequenas atitudes que podemos fazer grande diferença para a conservação dos recursos hídricos.

O problema da escassez de água no mundo. Cetesb. Disponível em: . Acesso em: 25 mar. 2015.

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 Tema

3

A vida não exis te sem água

NESTE TEMA  VOCÊ VAi ESTUDAR:

• a dstrbução da água no planeta; • a varedade de ambentes aquátcos, com sua dversdade de anmas, plantas e outros seres vvos; • a água como substânca fundamental para a vda; • o uso da água pelos seres humanos; • a polução da água no meo ambente; • o tratamento de água e esgoto.

Peixes piraputangas no Rio Formoso, Bonito, MS.

1. 2. 3.

 fia? O que você obser va nessa fo togra a presença de água? sem  tir s exi de po ida a v e qu ha ac  Você seu dia a dia? De que formas você usa a água em

1. Peixes em um lago. 2. Não pode haver a vida em nosso planeta sem a presença de água. 3. Resposta pessoal. A água é utilizada para higiene pessoal (tomar banho e escovar os dentes, por exemplo), para a limpeza da casa e a preparação de alimentos.

Para o encaminhamento das questões, consulte o tópico Abertura do Tema do Manual do Professor.

  a    i    d   e   m   o    i    D    /    k   c   o    t    S    t   s    i    l   a    i   c   e   p    S    /   e    l   a   e    S   e   r    d   n    A

1

Nes te capí tulo  você  vai es tudar a impor tância da água para a origem e manu tenção da vida, reconhecer sua dis tribuição no plane ta e carac terizar a hidros fera.

Capítul o Hidros fera

Explorando A relação entre água e vida Em seu aniversário, Mara ganhou um aquário de seu pai, porém ele disse que só compraria os peixes no fim da semana. Ansiosa, Mara encheu o aquário com água da torneira, e ele ficou pronto para receber seus novos peixinhos.

   t   a   c   r   o    F   a    i    l   a    t   a    N   :   s   e    õ   ç   a   r    t   s   u    l    I

OLÁ, SOU A MARA.

No entanto, Mara é muito esquecida e deixou seu aquário aberto no quintal durante toda a semana. No sábado pela manhã, logo que seu pai lhe entregou os peixes, ela foi colocá-los no aquário. Então, ao observar os peixinhos nadando, ela tomou um susto: a água do aquário estava toda esverdeada e, além disso, cheia de larvinhas.

Agora é sua vez.

1. Por que você supõe que isso tenha a presença de água e a ocorrido no aquário? Com exposição ao ambiente, houve o desenvolvimento de algas e animais, como larvas de mosquito.

2. Se Mara não tivesse colocado água no aquário ou se ele tivesse permanecido fechado, as larvas teriam aparecido? 3.  Você já viu aparecerem larvas em algum lugar? Onde?

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2. Não, pois sem a presença de água os organismos não conseguiriam se desenvolver no aquário, e se estivesse fechado, mesmo com água, seria necessário o contato com seres vivos, como moscas, para que o fenômeno observado ocorresse. Professor, é importante demonstrar aos alunos a relação entre a presença de água e o desenvolvimento de vida, deixando claro que a água não dá origem à vida, mas é imprescindível para seu desenvolvimento e manutenção, até de organismos indesejados, como vetores de doenças, em especial o mosquito transmissor da dengue. 3. Resposta pessoal. Os alunos poderão responder que já viram o aparecimento de larvas em vasos com água, por exemplo. Professor, veja orientações para trabalhar esta seção no Manual do Professor.

Composição da hidrosfera O planeta Terra é uma grande esfera, e três quartos de sua superfície estão cobertos por água. Dos planetas do Sistema Solar, a Terra é atualmente o único que apresenta as condições ambientais necessárias para a existência de água nos estados físicos sólido, líquido e gasoso. O conjunto de toda a água existente na Terra é denominado hidrosfera (hidro vem do grego e significa “água”). Para estudo, podemos dividir a hidrosfera em águas oceâ- As águas oceânicas compõem a maior parte da hidrosfera. nicas, continentais e atmosféricas.  Aquífero: local subterrâneo, geralmente Águas oceânicas – Formam os mares e oceanos e contêm grandes em pequenas e médas quantidades de sais dissolvidos, por isso são salgadas. Constituem a profunddades, capaz de armazenar água. maior parte da hidrosfera. Águas continentais – Dividem-se em águas de superfície, que são os rios, lagos e geleiras, e água subterrânea, contida nos aquíferos. Águas atmosféricas – Encontram-se no estado gasoso, ou seja, na forma de vapor, ou no estado líquido, nas gotículas que formam as nuvens.

A água para consumo humano

  s   n   e   g   a   m    I   r   a   s    l   u    P    /   e    l   a   e    S    é   r    d   n    A

     O      I      R       Á      S      S      O      L G

Posso perguntar?

Como vimos anteriormente, a quantidade de água do planeta não se altera, ou seja, há um ciclo da água contínuo. A poluição, no entanto, Por que não podemos beber pode reduzir a quantidade de água com boa qualidade e disponível água do mar? para uso. A maior parte da hidrosfera é composta de água salgada (cerca de Distribuição da água no planeta Terra 97,4%), depositada principalmente nos oceanos. Nessa água está dissolCalotas polares 3% Rios, lagos e águas vida uma grande quantidade de sais, subterrâneas como o cloreto de sódio (sal de cozinha). É possível retirar os sais dissolvi33% dos na água pelo processo chamado 67% 97% de dessalinização. No entanto, é um processo ainda muito caro. Os 2,6% de água restantes corresÁgua salgada pondem à água doce. Ela é assim chaÁgua doce mada porque contém uma quantidade 3% muito menor de sais dissolvidos do que a água salgada. A parte dessa água que o ser humano utiliza para seu consumo Águas superficiais Águas subterrâneas 97% está presente nos rios, lagos e reservatórios subterrâneos – como os aquíferos.

   i    d   a    R   a    l   u   a    P

Fonte: . Acesso em: 23 maio 2015.

Posso perguntar? Não podemos beber água do mar porque ela contém muitos sais dissolvidos, principalmente o cloreto de sódio, conhecido como sal de cozinha. A concentração de sais na água do mar (aproximadamente 3,5%) é muito maior que a do corpo humano (por volta de 0,9%). Por isso, quando o ser humano bebe água do mar, seu corpo entra em desequilíbrio, o que pode gerar desidratação. Nesse caso a pessoa fica com mais sede ainda.

89

A figura a seguir mostra a distribuição da água na hidrosfera. A água pode estar nos mares, oceanos, rios e lagos; em geleiras e neve, nas regiões polares e no topo de altas montanhas; sob o solo, nas águas subterrâneas; e no ar atmosférico, na forma de vapor ou gotículas, que constituem as nuvens. vapor Professor, utilize a figura para ilustrar aos alunos a água subterrânea. Também é importante explicar que não há picos nevados em todas as regiões do globo, apenas nas regiões mais altas e, portanto, mais frias.

   l   e   r   r   a    F   s   o   c   r   a    M

gelo e neve

nuvens

rios mares e oceanos

Fonte: Enciclopédia do Estudante: Ciências da Terra e do Universo. São Paulo: Moderna, 2008. p. 99. águas subterrâneas lagos

Esquema com a representação da presença da água na h idrosfera.

     O      I      R       Á      S      S      O      L      G

90

Calota polar: regão nos

polos Sul e Norte onde se encontra água congelada.

A maior quantidade de água doce se encontra em condições de difícil acesso, como no subsolo a grandes profundidades, ou em forma de grandes blocos de gelo, nas calotas polares. Essa água também está presente no topo das altas montanhas na forma de neve. As águas subterrâneas são nossa principal reserva de água e podem ser encontradas em volume muito maior do que a água disponível na superfície. Por estarem em locais de difícil acesso, estão bem mais protegidas dos agentes de contaminação que afetam a qualidade da água do que os rios. Mesmo assim, não estão livres dos impactos ambientais. Outra ameaça a esses corpos de água é a superexploração, ou seja, o uso excessivo dessas águas, geralmente para irrigar plantações, ação que pode levar ao esgotamento da reserva utilizada. Cerca de 12% da água doce da Terra está no Brasil. Contudo, assim como ocorre em outras partes do planeta, sua distribuição não é uniforme: 80% de toda a água superficial brasileira (lagos e rios) está na Região Norte, onde se encontra a menor parcela da população. Devido a essa distribuição desproporcional, nas regiões em que há pouca água superficial, a parcela da água armazenada abaixo do solo é muito importante.

Aquíferos Um dos maiores aquíferos do mundo Aquíferos Amazônia e Guarani é o Aquífero Guarani. Localizado na reVENEZUELA gião centro-leste da América do Sul, ele COLÔMBIA RR AP ocupa uma área de 1,2 milhão de km², estendendo-se pelo Brasil, Paraguai, Uruguai e Argentina. AM PA MA CE RN Sua maior parte está em território braPB PI PE sileiro (dois terços da área total), abranAC AL TO PERU SE RO gendo os estados de Goiás, Mato Grosso BA MT do Sul, Minas Gerais, São Paulo, Paraná, OCEANO  DF ATLÂNTICO  Santa Catarina e Rio Grande do Sul. GO BOLÍVIA Esse aquífero apresenta água de MG OCEANO  ES MS excelente qualidade, e em nosso país é PACÍFICO  SP RJ PARAGUAI CHILE utilizado no abastecimento de centenas PR ARGENTINA de cidades de médio e grande porte. O SC Guarani não é o único aquífero presente RS Aquífero Amazônia no Brasil, já que temos diversos aquíferos Aquífero Guarani URUGUAI distribuídos por todo o país. Em solo nacional, outro sistema de Fonte: Instituto de Geociências da Universidade Federal do Pará. Faculdade de Geologia. água subterrânea bastante relevante é o Aquífero Amazônia, também chamado de Aquífero Alter do Chão. Identifique-o no mapa ao lado e saiba mais sobre ele no texto a seguir. 50° O 

Francesa SURINAME Guiana (FRA) GUIANA

0° 

Equador 

  z   a    V   a    i   n   o    S    /    E    A    D

     ©

N

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L

  ór ni o pr ic T r ópico d e C a

S

0

560

1 120 km

Aqui tem mais Amazônia tem “oceano subterrâneo” A Amazônia possui uma reserva de água subterrânea com volume estimado em mais de 160 trilhões de metros cúbicos, estimou Francisco de Assis Matos de Abreu, professor da Universidade Federal do Pará (UFPA) [...] O volume é 3,5 vezes maior do que o do Aquífero Guarani – depósito de água doce subterrânea que abrange os territórios do Uruguai, da Argentina, do Paraguai e principalmente do Brasil, com 1,2 milhão de quilômetros quadrados [...] de extensão. “A reserva subterrânea representa mais de 80% do total da água da Amazônia.” [...]. O conhecimento sobre esse “oceano subterrâneo”, contudo, ainda é muito escasso e precisa ser aprimorado tanto para avaliar a possibilidade de uso para abastecimento humano como para preservá-lo em razão de sua importância para o equilíbrio do ciclo hidrográfico regional. [...] Elton Alisson. Agência FAPESP. Disponível em: . Acesso em: 11 jun. 2015

1. Como vimos no texto acima, o Aquífero Amazônia (ou Alter do Chão) é um extenso manancial subterrâneo (fonte de água que pode ser usada para o abastecimento público). Dessa forma, ele estaria sempre protegido da poluição da superfície e dos impactos causados pelo homem? Faça uma pesquisa sobre o assunto. Não. Como os aquíferos são gigantescas esponjas subterrâneas, eles correm o risco de sofrer contaminações nos pontos de e xtração de água, que os colocam diretamente em contato com a superfície. Além disso, podem se contaminar por poluentes que penetram através do solo e também por água do mar (levando à salinização do aquífero de forma praticamente irreversível).

91

Hora da

prá tica: criação de modelo

Nesta prática, vamos verificar, por meio de um modelo, a quantidade aproximada ao explicar os procedimentos, discuta com os alunos as de água doce, salgada e potável no planeta Terra. Professor, ideias iniciais a respeito da prática e de quais resultados eles esperam observar.

Material: • • • •

  e   m   r   e    h    l    i   u    G   s   o   c   r   a    M   :   s   e    õ   ç   a   r    t   s   u    l    I

uma garrafa PET de 2 L com tampa; um copo de 200 mL; um copo de 50 mL; água.

Como fazer 1.

Encha a garrafa PET com água.

2.

Coloque aproximadamente 200 mL da água da garrafa no copo de 200 mL.

3.

Encha o copo de 50 mL com a água que está no copo de 200 mL.

4.

Encha a tampinha da garrafa PET com a água que está no copo de 50 mL.

Refletindo e registrando

Material utilizado.

1. O copo de 200 mL representa o total de água doce no planeta. O copo de 50 mL representa a água que está em locais de fácil acesso, como rios, lagos, represas e poços artesianos. A tampa da garrafa representa a quantidade aproximada de água doce que está disponível e pode ser facilmente consumida por não estar contaminada ou poluída.

1. Compare suas ideias com as dos colegas sobre o que representa proporcional-

mente cada um dos recipientes de água em relação à água do planeta. 2. O que podemos concluir dessa situação?

De toda a água do planeta, somente uma pequena parte é doce, acessível e adequada para ser consumida e compartilhada por todos os seres vivos. Professor, ao longo da atividade é fundamental reservar momentos de interação e esclarecimento, pois o objetivo é conscientizar todo mundo sobre o consumo responsável de água. Por meio dessa atividade também é possível trabalhar o ciclo da água, como el a é utilizada pelas plantas e animais, como é a purificação dela e quais são suas propriedades. Depois da atividade, peça aos alunos que deem sugestões de como podemos evitar o desperdício de água.

92

Atividades Sistematizar

1. O que representa a hidrosfera no planeta? A parte do planeta onde existe água. 2. Dê exemplos de onde encontramos água doce e água salgada no planeta Terra. Salgada: mares e oceanos. Doce: rios, lagos, aquíferos, geleiras, chuva.

3. Que tipo de água é próprio para o consumo humano? Água potável. quantidade de sais dissolvidos. Na água doce há pouca 4. O que diferencia a água doce da salgada? Aquantidade de sais dissolvidos.

5. Explique o que são aquíferos. São reservatórios subterrâneos naturais de água que se infiltra no solo. Refletir

1. Analise o gráfico a seguir e responda às questões no caderno com base no que estudamos neste capítulo. Água no mundo 1%

   i    d   a    R   a    l   u   a    P

2%

Água salgada Água doce congelada

97%

Água doce acessível

Gráfico elaborado para fins didáticos.

a) Que tipo de água existe em maior quantidade na Terra? Água salgada. b) Em que locais a água doce existe em maior proporção? Nas calotas polares e geleiras. c) A água doce depositada em que locais é mais acessível a nós? Nos rios e lagos. Desafio

1. Em grupo, pesquise e faça uma coletânea de notícias publicadas em jornais, revista e sites sobre ambientes aquáticos. Juntos, organizem o material obtido separando: os de sua região, os do restante do Brasil e os de outros lugares do planeta. Depois, confeccionem um mural com o material obtido por toda a turma. Debatam as situações de impacto sobre a hidrosfera e as alternativas para amenizar esse cenário preocupante. O objetivo da atividade é o conhecimento das questões relativas à água, tanto as da realidade mais próxima ao aluno, quanto as de nível global. Nosso país apresenta grande diversidade de ambientes aquáticos com diferentes disponibilidades de água. Sugestões desites  para consulta: ; .

93

2

Capítul o Ambien tes aquá ticos

No capí tulo an terior es tudamos a dis tribuição da água pelo plane ta.  Vimos também que a presença da água no es tado líquido é um dos  fa tores que possibilitaram o surgimen to e a manu tenção da vida na  Terra. Nes te capítulo  você vai es tudar os ambien tes que compõem a hidros fera.

Explorando Os ambientes aquáticos João mora na zona rural. Nas férias, sua atividade preferida é reunir os amigos e passar o dia todo nadando no rio próximo de sua casa, sempre acompanhado de um adulto. COLOCARAM SAL NA ÁGUA?

No último verão João fez OLÁ, EU SOU O JOÃO. algo diferente. Sua família viajou para o litoral pela primeira vez e ele pôde conhecer o mar. João adorou a novidade e se divertiu muito com as ondas. Ele percebeu que o gosto da água do mar era muito salgado e que, apesar disso havia muitos peixes que viviam no mar.

Vamos refletir sobre a narrativa. 1. Por que o gosto da água do mar é dife-

rente do gosto da água do rio? 2. Como você explica o fato de João boiar

mais facilmente no mar do que no rio? Se você já nadou no mar, também percebeu essa diferença? 1. O gosto diferente se deve à grande quantidade de sais dissolvidos na água do mar. Professor, é importante relembrar aos alunos que tanto a água doce quanto a salgada apresentam sais dissolvidos nelas, mas o que muda é a quantidade. 2. Resposta pessoal. A maior quantidade de sal fez João boiar com mais facilidade. Ou seja, a maior quantidade de minerais faz com que a densidade da água oceânica seja maior.

Professor, veja orientações para trabalhar esta seção no Manual do Professor.

94

COMO SERÁ QUE OS PEIXES CONSEGUEM BEBER ESSA ÁGUA SALGADA?

   t   a   c   r   o    F   a    i    l   a    t   a    N   :   s   e    õ   ç   a   r    t   s   u    l    I

A biosfera A biosfera é a região do planeta na qual a vida é possível. Ela inclui todos os seres vivos e o meio ambiente. Devido às suas proporções gigantescas, para poder estudá-la melhor, costumamos dividi-la em unidades menores – os biociclos. Eles se distinguem pelo tipo de ambiente que ocupam na Terra. Assim, a biosfera pode ser dividida nos biociclos aquáticos e terrestre. Cada biociclo é formado por diversos ecossistemas. Veremos aqui os biociclos aquáticos: o dulcícola e o marinho.

Ecossistema: sistema formado pelos seres vivos que interagem entre si e com o ambiente ao qual pertencem. Dentro do ecossistema, seres vivos e ambiente estão conectados e dependem uns dos outros. Salinidade: concentração de sais dissolvidos na água.

     O      I      R       Á      S      S      O      L      G

O biociclo dulcícola Esse biociclo é formado pelos ecossistemas de água doce, que são constituídos tanto pelas águas correntes, nos rios e riachos, quanto pelas águas paradas dos lagos, lagoas, pântanos e poças de água.    i   n    i    b   m   o    l   o    C   o    i    b   a    F

O Rio Amazonas apresenta águas correntes, ou s eja, águas que estão sempre em movimento, mesmo que às vezes não se desloquem rapidamente.

  s   n   e   g   a   m    I   r   a   s    l   u    P    /   s    i   e    R   o    i   r    é   g   o    R

Lagoa em Serra Pelada, Curionópolis (PA). Suas águas não apresentam um curso, ou seja, ficam paradas.

Os ecossistemas de água doce estão entre os ambientes mais ameaçados do planeta. Apesar de ocupar uma parcela muito pequena da superfície terrestre, esses ecossistemas abrigam quase metade das espécies de peixes existentes. Somente no Rio Amazonas, mais de 3 mil tipos de peixes já foram identificados.

O biociclo marinho É constituído pelos ecossistemas de água salgada, que correspondem aos mares e oceanos. Cobre aproximadamente 70% da superfície do planeta e é praticamente todo contínuo, pois todos os oceanos estão interligados. Apesar disso, dependendo da localização, suas águas apresentam diferenças em relação a temperatura, salinidade e profundidade. 95

   i   n    i    b   m   o    l   o    C   o    i    b   a    F

Mangue em Barreirinhas, MA.   s   n   e   g   a   m    I   r   a   s    l   u    P    /   e    t   n   e    d   u   r    P   o    ã   o    J

Ecossistemas de transição: entre os ambientes aquáticos e terrestres Existem regiões que apresentam características tanto de ecossistemas aquáticos quanto de terrestres. Entre elas estão os manguezais, os costões rochosos, as praias e os brejos. Manguezais, também chamados de mangues, são ecossistemas pantanosos, constantemente alagados, localizados em regiões litorâneas onde há encontro de águas de rios com a água do mar. É no mangue que peixes e outros animais encontram as condições ideais para reprodução, por isso são considerados grandes “berçários” naturais. Costões rochosos  são regiões de ambiente costeiro formado por rochas que se estendem desde o fundo do oceano até alguns metros acima do nível do mar. O solo dos costões, além de rochoso, é salgado e sofre o impacto constante das ondas. A variação do nível do mar expõe as rochas ao ambiente seco duas vezes ao dia, submetendo os organismos que habitam o local ao risco de desidratação. Mesmo assim, nessas rochas encontramos um grande número de plantas e animais, e a maioria desses organismos está mais relacionada ao mar do que ao meio terrestre.   s   e   g   a   m    I   r   a   s    l   u    P    /    i    l   o   s    i    d   n   a   r    G   n   o   s    d    E

Uma planta muito abundante nos brejos é a taboa, ou tabua.    k   c   o    t   s   r   e    t    t   u    h    S    /   s   u   a   n   a   m   r   e    t   n   e   u   g

Costão rochoso na maré baixa expondo os organismos que vivem fixados à pedra. Vila Velha, ES, 2014.

Praias são regiões compostas de partículas rochosas soltas, tais como Praia fluvial em Alter do Chão, PA.

     O      I      R       Á      S      S      O      L      G

96

Fluvial: relativo

a rios.

areia ou cascalho, ao longo da margem de um mar, rio ou lago. As praias fluviais sofrem a influência das cheias dos rios e dos sedimentos, como os grãos de areia, trazidos por eles. Essas praias podem desaparecer durante as cheias e se tornar extensas na época da estiagem. Brejos ou alagados  são ecossistemas especiais, de águas rasas e quase paradas, cobertas com plantas de diversos tipos e tamanhos. Correspondem a áreas cobertas por água doce pelo menos em alguma época do ano. Abrigam uma grande variedade de espécies de aves e mamíferos aquáticos ou semiaquáticos. Também são conhecidos como alagadiços, charcos , banhados e pântanos.

Atividades Sistematizar

1. O que são biociclos? São divisões da biosfera para efeito de estudo.

2. Do que é formado o biociclo dulcícola? Dos ecossistemas de água doce, como rios, lagos e lagoas.

3. Que biociclo ocupa maior área na superfície do planeta? O biociclo marinho.

4. O que significa dizer que o biociclo marinho é contínuo? Que existe comunicação entre os oceanos.

5. O que são ecossistemas de transição? Aqueles que apresentam características tanto de ecossistemas aquáticos quanto de terrestres.

Refletir

1. Analise as fotografias e as legendas e identifique os ecossistemas de transição. a)   s   n   e   g   a   m    I    l    i   s   a   r    B   o    ã   ç   p    O    /    h   c   o    K   g    i    Z

Brejo, ou alagado.

Apresenta áreas cobertas por água doce em algum período do ano.

b)

   k   c   o    t   s   n    i    t   a    L    /   s   e   r   u    t   c    i    P   n   e    d   n    i    M    /    d   r   o    f   x    O   e    t   e    P

Manguezal.

Localizado em regiões de encontro de água doce com água salgada, serve de “berçário” natural para várias espécies de seres, por exemplo, caranguejos.

Desafio

1. Organizem-se em grupos, com a ajuda do professor, e elaborem um cartaz que contenha o

mapa do Brasil com ilustrações dos ecossistemas aquáticos. Desenhem no mapa os ambientes e seres vivos de cada ecossistema. Para isso, façam uma pesquisa consultando dados e imagens de livros, revistas, sites ou mesmo de fotos tiradas em viagens. Façam uma ficha organizando os dados da pesquisa. Dessa forma ficará mais fácil consultar os conhecimentos apresentados no mapa. Apresentem o cartaz ao restante da classe. 97

3

Capítul o A água nos organismos vi vos

No capítulo an terior es tudamos os tipos de ambien tes a quá ticos e suas carac terís ticas. Nes te capí tulo  vamos es tudar o papel da água no organismo dos seres vivos.

Explorando A necessidade de água nos seres vivos   s   e   n   u    t   n    A   r   e    d   n   a    W   :   s   e    õ   ç   a   r    t   s   u    l    I

Quando Márcia está de férias, ela gosta de jogar futebol com seus amigos todos os dias. Contudo, antes de sair de casa, ela costuma regar as plantas do jardim. Certo dia de muito sol e calor, depois de meia hora jogando, Márcia já estava morrendo de sede. Ao beber água, lembrou-se de que não havia regado as plantas antes de sair de casa.

OLÁ, SOU A MÁRCIA.

Márcia sempre rega as flores.

Mas naquele dia…

Correu para casa e viu as plantas do jardim com as folhas murchas. Então correu para aguá-las a fim de que não morressem. Pouco tempo depois de terem sido regadas, elas voltaram a ter viço, o que deixou Márcia muito feliz. Agora é sua vez. 1.  Você já viu algo parecido acontecer com alguma planta de sua casa ou de um jardim? Resposta pessoal.

2. Existe alguma semelhança entre a sede de Márcia e as plantas murchas no quintal?

Explique.

Sim, tanto Márcia quanto as plantas do jardim precisam de água para sobreviver. As folhas murchas e a sede de Márcia são um sinal de que ambas estão com falta de água.

3. O que aconteceria se Márcia esquecesse de regar as plantas por alguns dias?

98

As plantas sobreviveriam por algum tempo, mas sem água elas eventualmente morreriam. Professor, é importante ressaltar aos alunos que todos os seres vivos apresentam água em sua composição e que precisam repô-la constantemente para manter um funcionamento normal do organismo. Enfatize que isso serve tanto para os animais quanto para as plantas. Professor, veja orientações para trabalhar esta seção no Manual do Professor.

Os seres vivos têm água em sua composição Todos os seres vivos têm em comum a presença de água como a substância em maior quantidade na composição corporal. No entanto, a quantidade de água e de outras substâncias varia de organismo para organismo.

A água nos seres humanos e em outros animais O corpo humano adulto contém aproximadamente 70% de água em sua massa. Quanto mais jovem for a pessoa, maior é essa porcentagem. A massa total de água é dividida de forma desigual entre os diversos órgãos que compõem nosso organismo.    l   e   r   r   a    F   s   o   c   r   a    M

cérebro – 75%

pulmões – 86%

coração – 75%

rim – 83% fígado – 86%

músculos – 75% sangue – 81%

Porcentagem aproximada de água em alguns órgãos do corpo humano adulto e jovem.

Fonte: . Acesso em: 11 jun. 2015.

O percentual de água no organismo humano diminui com a idade. Em bebês de até 2 anos de idade esse percentual é aproximadamente 80%. À medida que envelhecemos, a porcentagem de água diminui, chegando a cerca de 50% nas pessoas com idade mais avançada, a partir dos 60 anos. 99

A quantidade de água nos organismos também pode variar de acordo com as condições ambientais ou com necessidades específicas de determinado período. As fêmeas dos mamíferos, incluindo os humanos, quando estão em período de lactação (produção de leite), precisam de maior quantidade de água, pois ela vai compor de 86% a 88% do leite que produzem.    k   c   o    t   s   r   e    t    t   u    h    S    /   a   n   a    h   o    R  .    M

O leite produzido pelas fêmeas dos mamíferos – animais que mamam quando filhotes – apresenta alto teor de água em sua composição.

Posso perguntar?

Na verdade, existe água no deserto, embora ela esteja presente em pouca quantidade – e por isso a vida é possível nesse ambiente. Mesmo assim, para sobreviver no deserto, os animais e as plantas precisam estar adaptados. Um exemplo disso são os cactos, plantas que armazenam água em suas estruturas.

Os animais obtêm água do ambiente ingerindo-a diretamente e também por meio dos alimentos. Nos seres humanos, a necessidade diária de água é de aproximadamente 2 a 3 litros. Para exemplificar a importância da água em nosso organismo é só realizarmos uma pequena comparação: em geral podemos sobreviver mais de 1 mês sem alimentação, porém, após apenas 36 horas sem a ingestão de água já corremos o risco de sofrer graves danos à saúde e até mesmo de morrer. Em todos os animais, a água também participa de diversos processos ligados à sobrevivência. Veja os exemplos a seguir. Circulação sanguínea: o sangue, existente no ser humano e em vários outros animais, tem a água como importante componente. Nela estão dissolvidas e são transportadas diversas substâncias, como nutrientes e oxigênio, para todas as partes do corpo. Excreção: a água também participa na eliminação das substâncias tóxicas ou inúteis para o corpo, fenômeno que ocorre com a urina, por exemplo. Transpiração: em alguns mamíferos, como os seres humanos, o aumento da temperatura do corpo faz com que glândulas mandem o suor para a superfície da pele. A evaporação do suor ajuda a resfriar o corpo. •

Posso perguntar?

Como os animais sobrevivem no deserto se lá não existe água? 100

•

•

Água nas plantas Absorvida do solo pelas raízes, a água participa de vários processos vitais nas plantas. Entre esses processos temos a fotossíntese e o transporte de substâncias . A fotossíntese  é o processo por meio do qual as plantas produzem seu próprio alimento. Elas absorvem luz, água e gás carbônico do ambiente e, com eles, produzem açúcares, essenciais para sua nutrição. Esses açúcares dissolvidos em água formam uma solução nutritiva que recebe o nome de seiva elaborada e percorre os vasos das plantas, das folhas até a raiz. Outro papel importante da água no organismo da planta é o transporte de substâncias . Através de um líquido chamado seiva bruta, água e sais minerais absorvidos do solo pelas raízes são transportados para todo o corpo da planta. O açúcar produzido nas folhas durante a fotossíntese é levado para o restante da planta pela seiva elaborada. Algumas plantas têm a capacidade de armazenar maior quantidade de água em seu organismo, o que lhes possibilita sobreviver em ambientes áridos, em situações de seca ou calor extremo. Geralmente apresentam caule ou raiz volumosos, que proporcionam o armazenamento da água. A modificação das folhas para a forma de espinhos ou sua impermeabilização, com camadas de cera recobrindo-as, evitam a perda excessiva de água.

     O      I      R       Á      S      S      O      L      G

Árido: seco, sem umidade. Impermeabilização: ato de tornar impermeável, impedindo a passagem de líquidos. Sais minerais: nutrientes necessários para o bom funcionamento do organismo. Exemplos: sódio, potássio, cálcio.

  s   n   e   g   a   m    I   r   a   s    l   u    P    /   s   e   v   a    h    C   s   n   e    b   u    R

Algumas plantas apresentam adaptações que possibilitam sua sobrevivência em ambientes com pouca água.    i   n    i    b   m   o    l   o    C

Eliminação do excesso de água A planta elimina água de seu organismo por meio da transpiração, em forma de vapor, ou por meio da sudação ou gutação, em forma de gotículas. Aproximadamente 10% da umidade presente no ar é resultado do vapor de água liberado pelas plantas por meio da transpiração. Assim como nos seres humanos, a transpiração auxilia as plantas na regulação de sua temperatura, eliminando calor de seu corpo.

  o    i    b   a    F

Gutação na margem das folhas. Observe as gotículas.

101

Hora da

prá tica: experimen to Neste experimento você vai demonstrar o processo de transpiração das plantas.

Material: •

•

  a    t    t   o    D   :   s   o    t   o    F

um vaso pequeno que contenha uma planta viva cheia de folhas; dois sacos plásticos transparentes, secos e sem furos. Um dos sacos deve ser suficientemente grande para envolver o vaso;

•

barbante;

•

fita adesiva. ATENÇÃO!

Material utilizado.

Durante a execução desta atividade não leve as mãos à boca nem aos olhos.

Como fazer 1. Coloque o vaso com a planta dentro de um saco plás-

tico e amarre o saco plástico com um barbante. 2.  Em seguida, coloque o vaso perto de uma janela,

onde receberá luz do Sol. 3. Encha o outro saco plástico com ar e amarre bem sua

borda com o barbante. 4. Pendure o saco em um ponto próximo à planta. 5.  Aguarde alguns minutos e observe o que acontece

no interior dos sacos plásticos. Primeiro passo do experimento.

Refletindo e registrando 1. O que aconteceu com cada um dos sacos plásticos?

O saco que estava amarrado à planta estará cheio de gotículas de água, enquanto o saco plástico cheio de ar continuará seco.

2. Se envolvermos com plástico dois ramos, um com poucas folhas e outro com

muitas folhas, poderíamos obter resultados diferentes entre eles? Por quê? Sim, o plástico que contém o ramo com mais folhas ficaria com mais gotículas de água do que o que estivesse com menos folhas porque são as folhas que estão liberando a água em forma de vapor, através da transpiração. Então, quanto mais folhas, mais transpiração e mais água.

102

Atividades Sistematizar 1. Que percentual de água existe em média no corpo humano? O corpo de um adulto contém aproximadamente 70% de água.

2. Por que mulheres que estão amamentando devem beber bastante água?

No período de lactação, que é o período da produção de leite, elas precisam ingerir mais água porque a água faz parte da composição do leite.

3. Cite dois processos vitais nas plantas dos quais a água participa. Fotossíntese e transporte de substâncias.

4. Explique o que é a transpiração das plantas e por que ela é diferente da gutação. É a eliminação de água em forma de vapor. Na gutação, a água sai na forma líquida, em gotículas.

5. Cite dois processos que exemplifiquem a participação da água na sobrevivência dos animais. Sugestão de resposta: Na circulação sanguínea, na digestão dos alimentos, na excreção e no desenvolvimento do embrião de animais como répteis, aves e mamíferos.

Refletir 1. As adaptações são características que favorecem a sobrevivência e a reprodução dos seres

em determinados ambientes. Dizemos que um ser vivo está bem adaptado ao ambiente quando ele apresenta características que aumentam suas chances de sobrevivência e de reprodução nesse ambiente. Por exemplo, em um ambiente onde há falta de água, ser capaz de armazená-la aumenta as chances de sobrevivência de uma planta. A fotografia abaixo mostra um mandacaru em fase de floração. Trata-se de uma planta típica da Caatinga, no Nordeste brasileiro.   s   n   e   g   a   m    I   r   a   s    l   u    P    /    i    t    t   e   n   o   m    i    S   o    i   c    i   r   u   a    M

Mandacaru, cacto característico da Caatinga. Petrolina, PE, 2014.

Sobre essa planta, Luiz Gonzaga do Nascimento, conhecido como o Rei do Baião (Exu, 13 de dezembro de 1912 - Recife, 2 de agosto de 1989), um dos mais importantes compositores e cantores populares do Brasil, cantava: “Mandacaru quando fulora na seca é o sinal que a chuva chega no sertão...”

Fulora: maneira popular de dizer flora, floresce.

Luiz Gonzaga e Zé Dantas.  Xote das Meninas, 1953.

     O      I      R       Á      S      S      O      L      G

Pesquise as adaptações do mandacaru à escassez de água e explique o verso da música mandacaru tem características adaptativas que permitem o armazenamento de água em seu interior. que fala sobre essa planta. OAlém disso, essa planta tem folhas modificadas em forma de espinhos, o que diminui a superfície por onde perderia água por causa da evaporação. O mandacaru começa a florescer quando a disponibilidade de água no ambiente aumenta, ou seja, quando chove no Sertão.

103

4

Capítul o A água e a vida humana

O capítulo an terior tra tou da presença da água na cons ti tuição e manu tenção dos seres  vi vos em geral. Agora o assun to é o papel da água nas a ti vidades humanas e a necessidade de preser var esse recurso na tural.

Explorando A vida humana sem água Durante a aula, Maria e seus amigos receberam uma lição de casa bastante diferente: ver quanto tempo eles conseguiriam passar sem usar água, a não ser a água para beber.

  s   e   n   u    t   n    A   r   e    d   n   a    W   :   s   e    õ   ç   a   r    t   s   u    l    I

OLÁ, SOU A MARIA!

Maria voltou para casa e resolveu começar a tarefa na mesma hora, achando que seria muito fácil cumpri-la. Como de costume, ela foi tomar banho, mas lembrou que não poderia, então resolveu comer algo. Entretanto, sua mãe alertou que todos os alimentos têm água em sua composição ou a utilizam em sua produção. Confusa e com fome, Maria resolveu sentar no sofá com seu pai para ver televisão. Aproveitou para contar-lhe sobre sua tarefa e, assim que terminou, seu pai explicou que o sofá, assim como a TV e até mesmo as roupas que usamos, tem água em sua composição ou a água foi usada em sua fabricação. 1. Não, pois tudo o que consumimos – como o alimento que comemos, a

roupa que vestimos ou mesmo a casa onde moramos – precisou de água para ser produzido ou tem água em sua composição.

Agora é sua vez.

1. Seria possível Maria passar o dia inteiro sem ter contato com algo produzido com a utilização da água? Comente. 2. Faça uma lista de outros materiais ou produtos que parecem não ter ou utilizar água. Mostre sua lista aos colegas e ao professor e veja se eles têm a mesma opinião que você.

104

Resposta pessoal. Professor, o objetivo desta seção é mostrar como tudo o que fabricamos ou mesmo o que é produzido pela natureza utiliza água em algum momento. Explique aos alunos que os objetos comprados vieram das indústrias, onde a água é utilizada para resfriar equipamentos e/ou como componente de vários produtos; todo alimento que consumimos precisou ser regado (no caso de hortaliças) ou tem água em sua composição; e nas casas a água serve para limpeza, higiene e preparação de alimentos. Professor, veja orientações para trabalhar esta seção no Manual do Professor.

O uso da água em diferentes atividades humanas A água é um recurso de que as pessoas se apropriam para diversas finalidades, por exemplo: abastecimento das populações, irrigação do solo, criação de animais, produção industrial, entre outras. Em todo o mundo, a maior parte da água utilizada pelos seres humanos vai para a agricultura. Cerca de 70% de toda a água doce consumida é utilizada na irrigação de plantações. A maior parte dessa água não pode ser reaproveitada, pois é contaminada por fertilizantes e pesticidas químicos. Aproximadamente 20% da água consumida é direcionada à atividade industrial. Os cerca de 10% restantes são utilizados pela população para a realização de diversas tarefas cotidianas: beber, preparar alimentos, limpar ambientes e higienizar o corpo. Geralmente, a agricultura é a atividade que mais consome água, devido à grande necessidade de irrigação. Como o sistema de produção nessas lavouras nem sempre é muito eficiente, o desperdício de água pode ser muito grande. Veja no gráfico a seguir a situação no Brasil e no mundo: Uso da água no mundo

Uso da água no Brasil 8%

10%

Industrial

18%

Industrial

22%

Irrigação

Irrigação 72%

70%

Doméstico

Distribuição de uso da água no mundo por setor. Dados do Relatório Mundial das Nações Unidas sobre Desenvolvimento dos Recursos Hídricos de 2012.

Doméstico

Distribuição de uso da água no Brasil por setor. Dados da Agência Nacional de Águas (ANA) em relatório de 2012.

Podemos perceber, portanto, a importância de fazer a adequada gestão da água em nosso país, em especial na área das atividades de maior consumo, como a irrigação de plantações e o setor industrial.

Posso perguntar?

   i    d   a    R   a    l   u   a    P   :   s   e    õ   ç   a   r    t   s   u    l    I

Gestão: administração, organização, coordenação.

     O      I      R       Á      S      S      O      L      G

Um método muito econômico, e ao mesmo tempo eficiente, de economizar água na agricultura é a implantação da irrigação por gotejamento – na qual a água é aplicada de forma pontual, por meio de gotas, diretamente no solo –, com a única desvantagem de ser necessária a instalação de estrutura adequada.

Se a agricultura é o setor que usa mais água, como ela poderia economizar esse recurso? 105

Preservar para não faltar

     O      I      R       Á      S      S      O      L      G

Termas: na Roma Antiga,

locais reservados para banhos públicos em que eram comuns banheiras feitas de cerâmica.

 Vimos que três quartos da superfície do planeta são cobertos por água. Mas é bom saber que a água potável representa uma pequena quantidade e não está sempre disponível, pois pode estar nas geleiras ou em regiões de difícil acesso. Por ser um recurso limitado, seu consumo deve ser planejado. A exploração da água deve ser feita com responsabilidade, respeitando a capacidade dos mananciais de onde ela é retirada. O desmatamento e a ocupação das margens desses mananciais devem ser evitados, pois podem comprometer a renovação das águas e contaminá-las, com esgotos, por exemplo. Assim como cabe aos governantes zelar pelo bom uso da água, os cidadãos devem usá-la com consciência e sem desperdício.

Os aquedutos romanos

Diálogo

Os aquedutos são estruturas construídas para conduzir água. Consistem em galerias que podem ser subterrâneas ou na superfície. Quase todas as civilizações da Antiguidade construíram seus aquedutos, mas foi com os romanos que houve um grande desenvolvimento. Os aquedutos romanos refletiam a filosofia romana de objetividade e praticidade. Os romanos conheciam o sistema de transporte de água por canalização subterrânea e o de aquedutos em arcos suspensos. Para o funcionamento da estrutura, a água era sempre pro- Aqueduto em arco suspenso, construído e utilizado pelos romanos para transportar água. Situado sobre o Rio Gardon, na França. veniente de locais mais elevados, correndo para os locais de distribuição, mais baixos. A água chegava às proximidades das cidades e era despejada em reservatórios. Só então o líquido era conduzido por tubos de chumbo ou bronze para a residência dos mais ricos e para as termas. O primeiro aqueduto foi construído no ano 312 a.C. Já o maior de todos tinha 91 km de extensão. 1. Você sabe como é feita a distribuição de água em sua cidade? Discuta com os colegas pessoal. e o professor. Resposta Professor, lembre aos alunos que há reservatórios e dispositivos que auxiliam na distribuição de água em áreas de maior altitude (isto é, contra a gravidade).

106

   k   c   o    t   s   n    i    t   a    L    /   g   n    i    d   r   a    H    t   r   e    b   o    R    /   x   a   m   o    L    d    i   v   a    D

Como cidadãos, também podemos colaborar para a economia de água. Veja a seguir algumas dicas de como fazer isso. No banheiro •

Tome banhos rápidos.

•

Feche a torneira enquanto escova os dentes.

•

  a   z   u   o    S   o    l    l    i   n   a    D   :   s   e    õ   ç   a   r    t   s   u    l    I

Mantenha a válvula da descarga regulada, para evitar desperdício.

Na cozinha •

•

•

Limpe bem os restos de comida dos pratos e panelas, jogando-os no lixo. Feche a torneira enquanto ensaboa a louça, voltando a abri-la somente na hora de enxaguar. Use a máquina de lavar louça somente quando houver louça suficiente para enchê-la.

Na lavanderia •

•

Utilize a máquina de lavar roupas somente se houver roupa suficiente para enchê-la. Reaproveite a água da máquina para lavar o chão do quintal e outras áreas externas da casa.

Nas áreas externas •

•

•

Não utilize a mangueira para lavar o chão. Faça sua limpeza varrendo-o. Regue as plantas com regador ou balde, nunca com a mangueira. Utilize um balde com água para lavar o carro.

107

Hora da

prá tica: experimen to

Neste experimento vamos calcular o volume desperdiçado quando uma torneira não é fechada adequadamente, causando um gotejamento.

Professor, essa atividade tem como objetivo educar os alunos sobre a importância de evitar o desperdício de água e mostrar que um desperdício aparentemente pequeno pode ter proporções maiores do que se percebe num primeiro momento.

Material: • • • •

     O      I      R       Á      S      S      O      L      G

  a    t    t   o    D   :   s   o    t   o    F

uma torneira ligada à rede de água; um balde; um relógio ou cronômetro; um béquer de volume adequado ao volume de água coletado. Béquer: recipiente de vidro

utilizado para operações em laboratório. Apresenta graduação, ou seja, divisões indicadas, que permitem medir o volume de líquido em seu interior.

Material utilizado.

Como fazer 1.

Abra uma torneira cuidadosamente de modo que ela deixe gotejar água com um intervalo aproximado de 2 a 3 segundos entre uma gota e outra.

2.

Coloque um balde para coletar a água e inicie a contagem de tempo.

3.

Depois de meia hora, transfira o volume do balde para um béquer ou proveta e meça o volume de água coletada.

Refletindo e registrando

b) Pode-se calcular, primeiramente, quantas horas tem um mês e, em seguida, calcular o volume de água que seria desperdiçado.

1. Calcule o volume de água que poderia ser desperdiçado se a torneira ficasse aberta: a) Professor, se os alunos a) por um dia; b) por um mês.

tiverem dificuldades, oriente-os a calcular o volume de água desperdiçada em uma hora; em seguida, poderão calcular o volume gasto em 24 horas.

2. Calcule até quantas pessoas poderiam se beneficiar com esse volume de água desperdiçado com base no volume recomendado pela Organização das Nações Unidas (110 litros diários por pessoa). Professor, oriente os alunos a comparar os valores encontrados na atividade anterior com o valor recomendado pela ONU.

108

Garotos cronometrando o gotejar da água.

Atividades Sistematizar 1. Cite formas de utilização da água pelo ser humano.

No ambiente doméstico (para beber, preparar alimentos, limpeza

e higiene), nas atividades agrícolas, industriais e recreativas.

2. Se a maior parte do nosso planeta é coberta por água, por que é preciso economizar esse recurso? Porque a água doce e potável é encontrada em pequena quantidade e não estará Sim. A interferência humana na forma sempre disponível.

de obras e atividades de uso da água pode provocar alterações sérias no equilíbrio ambiental do nosso planeta. Por isso, é necessário conhecimento, planejamento e conscientização antes de serem realizadas.

3. Nossas ações podem provocar danos à água no planeta? Explique.

4. Que tipo de atividade é responsável pelo maior consumo da água no Brasil e no mundo? A irrigação de plantações.

Refletir 1. Releia o texto do início do capítulo, analise o gráfico a seguir e depois faça o que se pede. Percentual da população mundial por disponibilidade de água    E    A    D

% 50 40 34,7 30 24,5 20 10

16,7

16,3

Suficiência relativa

Água abundante

7,8

0 Água insuficiente

Água no limite

Água escassa

Legenda com exemplos

 China, Espanha, Botsuana  Somália, Bangladesh, Arábia Saudita  Brasil, Canadá, Rússia

 Alemanha, África do Sul, Coreia do Sul  Argentina, EUA, Japão

Fonte: . Acesso em: 12 maio 2015.

a) Segundo o gráfico, nosso país concentra uma grande quantidade de recursos hídricos? Sim.

b) Esses dados sugerem que não há necessidade de fazer uma gestão adequada da água? esperada: Não. Para manter a qualidade e a quantidade de água disponível é preciso utilizar os recursos Justifique. Resposta hídricos adequada e planejadamente. c) O que se deve considerar em um planejamento de uso da água? d) Colete notícias recentes sobre a falta de água em diferentes cidades brasileiras. Organize com os colegas um mural com esse material. c) As diversas finalidades a que se destina a água; as características do manancial de onde a água é obtida; como atender à população; como

minimizar o impacto no meio ambiente etc.

109

5

Capítul o Poluição e con taminação da água

Após reconhecermos, no capí tulo an terior, a presença e a impor tância da água na vida humana, você  vai es tudar os  tipos de poluição s e con taminação da água e seu riscos.

Explorando Poluição e contaminação da água Antônio mora com os pais em uma grande cidade. Perto de sua casa existe um rio, mas ninguém vai até lá porque as águas são escuras e sempre malcheirosas.

   t   a   c   r   o    F   a    i    l   a    t   a    N   :   s   e    õ   ç   a   r    t   s   u    l    I

No fim de semana, Antônio foi visitar seu tio no interior e, assim que chegou ao sítio, encontrou todo mundo nadando ou pescando no rio que corta a propriedade. Conversando com seus primos no final do dia, Antônio ficou muito surpreso ao saber que aquele rio de águas limpas onde estavam pescando era o mesmo rio que passa perto de sua casa lá na cidade, mas alguns quilômetros antes de chegar a ela.

OLÁ, SOU O ANTÔNIO!

QUE CHEIRO RUIM! QUE DIFERENÇA...

Agora reflita sobre a narrativa. 1. Os rios e lagos perto de sua casa têm água limpa ou água suja? Resposta pessoal. 2. Por que você acha que o mesmo rio pode estar limpo em um trecho e sujo em outro?

Professor, os rios podem percorrer trechos muito diferentes, desde lugares muito preservados e com poucas pessoas até cidades grandes e populosas. Quanto mais povoado for o trecho e menor for o saneamento básico daquela região, maior será o despejo de esgoto bruto nesses rios, tornando-os poluídos. Quanto mais se afasta desses locais, menos esgoto é despejado e mais limpo o mesmo rio se torna. Professor, veja orientações para trabalhar esta seção no Manual do Professor.

110

A origem da poluição Os processos que transformam a água limpa em água suja podem ocorrer tanto por causas naturais quanto pela interferência humana. O contato com essa água pode causar danos à nossa saúde e à saúde dos demais seres vivos. A água é considerada poluída e contaminada se estiver com suas características físico-químicas alteradas, por exemplo, pela presença de produtos químicos tóxicos, bem como presença de microrganismos patogênicos, isto é, que podem causar doenças. Há várias fontes de poluição. Veremos algumas a seguir.

Contaminação por esgoto doméstico No esgoto podem ser encontrados organismos causadores de várias doenças, como verminoses, febre tifoide, hepatite, cólera etc. Essas doenças causam diversos danos à população, principalmente em indivíduos com menos resistência, como crianças e idosos, podendo levar à morte. Essa forma de contaminação da água, que ocorre próximo a regiões residenciais muito populosas, é resultado do lançamento de esgotos sem tratamento no ambiente, em córregos, rios e mares. Todas as casas precisam estar interligadas à rede pública coletora de esgoto, que leva os dejetos até uma estação de tratamento. Isso evita que as águas sejam contaminadas com esgoto não tratado.

A poluição industrial 

Dejetos: excrementos, fezes.

     O      I      R       Á      S      S      O      L      G

  s   n   e   g   a   m    I   r   a   s    l   u    P    /   r   e    k   a    t    i    h    W   a   n   a    i   c   u    L

O despejo de esgotos domésticos sem tratamento é muito prejudicial ao ambiente e ainda ocorre em diversos locais, até mesmo nas grandes cidades. Favela da Varginha, bairro Manguinhos, Rio de Janeiro, RJ, 2013.   s   n   e   g   a   m    I   r   a   s    l   u    P    /   s   n    i    t   r   a    M   m    i    f    l   e    D

Embora exista um grande número de leis que proíbem indústrias de lançar resíduos tóxicos nos rios e mares, ainda é possível observar essa prática. Algumas vezes, nota-se uma grande alteração na coloração das águas de rios próximos a indústrias. Muitas vezes se forma uma camada de espuma na superfície da água. Nesses locais é possível encontrar uma grande concentração de substâncias tóxicas, como detergentes, chumbo e mercúrio, que podem causar a morte dos seres vivos que os habitam – peixes, por exemplo – e prejudicar a saúde das pessoas. Algumas dessas substâncias podem se acumular no O lançamento de resíduos das indústrias nas águas representa organismo desses seres, contaminando também riscos ao ambiente e aos seres vivos, incluindo o ser humano. Trecho do Rio Ponte do Galo, Belém, PA, 2014. quem os consome. A poluição das águas também pode ser decorrente de acidentes como vazamentos de petróleo nos mares ou atividades como o lançamento de metais pesados usados na mineração. Isso causa prejuízos ambientais graves, incluindo a morte de animais e plantas que vivem nesses locais. 111

C u r ioso

 é...

É possível despoluir um rio? Veja, a seguir, o caso do Rio Tâmisa. [...] os níveis de poluição chegaram a um grau tão elevado que o Tâmisa foi declarado biologicamente morto. A água tinha pouco oxigênio e não suportava nenhuma forma de vida. Do lodo depositado no fundo emanava um insuportável cheiro de “ovo podre” que obrigou a suspender sessões do Parlamento, em 1858. Desde então, o governo central e as prefeituras ao longo do rio começaram uma guerra coordenada, sem tréguas, contra a poluição. Uma legislação ambiental rígida obrigou as fábricas a eliminar o despejo de poluentes nos 20 tributários do rio. O sistema de tratamento do esgoto da região metropolitana de Londres (atualmente com 8 milhões de habitantes) foi aperfeiçoado. O problema recorrente das enchentes foi resolvido em 1980 com a construção da Barragem do Tâmisa. [...] O conjunto de ações devolveu vida ao Tâmisa. Atualmente, há 125 espécies de peixes e 400 espécies de invertebrados povoando as águas e as margens. Pássaros, como a garça e o martim-pescador, e mamíferos, como a lontra, são avistados novamente. [...] O Tâmisa nunca esteve tão limpo em 150 anos. Mas a guerra contra a poluição deve ser perene, advertem as autoridades. [...] Eduardo Araia. O caso Tâmisa. Revista Planeta, São Paulo: Ed. Três, n. 475, abr. 2012. Disponível em: . Acesso em: 25 fev. 2015.    k   c   o    t   s   n    i    t   a    L    /   y   m   a    l    A    /   s   e   r   u    t   c    i    P    t   n   a   r    b    i    V

   k   c   o    t   s   n    i    t   a    L    /   s    i    b   r   o    C    /    h   c   s    t   u   e    D    n   o    t    l   u    H

Fotografia que retrata usina de força movida a petróleo às margens do Rio Tâmisa, nos anos 1950. Nessa época não havia rigoroso controle de poluentes atmosféricos e dos dejetos lançados ao rio, que era extremamente poluído.

Rio Tâmisa em 2014. Com o fim da poluição, os peixes voltaram e houve maior desenvolvimento turístico e urbanístico com esta revitalização.

A poluição agrícola      O      I      R       Á      S      S      O      L      G

Perene: contínuo, eterno. Tâmisa: rio que fica na Inglaterra e passa pela cidade de Londres, capital do país. Tributário:  rio que deságua em outro rio ou no mar.

112

A poluição das águas não é um problema apenas de zonas urbanas. Nas áreas rurais podem ser observados danos ao ambiente em razão do uso de agrotóxicos e adubos, que são carregados para os rios por meio das chuvas. O mesmo processo pode ocorrer com o esterco de animais criados em pastagens. Nos rios, algas microscópicas absorvem esses resíduos, e sua população acaba crescendo excessivamente, fenômeno chamado de eutrofização. Elas formam então uma camada na superfície do rio, impedindo a penetração da luz. Sem luz, o ecossistema fica prejudicado, o que leva à morte de muitos seres que ali vivem. Esse fenômeno também pode ocorrer quando há despejo de esgoto não tratado em rios, lagos e mares, pois eles também apresentam nutrientes que servem de alimentos para algas.

Hora da

prá tica: experimen to

Neste experimento, o objetivo é entender as consequências para as aves do derramamento de óleo nos oceanos.   a    t    t   o    D

Material utilizado.

Material: • • • • •

duas rolhas de cortiça de aproximadamente mesmo peso; água; duas jarras transparentes de água; uma balança de cozinha; óleo de cozinha.

Como fazer 1. 2. 3. 4.

Em uma das garrafas, coloque 2/3 de água e depois uma rolha. Na segunda garrafa, coloque 2/3 de água, aproximadamente 1 cm de óleo e depois a outra rolha. Verifique o que acontece com as rolhas ao longo de três dias. Após os três dias, retire as rolhas das garrafas para pesá-las. Anote os resultados obtidos.

Refletindo e registrando 1. O que aconteceu com as rolhas em cada recipiente?

No recipiente só com água a rolha não a absorve. Já no recipiente com óleo a rolha fica encharcada de óleo. Quando pesadas, a rolha que ficou no óleo deverá estar mais pesada do que a rolha que ficou na garrafa que continha apenas água.

2. Quais seriam as consequências desse resultado obtido para as aves que entram

As penas das aves, assim como a rolha de cortiça não se encharcam só com água. Quando há presença de óleo na água, as aves ficam com suas penas encharcadas, ficando mais pesadas e enfrentando muita dificuldade para nadar. Elas podem chegar a morrer afogadas por conta do óleo.

em contato com a água com óleo na natureza?

3. A água com óleo pode ser considerada poluída? Sim. Segundo diversas fontes, 1 litro de óleo pode poluir 20 mil litros de água potável. Professor, explique aos alunos que é por isso que o descarte de óleo nunca deve ser feito pela pia da cozinha. O ideal é que o óleo usado seja colocado dentro de garrafas PET e depois recolhido, por exemplo, por ONGs especializadas, ou deve-se deixar as garrafas bem fechadas no lixo reciclável.

113

Alternativas ao desperdício de água Em algumas situações do dia a dia, a qualidade da água que usamos não precisa ser tão boa quanto a da água potável. Por exemplo, para atividades como a lavagem de quintais e ruas ou mesmo para regar plantas de praças e jardins, podemos reutilizar a água que já passou por uma atividade anterior. Esse procedimento é chamado de reúso e pode ser feito por todos nós, até mesmo em nossa própria casa. Alguns exemplos de águas já usadas que podem ser úteis novamente são aquelas que sobram na máquina de lavar roupas ou no tanque, ou então a água do banho. Mesmo que as pessoas tomem banhos rápidos, como ele deve ser, o consumo de água no banho é muito grande. São litros e litros de água que escorrem pelo ralo. Por isso, existem sistemas simples de captação dessa água, que pode ser reutilizada, por exemplo, na descarga de sanitários e na limpeza de vidros e do chão da casa. O reúso é fundamental para garantir água para as atividades humanas atuais e futuras, pois grandes volumes de água potável podem ser poupados com ele. Além disso, é um grande desperdício utilizarmos água potável em atividades nas quais sua qualidade não precisa ser tão boa, como para limpeza do chão, manutenção de plantas etc.  Veja a seguir alguns exemplos das atividades que podem ser realizadas com água de qualidade inferior. Irrigação paisagística: parques, jardins, campos de golfe, gramados residenciais etc. Usos industriais: refrigeração, alimentação de caldeiras, água de processamento. Usos urbanos não potáveis: construções, combate ao fogo, descarga de vasos sanitários, sistemas de ar-condicionado, lavagem de veículos, lavagem de ruas etc. Uma alternativa interessante é a utilização de água da chuva, por meio da instalação de equipamentos para sua captação em telhados e seu armazenamento adequado. Em alguns locais no Sertão da Região Nordeste do Brasil, onde a disponibilidade de água é muito pequena, a população utiliza esse recurso a fim de conseguir água para todas as atividades de rotina. Os reservatórios onde a água é acumulada são chamados de cisternas. •

•

•

  s   n   e   g   a   m    I   r   a   s    l   u    P    /   s    i   e    R   o    i   r    é   g   o    R

A utilização de água da chuva armazenada em cisternas é uma das alternativas utilizadas para abastecimento em locais com pouca disponibilidade de água. Na imagem, casa com cisterna em Flores, PE.

114

Atividades Sistematizar 1. Dê exemplos de doenças que podem ser provocadas pela água contaminada.  Verminoses e doenças como febre tifoide, hepatite, cólera, intoxicações etc.

2. O petróleo pode ser um poluente? Explique. Sim. Se for lançado por acidente ou negligência na água ou no solo.

3. O que significa reúso ou reutilização da água?

É o processo pelo qual a água, tratada ou não, é reutilizada para atividades que não sejam de consumo doméstico.

4. Cite dois exemplos de atividades domésticas em que pode ser usada essa água de qualida-

de inferior. Descarga de vasos sanitários, lavagem de carros e quintais, irrigação de hortas e jardins. Refletir a) A proximidade de casas no entorno da represa, pois com isso pode haver despejo de esgoto nas águas. Para evitar esta situação, um planejamento poderia evitar essa ocupação do solo.

   i    t    t   e   n   o   m    i    S   o    i   c    i   r   u   a    M

1. Observe a fotografia ao lado. Ela mostra a repre-

sa de Guarapiranga, na grande São Paulo. A água dessa represa, após passar por tratamento, abastece grande número da população da cidade. a) Que situação mostrada na fotografia eviden-

cia um complicador para a manutenção da qualidade dessa água? Que medidas deviam ter sido tomadas para evitá-la? b) Diante das características discutidas até aqui

Vista da represa de Guarapiranga, São Paulo, SP, 2011.

em relação à situação dessa represa, você acha que ela requer mais cuidados no processo de tratamento? Se sim, analise a questão os cuidados com o tratamento desta água têm de ser maiores do que de águas captadas econômica dessa necessidade. Sim, em fontes límpidas. Com isso, há mais gastos públicos. Desafio 1. A eutrofização é um fenômeno causado pelo excesso de nutrientes que chegam aos corpos

de água. Esses excessos podem ser provenientes do uso de agrotóxicos, de adubos ou esgoto não tratado. Mas podem também ter origem no ambiente doméstico. Leia o texto a seguir. Cada litro de óleo vegetal – de cozinha – descartado incorretamente, ou seja, em redes de esgoto ou no solo, acarreta alto prejuízo para o meio ambiente. Para se ter uma ideia do impacto ambiental causado pelo óleo de fritura, cada litro tem o potencial para poluir até 20 mil litros de água, de acordo com a Companhia de Saneamento de Minas Gerais, a Copasa.[…] Os óleos vegetais, em quantidades exageradas, na água (rios, lençóis, lagoas dentre outros) provoca um aumento excessivo na quantidade de nutrientes (fósforo e nitrogênio) favorecendo a proliferação de determinadas algas e consequente eutrofização, o que causa a morte de peixes e outros animais. […] Disponível em: . Acesso em: 13 mar. 2015.

Em várias cidades há entidades que fazem a coleta seletiva do óleo de cozinha usado. Informe-se sobre esse tipo de atividade e divulgue o que encontrou para sua comunidade. Caso ainda não haja esse serviço onde você estuda, que tal a escola promover essa ideia em parceria com associações do bairro? 115

6 Água e saneamen to

Capítul o

básico

O capítulo an terior discu tiu os riscos de poluição e con taminação da água. Nes te capí tulo  você  vai es tudar o processo de tra tamen to da água para consumo e do  tra tamen to do esgo to para a preser vação dos ecossis temas aquá ticos.

Explorando O filtro caseiro EU SOU A ADRIANA.

Em nossa rotina é comum abrirmos a torneira e sair água limpa e pronta para usar. Muitas vezes essa água passa por um grande caminho até chegar a nossa casa. Você já teve a curiosidade de saber como funciona uma estação de tratamento de água? Adriana se interessou por esse assunto e fez uma pesquisa na internet. Ela viu que uma das principais etapas de tratamento é a filtração da água. Viu também que essa etapa podia ser reproduzida de forma simples em sua própria casa e decidiu fazer seu filtro caseiro. Ela utilizou uma garrafa plástica de 2 litros. Cortou a garrafa plástica em dois pedaços, arrumou a parte de cima dentro da outra metade, como se fosse um funil, e ajeitou as camadas dos diversos materiais dentro dela. Toda orgulhosa, Adriana foi testar seu filtro. Pegou um pote de sorvete, desses de 2 litros, e colocou água limpa até a metade. Misturou nela um copo de terra do jardim da frente de sua casa, para que a água ficasse bem barrenta. Por fim, despejou a água suja dentro do filtro. Depois de algum tempo observou o que tinha acontecido.

   t   a   c   r   o    F   a    i    l   a    t   a    N   :   s   e    õ   ç   a   r    t   s   u    l    I

Agora é a sua vez. 1. Como você acha que ficou a água depois de

passar pelo filtro? Ela continuou igual à água suja colocada no início? A água ficou mais limpa depois de passar pelo filtro.

2. Após ter passado pelo filtro, a água já estava

pronta para beber? Não, pois ainda faltava retirar as substâncias dissolvidas e os microrganismos, para garantir que ela não fosse nociva à saúde. Professor, veja orientações para trabalhar esta seção no Manual do Professor.

116

pedregulhos areia carvão algodão

O que é saneamento básico? Saneamento básico  é o conjunto de ações e obras responsáveis pela

captação, tratamento e distribuição de água para abastecimento público. Engloba também a coleta e o tratamento do esgoto, além da disposição final adequada do lixo. Posso Mesmo a água aparentemente limpa pode transmitir diversas doenperguntar? ças. Para que se transforme em água potável e possa ser consumida com Por que a segurança, deve receber os tratamentos adequados. água de bicas Tornar a água natural potável não é uma tarefa fácil. Na maioria dos nas beiras de locais, como rios, lagos e represas, a água está misturada com elemenestradas não tos sólidos, por exemplo, plantas e animais, além de outros resíduos e pode ser bebida? microrganismos. Para que a água seja consumida, ela precisa passar por mesmo parecendo um processo de tratamento que elimine todas as impurezas que possam Porque, limpa, ela pode conter toxinas ou microrganismos nocivos à saúde. fazer mal à saúde. Como se trata de uma fonte Nesse processo ocorre a remoção dos sólidos, microrganismos e ou- desconhecida, não é possível tros elementos tóxicos, de forma que a água apresente pouco ou ne- garantir sua qualidade. nhum cheiro, gosto ou coloração. Essas são as características desejadas para consumo. Durante o processo também são adicionados alguns compostos químicos que garantem a potabilidade da água, como o cloro, ou que trazem benefícios à saúde, como o flúor. A adição de flúor à água que abastece as casas é uma recomendação da Organização Mundial da Saúde (OMS) para evitar a ocorrência de cárie dentária. Atualmente a fluoretação ocorre em 60% das cidades brasileiras. Na maioria das cidades, antes de ser distribuída à população, a água passa por uma estação de tratamento. Nessa estação ocorrem vários processos, em etapas. A água que chega à estação de tratamento recebe o nome de água bruta; ela normalmente provém de um manancial superficial, formado por rios, lagos e represas. Também pode vir de um manancial subterrâneo, retirada de poços. Nesse caso, o processo de tratamen- Cada etapa do tratamento acontece em tanques diferentes dentro da estação de tratamento de água. Na imagem, to normalmente tem menos etapas, pois a água é mais vemos a estação de tratamento em Caxias do Sul, RS. limpa que a superficial. Embora a água que sai das estações seja tratada, ela corre o risco de contaminação em vários pontos, como na rede de distribuição, no interior das tubulações ou mesmo nas caixas-d’água das residências, escolas, hospitais e outros destinos. Por esse motivo é recomendável filtrar ou ferver a água antes de bebê-la.

  s   n   e   g   a   m    I   r   a   s    l   u    P    /    f    f   o    l   r   e    G   n   o   s   r   e    G

  s   n   e   g   a

  m    I    l    i   s   a   r    B   o    ã   ç   p    O    /    é   r    d   n    A   s   o   c   r   a    M

É importante fazer a manutenção e a limpeza adequadas da caixa-d’água para evitar a contaminação da água que chega às residências. Também é necessário tapar muito bem as caixas-d’água e qualquer outro reservatório de água limpa, pois são locais de reprodução do mosquito  Aedes aegypti , que é transmissor da dengue e da febre chikungunya. Na imagem, vemos uma caixa-d’água aberta na cidade de Olinda, PE.

117

O tratamento da água bruta O esquema simplificado a seguir mostra uma estação de tratamento de água. Você viu que ao chegar à estação de tratamento, a água bruta passa por uma série de processos que removem suas impurezas. Vamos agora estudar esses processos mais detalhadamente.   a   r    i   e   r   e    P   r   a   s    é    C   o    l   u   a    P

floculação manancial com água pura

decantação

filtração

tanque de cloração e fluoretação

reservatório

captação casas abastecidas

Esquema simplificado de estação de tratamento de água.

     O      I      R       Á      S      S      O      L      G

Coagulante: substância que promove a coagulação, que é a união das partículas sólidas presentes em um líquido.

coagulante adicionado   a   r   u   o    M   s    i   u    L

impurezas

Esquema simplificado do que ocorre com as impurezas da água durante os processos de floculação e decantação.

118

Floculação  – É a parte do processo em que a água recebe substân-

cias químicas – como o sulfato de alumínio, o cloreto férrico ou outro coagulante – e, em seguida, sofre uma rápida agitação para ajuntar as partículas de sujeira, formando uma massa que não se mistura mais com a parte líquida. Nessa etapa a água é agitada lentamente para que as partículas de impurezas se aglutinem cada vez mais, ou seja, fiquem agregadas, formando flocos mais pesados. Decantação   – É a etapa em que ocorre a separação de líquidos e sólidos. A água passa lentamente para tanques chamados decantadores, onde os flocos da sujeira – que são mais pesados do que a água – depositam-se no fundo. Somente a água da superfície sai dos decantadores e vai para a próxima etapa. Filtração – Nessa fase, a água passa por várias camadas filtrantes, ocorrendo a retenção dos flocos menores que não coagulantes se se depositaram no fundo durante a deligam às impurezas flocos com as impurezas cantação. A água fica então límpida e formando flocos se depositam livre das impurezas, mas ainda não está pronta para o consumo. Cloração e fluoretação   – Consiste na adição de cloro, usado para destruição de microrganismos presentes na água, e flúor, que tem a função de colaborar para a redução da ocorrência de cárie dentária na população. Depois de tratada, a água é levada à população por uma rede distribuidora. Essa rede é formada por reservatórios que funcionam como grandes caixas-d’água, as quais abastecem a população nos momentos de maior consumo. Esse sistema conta com tubulações especiais que necessitam de manutenção constante para evitar seu rompimento.

Em lugares onde não há estação de tratamento de água ou onde ela é retirada diretamente de poços, rios e lagos, é fundamental filtrá-la e depois fervê-la antes do consumo humano, pois, essa água pode conter impurezas e microrganismos causadores de doenças. Em muitas regiões do Brasil, a água utilizada em atividades industriais e também domésticas não é descartada de maneira adequada, sendo despejada diretamente em rios ou no solo sem o tratamento necessário. Esse é um grave problema de saneamento básico, que contamina os mananciais e pode causar milhares de mortes por ano, devido a doenças. Onde não há tratamento de esgoto, as águas que já foram utilizadas passam por tratamento antes de serem lançadas de volta à natureza.

Ciência e Sociedade O que é a dengue e a febre chikungunya?

A dengue e a febre chikungunya são doenças causadas por vírus transmitidos por mosquitos do gênero  Aedes, sendo o Aedes aegypti  o principal vetor. Sintomas e formas de prevenção são os mesmos. Prevenção: •

•

•

•

verificar se a caixa-d’água está bem fechada; não acumular vasilhames no quintal; verificar se as calhas não estão entupidas; colocar areia nos pratos dos vasos de planta.

Sintomas podem durar até 10 dias: • •

• •

• •

  m   o   c  .   o    t   o    h   p    k   c   o    t    S    i    /   g   n   o    t   p   e    t

febre alta; dor muscular e nas articulações; cefaleia (dor de cabeça); exantema (manchas vermelhas no corpo); moleza no corpo; extremo cansaço. [...]

Portal Brasil, 7 fev. 2005. Disponível em: . Acesso em: 3 mar. 2015.

O mosquito Aedes aegypti  transmite tanto o vírus da dengue quanto o da febre chikungunya.

1. Em casa, converse com seus familiares ou responsáveis sobre a im-

portância de eliminar os criadouros do mosquito transmissor da dengue e da febre chikungunya. Depois peça a um adulto que o ajude a procurar, no quintal da casa ou nas áreas comuns do prédio, possíveis locais de reprodução do mosquito, como vasos, pneus ou vasilhames que possam acumular água. Fique atento também a reservatórios de água, como tambores, baldes e caixas-d’água que não estejam bem tampados. Se for encontrado algum possível foco, tome as medidas corretas: esvazie os vasilhames e vire-os para baixo, bem como tape corretamente os reservatórios e adicione areia nos vasos de plantas. Anote no caderno os focos encontrados e as medidas adotadas. Depois compartilhe sua experiência com os colegas.

Professor, converse com os alunos alertando-os sobre o perigo tanto da dengue quanto da febre chikungunya. Se quiser fontes adicionais de informações, acesse: e . Oriente-os a conversar com os adultos que moram com eles e a verificar a presença de possíveis focos de reprodução do mosquito. Esclareça que a melhor forma de combater essas doenças é acabando com esses focos.

119

   E    A    /   o    d   a    t   s    E   a    i   c   n    ê   g    A    /   a   o    l   u   a    P   e    d   s   o   c   r   a    M

O tratamento de esgoto Chamamos de esgoto a água que, nas residências, é usada, por exemplo, no banho, na descarga do vaso sanitário e na lavagem da roupa e limpeza da casa, bem como a água usada nas indústrias ou proveniente das chuvas. Cada uma dessas atividades forma esgoto com certos tipos de resíduos. Na estação de tratamento de esgoto, ele passa por diversos processos para que sejam retirados os poluentes e a água possa ser devolvida limpa ao meio ambiente. No início do tratamento, o esgoto passa por equipamentos que separam da água objetos grandes (como plásticos, latas, tecidos, papéis, vidros etc.), a areia e outros tipos de partículas maiores. Após esse processo ainda é necessário retirar a matéria orgânica que não ficou retida na primeira etapa. Essa matéria orgânica é constituída principalmente por fezes e restos de comida em decomposição. Para isso, na maioria das grandes estações de tratamento são utilizados tanques onde são cultivadas as próprias bactérias contidas no esgoto, as quais se alimentam da matéria orgânica poluente. Alimentadas com a matéria orgânica, as bactérias formam pequenos flocos, mais pesados do que a água, que se depositam no fundo dos tanques. O esgoto tratado sai pela parte superior desses tanques, então sem partículas grandes, matéria orgânica ou outros poluentes. Somente depois de tratado, o esgoto pode ser lançado em rios, lagos ou mares, a fim de evitar contaminação ambiental e danos à saúde dos seres vivos. As fossas sépticas e sumidouros  são unidades que tratam o esgoto que sai das casas, principalmente em regiões rurais onde não há estações de tratamento. Esse tratamento contribui muito para a prevenção da contaminação dos solos e das águas, evitando o aparecimento de doenças.

Após todas as etapas de tratamento do esgoto, a água pode ser lançada nos rios sem perigo para o meio ambiente. Na imagem vemos uma estação de tratamento de esgoto em Duque de Caxias, RJ. Professor, lembre aos alunos que apesar de a água que sai de uma estação de tratamento de esgoto parecer limpa e seu lançamento nos rios ser seguro ao meio ambiente, ela não é potável, pois não passou por todas as etapas de tratamento.

poço    i    t   a   n   g    i    V   o    d    l   a   n    i   e    R

distância mínima de 30 m

1

2 3 fossa séptica

120

Esquema simplificado de fossa composta de três compartimentos. 1. O primeiro compartimento tem fundo impermeabilizado com cimento, por exemplo, que impede a passagem de água. Ali o esgoto fica retido até a parte sólida se depositar no fundo, formando o lodo, enquanto a parte formada por gorduras flutua, pois é menos densa que a água, formando a escuma. 2. A parte líquida que sai desse primeiro tanque vai para o segundo compartimento, também com o fundo impermeabilizado. Ali, a matéria restante é decomposta pela ação de bactérias anaeróbicas, isto é, que sobrevivem na ausência de oxigênio. Com isso grande parte da matéria orgânica e dos microrganismos patogênicos é eliminada. 3. Em seguida o material passa para o sumidouro, que tem um filtro no fundo, composto de brita (pequenas pedras) e não é impermeabilizado. Assim, o material é filtrado e penetra gradualmente no solo, sendo eliminado para o meio ambiente. Para evitar contaminação da água que será utilizada para consumo, a fossa séptica deve ser construída sempre abaixo do poço de onde se retira a água, em relação ao declive do terreno e ao rio mais próximo.

Atividades Sistematizar 1. O que é o saneamento básico?

É o conjunto de ações e obras responsáveis pela captação, tratamento e distribuição de água para abastecimento público. Engloba também a coleta e o tratamento do esgoto, além da disposição final adequada do lixo.

2. Durante o processo de tratamento da água, que composto químico benéfico à saúde é adi-

cionado a ela? É o flúor, que tem a função de colaborar para a redução da ocorrência de cárie dentária na população. 3. O que é água bruta?

Água bruta é aquela que chega à estação de tratamento, direto do manancial, sem ter passado por nenhum processo de tratamento. Pode vir de mananciais superficiais, como rios, lagos e represas, ou de um manancial subterrâneo, retirada de poços.

Refletir 1. “[...] Portanto, considerando essa facilida-

de de disseminação, podemos imaginar o grau de dificuldade para efetivamente combater a doença – o que só é possível com a quebra da cadeia de transmissão, eliminando o mosquito dos locais onde se reproduzem. Assim, a prevenção e as medidas de combate exigem a participação e a mobilização de toda a comunidade a partir da adoção de medidas simples, visando a interrupção do ciclo de transmissão e contaminação. Caso contrário, as ações isoladas poderão ser insuficientes para acabar com os focos da doença.”

  s   s   e   r   p   a    h    l   o    F    /   a   v    l    i    S   n   o   s    d    E

Larvas do mosquito Aedes Aegypti , que se reproduz preferencialmente em água parada e limpa. Ribeirão Preto, SP, 2010.

Disponível em: . Acesso em: 12 jun. 2015.

Considerando que o mosquito referido é o Aedes aegypti , a que doença o texto se refere? Dengue. Qual é o seu agente causador? Um vírus. Qual é o vetor transmissor? Os mosquitos Aedes aegypti  e Aedes albopictus . Se houver um surto de dengue em sua cidade, que medida principal deve ser tomada para conter a propagação da doença? e) Na sua residência, quais são os possíveis focos propícios para a reprodução dos mosquitos? Liste algumas atitudes que você pode adotar para contribuir no combate a essa doença. Resposta pessoal. a) b) c) d)

d) A medida para conter a propagação da dengue é impedir a reprodução do mosquito transmissor. Sabendo que o mosquito se reproduz

Desafio

preferencialmente em água limpa e parada, uma providência a ser tomada é eliminar recipientes que podem acumular água, como pneus, garrafas e plásticos em geral, e que estejam ao ar livre, além de tampar bem reservatórios como caixas-d’água.

1. Organize, junto com o professor, uma visita à estação de tratamento de esgoto de sua cida-

de. Durante a visita, preste atenção a todas as explicações sobre o processo de tratamento da água. Depois elabore um cartaz ilustrando todo o processo e faça um mural junto com os colegas com os cartazes de todos. Apresentem o cartaz para os outros colegas e observem com atenção quando eles apresentarem os deles. Troquem ideias sobre o que faltou em um cartaz e o que estava em outro.

121

[ den tro ] Fique por

Quantidade de água empregada em um café da manhã A produção de alimentos é uma atividade que requer a utilização de muita água. A carne, principalmente a bovina, requer mais do que os outros alimentos, dado o volume de água necessário para cultivar as plantas que os animais ingerem e que eles mesmos bebem. Para produzir 1 kg de carne bovina são gastos 17 mil litros de água. Já a produção de 1 kg de carne de frango usa 3 700 litros de água.

Logo, o volume de água que consumimos não depende apenas do tempo de duração do banho ou da quantidade de roupa que é lavada, mas também do tipo de alimento que comemos, das roupas que vestimos e do combustível que utilizamos para nos locomover.

122

  n   o   o    t   r   a    C   a   r    t   s   u    l    I

1. Pela análise dos dados aqui apresentados, o

aluno pode citar a diminuição do consumo de carne, leite e derivados, alimentos que mais utilizam água em sua produção. A diminuição do consumo em geral ajuda a preservar a água, pois ela é utilizada na produção de todos os bens i ndustrializados. Na agricultura, a adoção de métodos de irrigação mais eficientes, que evitem o desperdício, pode auxiliar muito na economia de água.

Já que a agropecuária é responsável pela maior parte da água consumida no mundo, uma das maneiras de resolver o problema de falta de água consiste em cultivar mais alimentos com o uso de menos água.

1. Que medidas podem ser tomadas para diminuir o gasto de água?

Fonte: . Acesso em: 12 jun. 2015.

123

Panorama Neste tema você estudou que a hidrosfera é o conjunto de toda a água existente no planeta e que a água pode ser encontrada nos estados sólido, líquido e gasoso. A maior parte da água do planeta é salgada e está nos mares. Da água doce, apenas uma pequena parte está disponível para ser consumida, porque o restante está na forma de geleiras. Viu ainda que a vida em nosso planeta depende da água, pois ela está em todos os ambientes e também dentro dos organismos.  Você também estudou o que é o saneamento básico e como a água deve ser tratada para consumo humano. Por ser um recurso raro e vital, a água precisa ser adequadamente tratada e utilizada com consciência, sem desperdício. Os cidadãos também devem cobrar de seus governantes que o esgoto seja tratado antes de ser despejado no ambiente, bem como que as indústrias sejam obrigadas a tratar a água que utilizam.

 Faça as atividades a seguir para rever o que aprendeu. 3. a) A água que bebemos precisa ser tratada. c) Mesmo que a água seja tratada, precisamos filtrá-la ou fervê-la para ser consumida. e) A água vem da natureza para a estação de tratamento de água e, em seguida, para as residências. Depois de usada, vai para a estação de

tratamento de esgotos e só então volta para a natureza.

1. De que é composta a hidrosfera?

A hidrosfera compreende toda a água da Terra, o que inclui oceanos, lagos, rios e águas subterrâneas, além da água presente no ar e dentro dos seres vivos.

2. Cite alguns usos da água em seu dia a dia.

Entre outras coisas, utilizamos a água para beber, tomar banho, limpar a casa, fazer comida, dar descarga no banheiro, regar plantas etc.

3. No caderno, classifique como corretas ou incorretas as afirmações a seguir. Depois reescre-

va as que forem incorretas de maneira que fiquem corretas. a) A água que bebemos não precisa ser tratada.

F

b) As pessoas podem viver apenas 36 horas sem beber água.

 V

c) Se a água for tratada, não precisamos filtrá-la nem fervê-la para ser consumida.

F

d) Encontramos água nos mares, rios, picos de montanhas e nos seres vivos.  V e) A água vem direto da natureza para os canos das residências. Depois de usada, é

encaminhada pelos ralos para a estação de tratamento de água, em seguida para a estação de tratamento de esgoto e só então é jogada no rio. F 4. A água de certo rio é transparente e não tem cheiro. Ela pode conter microrganismos

que provocam doenças? Justifique sua resposta. Sim. Mesmo águas transparentes e que não estejam malcheirosas podem conter microrganismos, que são visíveis apenas com o uso do microscópio.

5. No caderno, escreva os termos a seguir na ordem que descreve o caminho correto a

ser percorrido pela água desde a captação para utilização humana até a devolução ao – estação de tratamento de água – casas, comércio, meio ambiente. manancial indústria – estação de tratamento de esgoto – manancial

124

casas, comércio, indústria

manancial

estação de tratamento de esgoto

estação de tr atamento de água

6. O que é água potável?

Água que pode ser ingerida sem oferecer risco à saúde humana.

7. Cite três setores que geram poluição e dê exemplos de que tipo de poluentes cada um

lança nas águas. Industrial (produtos químicos), agrícola (adubos e agrotóxicos) e doméstico (esgoto). 8.  Você vê a seguir, de forma desordenada, as etapas de tratamento da água para consu-

mo e a função de cada uma delas. Associe a coluna I e a coluna II corretamente. I-d; II-c; III-a; I V-e; V-b.

Coluna I I. cloração

IV. filtração

II. decantação

 V. captação

III. floculação Coluna II a) Agrupar as partículas de sujeira em

flocos maiores, que afundem na água. b) Retirar a água, ainda impura, dos

reservatórios naturais ou represas. c) Separar de forma espontânea as

partículas em suspensão na água, resultando em sua acumulação no fundo dos tanques.

 ACESSE

Caminho das águas. Disponível em: . Acesso em: 22 maio 2015. Portal que traz atividades educativas relacionadas com a temática da água. •

 ASSISTA Planeta água. Direção: Yann Arthus-Bertrand e •

Michael Pitiot, 93 min. O filme mostra como os oceanos são importantes para a manutenção da vida na Terra e como a poluição causada pelos seres humanos está chegando a um ponto irreversível.

d) Matar os microrganismos ainda

existentes na água e prevenir o aparecimento de outros durante o transporte.

•

Oceanos, 2009. Direção: Jacques Perrin e

Jacques Cluzaud, 84 min. Documentário que mostra a vida de milhares de incríveis criaturas e os perigos que a s cercam.

e) Remover partículas muito peque-

nas, para clareamento da água.

 d   i       c   a  s 

LEIA •

As crianças da água, de Angéle Delaunois.

Editora DeLeitura, 2010. Nesse livro, crianças de diversas partes do globo contam, de uma maneira poética, o que representa a água em seu universo. •

Encontros d’água – Sete contos d’água , de Ninfa

Parreiras. Editora Scipione, 2010. Livro que proporciona ao leitor uma viagem lírica, na qual a água, em suas mais variadas formas, é sempre a personagem principal. VISITE •

Sabesp. Podem ser agendadas visitas monitoradas, em grupo de 20 a 40 pessoas, com dois professores ou mais para conhecer o tratamento de água (e-mail para: visita@sabesp. com.br).

125

 Tema

4

Ar – composição e propriedades

NESTE TEMA  VOCÊ VAi ESTUDAR:

• de que é feto o ar atmosférco; • as propredades do ar; • o que é pressão atmosférca e qual é sua relação com a alttude.   a   s   a    N

Imagem feita por satélite do ciclone Catarina, que atingiu a Região Sul do Brasil em 2004.

ra a maioria dos seres Por que o ar é  tão impor tan te pa  vi vos? na na tureza e de uma  to n  ve do ção  tua a da s plo em ex 2. Dê u tiliza. a ti vidade em que o ser humano o co ven to em al ta velocidade. Que impa 3.  Vemos, na fo togra fia, cidade de mais elo m v co s  to en r v po do ma  for e, on  to um cicl iedade e as regiões soc a bre so er e t pod ra, ho r po km de 50 que a tinge?

1.

1. Grande parte dos seres vivos depende do gás oxigênio que existe no ar para respirar e sobreviver. As plantas dependem, também, do gás carbônico contido no

ar para realizar a fotossíntese. Grande número de bactérias dependem de oxigênio para respirar.

2. O vento dispersa sementes, contribuindo para que nasçam novas plantas, e influencia no tempo atmosférico, entre outras atuações na natureza. É utilizado pelo

ser humano na atividade de navegação, por exemplo.

3. Os ciclones podem causar mortes, danos a construções em regiões urbanas e devastação em zonas rurais. Podem ainda provocar inundações, o que afeta

também a saúde das populações atingidas. Para o encaminhamento das questões, consulte o tópico Abertura do Tema do Manual do Professor.

1

Capítul o Composição e impor tância do ar

 tulo,  você  vai es tudar os Nes te capí   tipos de gases que  formam o ar, além do vapor de água e das pequenas par tes sólidas, chamadas de par tí culas, que também o compõem.

Explorando A presença do ar  Marina quer se convencer de que o ar existe. Ela pode senti-lo, mas não consegue vê-lo, o que a deixa muito intrigada: – Será que ele está mesmo o tempo todo a meu redor? Talvez você também já tenha se perguntado a esse respeito. Ela viu no canal de TV educativo de seu estado um experimento que achou interessante e resolveu fazê-lo em casa. Vamos acompanhar o experimento. Marina pegou os seguintes materiais: um copo transparente;

  a   z   u   o    S   o    l    l    i   n   a    D   :   s   e    õ   ç   a   r    t   s   u    l    I

•

•

metade de uma folha de papel sulfite;

•

fita adesiva;

•

recipiente com água suficiente para cobrir todo o copo.

Em seguida, fez como a apresentadora havia ensinado. Amassou o papel e o colocou no fundo do copo. Ela teria de mergulhar o copo de duas formas diferentes na bacia. Primeiro, mergulhou o copo em pé, sem incliná-lo, com a boca virada para baixo, como na imagem 1. Retirou o copo do mesmo modo, sem incliná-lo, e observou o papel. Na segunda vez, mergulhou o copo inclinado, como na imagem 2, e também observou o papel após retirar o copo. Ela percebeu que, ao colocar o copo como na imagem 1, o papel não se molhou! Mas, do outro modo, ficou molhado. Isso foi suficiente para Marina se convencer da presença do ar.

1

Agora é a sua vez.

1. O que fez com que o papel amassado não ficasse molhado, na primeira parte do experimento, mesmo após Marina ter colocado o copo na bacia com água? 2. O que fez com que o papel se molhasse quando o copo foi colocado de modo inclinado? Por quê? 1. O papel não ficou molhado porque o ar do interior do copo impediu que a água entrasse. O ar não consegue sair do

copo para que a água entre se o copo for introduzido sem inclinação, com a boca virada para baixo. 2. O papel ficou molhado porque, ao inclinar o copo, o ar saiu e a água do recipiente entrou nele.

128

Professor, veja orientações para trabalhar esta seção no Manual do Professor.

2

Gás nitrogênio   a    i    d   e   m   o    i    D    /   e   c   r   u   o    S   e   c   n   e    i   c    S    /   n    i    l    t    t   a    C    l   e   g    i    N

Na página anterior, você percebeu, por meio de uma demonstração, que o ar ocupa espaço, o que podemos confirmar ao encher uma bola, um pneu, uma bexiga. Em sua opinião, o ar ao nosso redor é um único gás? O ar da atmosfera é composto de vários gases invisíveis, presentes em quantidades diferentes. O que há em maior quantidade é o gás nitrogênio . Esse gás é fundamental para a vida na Terra, porque ele faz parte da composição das proteínas . As proteínas são compostos presentes em todos os organismos vivos e são essenciais para a manutenção das funções vitais. O organismo humano não é capaz de absorver o nitrogênio do ar durante a respiração, por isso esse gás passa pelos pulmões e é devolvido ao meio ambiente sem alterações. Assim como nós, a maioria dos outros seres vivos terrestres não consegue obter nitrogênio diretamente do ar. No entanto, há organismos que são capazes disso, como algumas bactérias e fungos que vivem em nódulos (semelhantes a pequenos caroços) grudados às raízes de plantas, principalmente das leguminosas. Essas bactérias têm a capacidade de utilizar diretamente o nitrogênio do ar que se infiltra no solo, transformando-o em compostos que podem, então, ser absorvidos pelas plantas.   n   o   s    l    i    N   o    l   u   a    P

nódulos com bactérias

Raiz de leguminosa feijão, na qual vivem bactérias que utilizam diretamente o nitrogênio do ar.

Leguminosa: planta que

desenvolve sementes dentro de vagens (fejão, ervlha, lentlha etc.).

     O      I      R       Á      S      S      O      L      G

nitrogênio atmosférico (invisível) O nitrogênio passa a fazer parte das plantas e é absorvido pela vaca, que o usa para produzir proteínas.

Posso perguntar?

solo bactérias fixadoras

Se os animais não conseguem absorver o nitrogênio diretamente do ar, então como eles obtêm esse composto tão importante para a composição de proteínas?

Ilustração simplificada de uma das etapas do ciclo do nitrogênio. É dessa maneira, pela alimentação, que os animais obtêm o nitrogênio Professor, aproveite a pergunta necessário para analisar com os alunos a sua sobrevivência. para imagem. Os animais obtêm o

O esquema mostra que a planta absorveu o nitrogênio do solo com a ajuda das bactérias, e a vaca obtém nitrogênio ao comer a planta. A vantagem para as bactérias, nesse processo, é que elas absorvem nutrientes produzidos pelas plantas.

nitrogênio necessário para a composição de proteínas pela alimentação, ingerindo plantas ou outros animais que contêm esse elemento em sua composição. A planta absorve o nutriente do solo e depois serve de alimento para os animais.

129

Gás oxigênio Essencial para a vida na Terra, o gás oxigênio é utilizado no processo de respiração da maioria dos seres vivos. Ele participa de transformações no organismo que levam à produção da energia necessária para que os sistemas vitais continuem funcionando. Ao inspirar o ar atmosférico, os seres vivos absorvem o gás oxigênio necessário para a manutenção de suas atividades vitais. Ao expirá-lo, expelem gás carbônico para a atmosfera. Então, por que o oxigênio não se esgota no planeta? Tanto algas como plantas utilizam oxigênio para respirar. No entanto, ambas realizam a fotossíntese, processo em que liberam oxigênio no ambiente, por isso ele não acaba. Na fotossíntese, as plantas e algas absorvem água e capturam o gás carbônico da Exemplo ilustrativo de alguns dos muitos atmosfera, elementos que, seres vivos que utilizam o oxigênio para produzir energia e se manterem vivos. pela ação do Sol, atuam na produção de glicose, que é o alimento desses vegetais. Como resíduo desse processo, há liberação de gás oxigênio, assim, o oxigênio produzido pela fotossíntese vai para o ambiente.

   i   n    i    t   n   e    L   z    i   u    L

Elementos ilustrados sem escala; as cores não são as reais.

C u r ioso

 é...

O oxigênio compõe 21% da atmosfera. No entanto, nem sempre esse elemento esteve presente no ar nessas proporções. A cerca de 2,5 bilhões de anos atrás, as bactérias daquele período viviam sem a presença ou necessidade desse gás. A partir desse momento surgem as cianobactérias (também conhecidas como algas azuis), capazes de fazer fotossíntese. Como vimos, o resíduo da fotossíntese é o oxigênio, e toneladas desse gás passaram a ser lançadas na atmosfera. Esse fenômeno possibilitou a existência dos inúmeros seres vivos, como nós, que vivem graças à presença do gás oxigênio. As cianobactérias são microscópicas. Mas existem em tão grande número que garantem o aporte de oxigênio no planeta. Imagem de cianobactéria obtida por meio de microscópio, aumento de aproximadamente 21 000 vezes.

130

   k   c   o    t   s   n    i    t   a    L    /   y   r   a   r    b    i    L   o    t   o    h    P   e   c   n   e    i   c    S

1. Não é correto chamar a Floresta Amazônica de “pulmão do mundo” porque são as algas marinhas, e não a

Floresta Amazônica, as principais responsáveis pela produção de oxigênio da atmosfera terrestre. Além disso, a expressão é conceitualmente errada, pois pulmões não produzem oxigênio.

Aqui tem mais A Floresta Amazônica não é o pulmão do mundo Apesar de alguns meios de comunicação afirmarem isso com frequência, a Floresta Amazônica não pode ser considerada a produtora de todo o oxigênio que mantém a vida na Terra. Quase todo o oxigênio produzido pela floresta no processo da fotossíntese é absorvido pela própria vegetação e pelos animais locais no processo de respiração. As grandes responsáveis pela produção de oxigênio do planeta são algas marinhas microscópicas conhecidas como cianobactérias. No entanto, a Floresta Amazônica é muito importante para a manutenção do equilíbrio climático do mundo. Por conta da evapotranspiração das plantas, há formação de grandes nuvens de chuva na região, chamadas de rios voadores. Caso a floresta acabe, a temperatura global pode elevar-se muito, gerando secas e doenças.

1. Por que não é correto chamar a Floresta Amazônica de “pulmão do mundo”? 2. Como é possível que a Amazônia consuma todo (ou quase todo) o oxigênio Considerando a quantidade de oxigênio consumido pela respiração de todos os seres vivos que existem na que produz? Amazônia, como animais e plantas, a quantidade é próxima a todo o oxigênio produzido pela própria floresta na fotossíntese.

3. Se a Amazônia não é o “pulmão do mundo”, cite a razão dada no texto para Amazônia é importante para regular as chuvas e, consequentemente, equilibrar o clima de outras regiões do globo. sua preservação. AProfessor, acrescente que a Floresta Amazônica também é importante porque várias espécies animais e vegetais existem apenas nessa região e podem ser extintas caso a floresta não seja preservada.

Gás carbônico Embora faça parte da composição do ar em proporção pequena (comparado ao gás nitrogênio e ao gás oxigênio), o gás carbônico, também conhecido como dióxido de carbono, é imprescindível para a vida na Terra, porque é o gás absorvido no processo da fotossíntese. Os seres capazes de fazer fotossíntese formam a base das relações alimentares, porque a energia que eles obtêm pela fotossíntese é transferida para os demais seres vivos por meio das cadeias alimentares. Professor, faça a leitura da imagem com os alunos. Explique à turma que a energia do Sol e a absorção de água e gás carbônico possibilitam à   n   o   s planta produzir glicose.    l    i    N Essa energia é absorvida   o    l quando o gafanhoto come   u   a    P a planta. À medida que energia solar um animal se alimenta de outro, a energia passa de um para outro na cadeia gás carbônico alimentar.

gavião

planta

água

gafanhoto

Esquema simplificado da propagação da energia solar.

cobra sapo

Elementos e proporções ilustrados sem escala.

A fotossíntese é um processo fundamental para as cadeias alimentares da biosfera. Por meio dela, as plantas e as algas utilizam a energia do Sol, a água e o gás carbônico que absorvem para produzir seu próprio alimento. Outros seres, como animais e fungos, alimentam-se das plantas e algas e obtêm energia para sobreviver. Por sua vez, os animais e fungos também servem de alimento para outros seres vivos, formando uma cadeia alimentar.

131

  m   o   c  .   o    t   o    h   p    k   c   o    t    S    i    /   s    t    t   a   m    h   c    i    R

gás carbônico sai do organismo do animal gás carbônico entra da planta

gás oxigênio sai da planta

gás oxigênio entra no organismo do animal

A fotomontagem representa que o oxigênio é um produto (resíduo) da fotossíntese e é utilizado na respiração de muitos seres vivos, no caso, uma girafa. Por outro lado, o gás carbônico é resíduo da respiração de vários seres vivos, mas participa na fotossíntese para produzir nutrientes para a planta.   a   r   u   o    M   s    i   u    L

energia solar absorvida

gás carbônico absorvido

glicose gás oxigênio liberado

Gás carbônico no ambiente O gás carbônico se renova no ambiente pela respiração, ao ser liberado pelos seres vivos nesse processo. Esse gás também é liberado para o ambiente por meio da queima de florestas e de certos combustíveis. O gás carbônico no ar ajuda a reter no planeta parte do calor do Sol, o que é importante para a manutenção da temperatura média constante e, consequentemente, da biosfera. No entanto, o excesso desse gás na atmosfera é uma das causas do aquecimento global, que tem causado sérias consequências ambientais. Falaremos desse assunto no Tema 6.

Fotossíntese A fotossíntese é a forma pela qual plantas, algas e algumas bactérias, por meio de processos bioquímicos, conseguem produzir glicose (açúcar), que é utilizada em sua própria nutrição. Para que isso ocorra, esses organismos absorvem energia da luz solar, gás carbônico e água do ambiente. Nesse processo, há liberação de gás oxigênio, que é, assim, continuamente reposto na atmosfera.

água absorvida

   E    A    /   r   a    l   u   p   o    P    O    /    l   e   a    f   a    R   o    d   r   a   c    i    R

Esquema simplificado da troca de gases que ocorre na fotossíntese.

Fotossíntese

gás carbônico + água

recolhidos do ambiente

As queimadas emitem grande quantidade de gás carbônico para a atmosfera.

132

As imagens apresentadas nesta página estão sem escala.

energia

glicose (açúcar)

(+)

aproveitada pelo organismo (planta ou alga)

gás oxigênio liberado no ambiente (resíduo do processo)

Atividades Sistematizar 1. O ar é um tipo de substância? Explique.

O ar é uma mistura de gases: n itrogênio, oxigênio, gás carbônico, vapor de água e outros. Portanto, é composto de várias substâncias misturadas.

2. Indique a que gás, componente do ar, refere-se cada conjunto de características a seguir. a) Gás utilizado na respiração da maioria dos seres vivos. Renova-se na atmosfera graças à fotossíntese. Gás oxigênio. b) Liberado na respiração dos seres vivos. Absorvido pelos seres que realizam fotossíntese. Favorece a retenção de calor na atmosfera. Gás carbônico. 3. Na composição do ar, que gás existe em maior quantidade? O que ocorre com esse gás em gás nitrogênio. Todo o nitrogênio inspirado por nós é expirado sem ser utilizado pelo organismo, porque não somos nossa respiração? Ocapazes de aproveitá-lo diretamente do ar. 4. Explique o que ocorre com o gás carbônico do ar na respiração e na fotossíntese, comparando as duas situações. O gás carbônico é eliminado na respiração da maioria dos seres vivos; ele é absorvido pelas plantas na fotossíntese.

Refletir 1. Leia o texto a seguir e responda às questões.

[...] Para nos ajudar a preparar uma alimentação variada e equilibrada, cientistas elaboraram a Pirâmide Alimentar. Ela indica a quantidade ideal de cada grupo de alimentos a ser ingerida diariamente. Elementos e proporções Na base da pirâmide está o grupo de aliilustrados sem escala. mentos que devem ser consumidos em maior quantidade. Quanto mais alto na gorduras pirâmide, menor a quantidade a ingerir. doces [...] Precisamos consumir alimentos de todos os grupos para ter uma alimentação saudável. proteínas A Pirâmide Alimentar adotada no Brasil foi criada em 1999, pela pesquisadora legumes e Sonia Tucunduva Philippi, do Departaverduras mento de Nutrição da Faculdade de Saúfrutas de Pública da Universidade de São Paulo. [...] R      a     f       a     e     l       H      e     r     r     e     r     a    

carboidratos

Soluções para a desnutrição e a obesidade. Prêmio Jovem Cientista. Disponível em: . Acesso em: 15 mar. 2015.

Retome o que estudamos neste capítulo sobre o gás nitrogênio e analise a pirâmide alimentar para responder às questões.

Pirâmide alimentar com recomendação dos alimentos a serem ingeridos em maior e menor quantidade durante um dia. Os alimentos da base devem ser ingeridos em maior quantidade, e os do topo, em menor quantidade.

a) O nitrogênio faz parte da composição das proteínas. De que forma os animais obtêm esse nutriente? O nitrogênio é obtido por meio da alimentação. b) Grãos de leguminosas, como feijões, estão no mesmo nível, na pirâmide alimentar, dos alimentos de origem animal, ricos em proteínas. Por quê? Os feijões são plantas leguminosas que contêm bactérias capazes de absorver nitrogênio. O nitrogênio é um elemento presente na composição de proteínas. Por isso, os feijões são ricos em proteínas.

133

2

Capítul o Composição do ar – O vapor de água e ou tros gases

No capítulo an terior,  vimos que o ar é uma mis tura de gases que con tém gás nitrogênio e gás oxigênio em maior quan tidade, e gás carbônico em menor quan tidade. Nes te capí tulo, você vai ver que o ar con tém também vapor de água e ou tros gases.

Explorando A umidade do ar    a   z   u   o    S   o    l    l    i   n   a    D   :   s   e    õ   ç   a   r    t   s   u    l    I

Henrique ficou com calor após um passeio no parque em um dia ensolarado e quente. Teve sede e, para se refrescar, resolveu comprar uma garrafa de água mineral gelada. A garrafa foi tirada da geladeira e estava sequinha por fora. Depois de um tempo, ele notou que sua mão estava molhada, porque o lado de fora da garrafa ficou cheio de pequenas gotas de água. Henrique.

EU SOU O HENRIQUE.

Mais tarde, ainda no parque, Henrique encheu a mesma garrafa, que já estava vazia e seca por fora, com água de um bebedouro. A água do bebedouro estava à temperatura ambiente. Dessa vez, não surgiram gotas de água na superfície da garrafa, e a mão de Henrique não ficou molhada. Ele lembrou-se imediatamente da aula de Ciências e compreendeu o que havia acontecido. Agora, reflita sobre a narrativa. 1. Por que surgiram gotas na parte de fora da garrafa com água gelada? 2. Por que a garrafa com água do bebedouro não ficou com gotas em sua superfície,  Ocorreu a condensação do vapor de água – que não é visível – existente no ar. Ao entrar em contato com a garrafa como antes? 1. gelada, o vapor de água perdeu calor, resfriou-se e se tornou líquido na superfície da garrafa plástica. 2. O que deter mina a formação de gotas de água na superfície da garrafa nessas condições é a temperatura da água. Como no

segundo caso a água não estava gelada, o vapor de água presente no ar não se condensou na superfície da garrafa. Professor, veja orientações para trabalhar esta seção no Manual do Professor.

134

Vapor de água Uma parte da água dos oceanos, rios e lagoas evapora, passando para o estado gasoso. A água que é liberada nos processos de respiração e transpiração dos seres vivos também evapora. O vapor de água, então, mistura-se com os demais componentes do ar. Assim como o gás carbônico, o vapor de água é importante para manter a temperatura do planeta, pois ambos colaboram na retenção da energia que vem do Sol. Como vimos anteriormente, a quantidade de vapor de água no ar é chamada umidade do ar.  Você já deve ter percebido que, ao colocar água bem gelada em um copo, a parte de fora dele fica coberta de pequenas gotas de água, após alguns instantes. A água do copo não atravessa o vidro, assim, podemos concluir que as gotas de água na superfície externa do copo vêm do ar em volta dele. O vapor de água que está no ar passa para o estado líquido ao entrar em contato com a superfície externa gelada do copo, porque a temperatura dessa superfície está mais baixa que a do ar. Como você aprendeu no Tema 3, a passagem da água do estado gasoso para o líquido é chamada de condensação. A condensação do vapor de água é o mesmo fenômeno que causa a formação das nuvens, que, por sua vez, dão origem às chuvas.   s   e   g   a   m    I   y    t    t   e    G    /    i   c    j   e   r    K   e   w    U

O vapor de água na atmosfera se condensa em grandes altitudes, formando nuvens.

Posso perguntar?

Quando respiro em um dia frio, a fumaça que sai de minha boca tem alguma coisa a ver com o vapor de água presente no ar? Sim. É também o fenômeno de condensação do vapor de água. Nesse caso, o vapor de água que expiramos dos pulmões entra em contato com o ar frio do lado de fora do corpo e se condensa rapidamente. No entanto, a quantidade de vapor que se condensa é insuficiente para gerar grandes gotas de água e o que vemos é apenas aerossol líquido, que contém gotas muito pequenas de água.   a   n   e   r   a   o    t   o    F    /   g   n   a    h    C  .    M    é   r    d   n    A

Água gelada em contato com a embalagem faz com que o vapor de água, que é parte do ar atmosférico, condense.

Outros gases presentes na atmosfera Além dos gases nitrogênio e oxigênio, do gás carbônico e do vapor de água, também fazem parte da composição do ar outros gases, em pequenas quantidades, entre eles os chamados gases nobres. Os gases nobres são assim denominados porque dificilmente se combinam com outros compostos; eles correspondem a menos de 1% da quantidade de ar da atmosfera. Não são aproveitados pelo organismo dos seres vivos, entram e saem de nosso corpo em igual quantidade pela respiração, do mesmo modo que o nitrogênio. Alguns exemplos de gases nobres são o argônio, utilizado em lâmpadas comuns (incandescentes); o neônio, conhecido como neon, usado em letreiros e painéis luminosos; o xenônio, usado em lâmpadas de flash de máquinas fotográficas; e o hélio, utilizado em balões dirigíveis.

Na imagem observa-se camada de ar poluído na cidade de São Paulo (2014). O ar também contém partículas sólidas, que podem ser facilmente notadas quando em grandes quantidades, como fuligem e poeira, que podem causar danos à saúde dos seres vivos que as respiram. O ar puro é inodoro. Portanto, os cheiros que sentimos revelam a presença de outras substâncias além dos gases que normalmente fazem parte de sua composição.

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Aqui tem mais Alguns astros e seus cheiros curiosos Vênus cheira a ovo podre; veja lista com odores de outros planetas A busca pela compreensão da composição química dos astros tem um efeito peculiar: agora se sabe como eles cheirariam ao olfato humano. Alberto Alves, astrofísico do Museu de Astronomia e Ciências Afins (Mast), no Rio de Janeiro, explica que isso é possível porque os elementos que existem nesses lugares, como metano e amônia, também estão na Terra, o que significa que eles nos são familiares. [...] Uma das técnicas para conhecer a atmosfera de um planeta é a espectroscopia, que permite reconhecer os elementos químicos pelo espectro de luz – cada elemento emite determinada radiação eletromagnética. Além disso, os cientistas fazem simulações em laboratório. Os elementos são adicionados a um tubo de ensaio e deixados na mesma proporção que na atmosfera, por exemplo, de um planeta. [...] “Não é cem por cento fiel, pois nem sempre se terá, por exemplo, as mesmas condições de temperatura e pressão. Mas é possível, assim, cheirar os astros dentro do laboratório”, diz Alves.

  s   e   n   u    t   n    A   r   e    d   n   a    W   :   s   e    õ   ç   a   r    t   s   u    l    I

O planeta Vênus, relacionado pelos antigos romanos à deusa do mesmo nome e representante do amor e da beleza, tem cheiro de ovo podre, por causa da forte presença de enxofre na atmosfera. Marte também tem o mesmo cheiro. O planeta Terra, de acordo com os cientistas, não tem cheiro definido. O mesmo ocorre com Urano e Netuno, nos quais há grandes concentrações de nitrogênio e hélio, que não apresentam cheiro. Entre os astronautas que foram para a Lua, alguns afirmaram que ela tem cheiro de pólvora, como a usada em munição de revólver ou fogos de artifício. Os cientistas não sabem explicar por que ela tem esse cheiro. Júpiter é um planeta gasoso com várias camadas. Em sua camada mais externa há bastante quantidade do gás amônia. Na Terra, bactérias transformam a ureia da urina em amônia, o que lhe dá um cheiro forte. Portanto, o cheiro da primeira camada de Júpiter é semelhante ao de xixi.

Vênus cheira a ovo podre; veja lista com odores de outros planetas. FOLHAPRESS. Disponível em: . Acesso em: 15 mar. 2015.

1. Por que foi verificado que a atmosfera da Terra não apresenta cheiro? Porque a atmosfera terrestre é composta principalmente de gases inodoros, como nitrogênio, oxigênio e gás carbônico.

C u r ioso

 é...

O espirro é uma reação involuntária do organismo à presença de partículas ou microrganismos presentes no ar que causam irritação. Ele atua como um mecanismo de defesa, porque expulsa, brusca e rapidamente, o ar e gotículas pelo nariz e pela boca, junto com o agente irritante ou pelo menos uma parte dele.

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Atividades Sistematizar

1. De onde vem o vapor de água que faz parte do ar?

O vapor de água vem da evaporação de parte da água dos oceanos, rios, lagoas e da água que é liberada na respiração e transpiração dos seres vivos, entre outros processos.

2. Que nome recebe o teor (a quantidade) de vapor de água presente no ar? Umidade do ar.

3. O vapor de água e o gás carbônico desempenham um mesmo papel na atmosfera. Explique esse papel. Ambos colaboram na retenção de calor. 4. Por que os gases nobres são assim chamados? Porque dificilmente se combinam com outras substâncias.

5. O que acontece com os gases nobres do ar que inspiramos? Não são aproveitados por nosso organismo, entram e saem em igual quantidade pela respiração.

6. Por que dizemos que o ar puro é inodoro? 7. As nuvens são vapor de água? Explique.

Porque não tem cheiro (odor).

Não. Elas formam-se por condensação (passagem do estado gasoso para líquido) do vapor de água presente no ar.

Refletir

1. Pela respiração eliminamos vapor de água. Com base nesse fato, explique por que ao bafe jarmos sobre a superfície de um espelho ele embaça. A temperatura do espelho é mais baixa que a do ar que sai da boca, por isso o vapor condensa quando entra em contato com o espelho.

2. O sereno é citado por vários autores da literatura e música brasileiras. Um exemplo é a canção Vem chegando a madrugada, de Noel Rosa de Oliveira e Zuzuca do Salgueiro (Adil de Paula).  Veja um trecho da letra. [...] Vem chegando a madrugada, ô... O sereno vem caindo, Cai, cai, sereno devagar, Meu amor está dormindo. [...]

  m   o   c  .   o    t   o    h   p    k   c   o    t    S    i    /   r   e   n   g    i   s   e    D    M

O sereno é resultado da condensação. Nesse processo, a água presente no ar se condensa na forma de gotas que ficam suspensas no ar. Ele não cai de algum lugar.

Apesar de linda, a letra traz um erro científico. Retome o que estudou sobre o vapor de água no ar e explique o que está errado. 3. Na fotografia, ao lado, vemos orvalho sobre folhas após uma noite mais fria. Sua origem é a mesma do sereno? Explique. Sim, também resulta da condensação do vapor de água presente no ar. Mas nesse caso as gotículas se formam sobre as superfícies das folhas.

Desafio

1. Junte-se a um colega e, juntos, pesquisem as aplicações econômicas dos gases nobres. Com os dados obtidos, elaborem um  jogo da memória em cartolina. As cartas devem ser feitas com informações obtidas na pesquisa sobre os gases nobres: metade das cartas deve ter o nome de cada gás, e a outra metade exemplos de aplicações do gás pelo ser humano. Caprichem nas ilustrações. Sugestões: O argônio é utilizado em lâmpadas comuns (incandescentes); o neônio é conhecido como neon e usado em letreiros e painéis luminosos; o xenônio é usado em lâmpadas de flash de máquinas fotográficas; o hélio é utilizado em balões dirigíveis.

137

3

Capítul o Propriedades do ar

No cap ítulo an terior, concluímos s o aprendizado sobre os gase   l ta, a vo noss que compõem o ar a como o vapor de água e os gases nobres. r Nes te cap ítulo,  você  vai es tuda que ar do es algumas propriedad podemos iden ti ficar no dia a dia.

Explorando A massa do ar  Dona Ângela, depois que se aposentou, resolveu voltar a estudar. A família deu o maior apoio e ela estava muito contente. O professor de Ciências do colégio ensinou um experimento interessante para os alunos verificarem se o ar tem massa. Antes da prática, ele explicou que, se você sobe em uma balança na farmácia, está medindo sua “massa”; para medir o “peso” é preciso levar em conta a ação da gravidade. Por isso, nesse experimento eles mediriam a massa, e não o peso.

OLÁ, EU SOU  A ÂNGELA!   a   z   u   o    S   o    l    l    i   n   a    D   :   s   e    õ   ç   a   r    t   s   u    l    I

Para fazer o experimento, dona Ângela teve de obter os seguintes materiais: régua graduada; dois balões de festa; barbante. Em seguida, ela fez o procedimento. 1. Amarrou um barbante no meio da régua e equilibrou a régua no ar, segurando pelo barbante. 2. Cortou mais dois barbantes do mesmo tamanho e prendeu

cada um em uma ponta da régua (a 2 cm da extremidade da régua). Depois amarrou um balão vazio em cada extremidade da régua. 3. Verificou que a régua se equilibrava no ar horizontalmente. 4. Retirou um dos balões, soprou para enchê-lo de ar e, por fim,

amarrou-o novamente à régua. Dona Ângela observou que a régua não ficava mais equilibrada horizontalmente, pois o lado com o balão cheio ficava mais baixo do que o lado com o balão vazio. Agora é com você. 1. Por que a régua pende para o lado do balão cheio?

Isso ocorre porque o ar tem massa. Como o balão cheio tem mais ar em seu interior, ele tem mais massa do que o balão vazio, o que faz a régua desequilibrar-se para seu lado.

2. Essa situação ajudou dona Ângela a perceber que o ar tem massa? Sim.

3. Em sua opinião, foi importante, no experimento, primeiro deixar a régua equilibrada

no ar com os dois balões ainda vazios? Foi importante para garantir que, inicialmente, os balões tinham a mesma massa, o que é confirmado porque a régua estava equilibrada horizontalmente. Assim, pode-se garantir que o resultado final do experimento realmente se deve à massa do ar, e não a outro fator. Professor, veja orientações para trabalhar esta seção no Manual do Professor.

138

O ar é elástico, pode ser comprimido e se expandir 1

Por meio da demonstração da página anterior, foi possível verificar que o ar tem massa. Além disso, graças à atração exercida pela gravidade na Terra, o ar tem peso.  Vamos ver agora outras propriedades do ar. Imagine que você tem nas mãos uma seringa nova e sem agulha. Se você puxar o êmbolo da seringa, irá enchê-la de ar. Em seguida, se tampar a ponta da seringa com um dedo e tentar empurrar o êmbolo de volta, ele cederá um pouco, mas não voltará à posição original. O êmbolo cede um pouco, mas não totalmente, porque o ar dentro da seringa fica comprimido, passando a ocupar menos espaço, quando se tenta empurrar o êmbolo. Isso ocorre devido a uma propriedade do ar chamada compressibilidade. Se você parar de empurrar o êmbolo, ainda mantendo o dedo na ponta da seringa, o que acontece? Nesse caso, o ar volta a ocupar o volume original no interior da seringa, devido a uma propriedade chamada elasticidade. O ar tem, ainda, a propriedade de se expandir e ocupar todo o espaço disponível em um recipiente, adquirindo seu formato. Os gases têm essa propriedade, que é chamada expansibilidade. A temperatura é um fator que contribui para a expansibilidade do ar. Quanto mais quente o ar, mais ele se expandirá.

  a    t    t   o    D   :   s   o    t   o    F

Com o auxílio da seringa, podemos demonstrar diversas propriedades do ar. Primeiro, puxa-se o êmbolo para trás. 2

  a   z   u   o    S   o    l    l    i   n   a    D

Só conseguimos comprimir o ar dentro da seringa até certo limite. Quanto mais comprimido o ar, mais força é preciso fazer com as mãos para continuar empurrando o êmbolo, até não ser mais possível reduzir o espaço ocupado pelo ar no interior da seringa.

3   a   z   u   o    S   o    l    l    i   n   a    D

Ao soltar o êmbolo, o ar volta a ocupar o volume original e ocorre a elasticidade.   m   o   c  .   o    t   o    h   p    k   c   o    t    S    i    /   s    k   a   r   o    l

É possível utilizar a propriedade de compressibilidade do ar para atividades como pintura com ar comprimido.

139

Posso perguntar?

Os balões de passeio voam com ar aquecido pelo fogo. Por que isso acontece?

Outra característica importante da propriedade de expansividade é que o Sol, ao aquecer o solo e a atmosfera, faz com que o ar quente suba e o ar frio desça, formando os ventos. O corpo humano perde calor a todo momento. Por isso, o perfume que você coloca também se expande e se espalha no ar. Se um perfume não é de boa qualidade, com muito álcool em sua composição, provavelmente o cheiro durará pouco na pele.

Os balões de ar quente sobem porque o ar em seu interior é aquecido em relação ao do ambiente, portanto mais leve do que o ar fora dele. Esse ar aquecido fica retido pelo envelope do balão, que pela ação do empuxo ergue voo. Quando o ar dentro do balão perde calor, o peso do conjunto fica maior do que o empuxo, o que faz o balão descer.

  m   o   c  .   o    t   o    h   p    k   c   o    t    S    i    /   o    t   o    h   p   n   o   r   u    h

A capacidade dos balões subirem tem relação com a expansividade do ar.

Professor, aproveite o momento para condenar a prática de soltar balões de papel, seja nas festas juninas ou por motivos comemorativos. Essa prática é crime! Os balões podem cair sobre florestas ou residências e causar grandes estragos e tragédias.

Diálogo

Há algo no ar 

Não se sabe ao certo quando surgiu o conceito de perfume, cuja palavra deriva do latim  per  fumun ou pro fumun, que significa “através da fumaça”. Mas a história da perfumaria parece ter se iniciado antes das civilizações mesopotâmicas, consideradas o berço da humanidade e nas quais foram descobertos os primeiros recipientes para o acondicionamento de incensos, a versão inicial dos perfumes. […] As primeiras sociedades da Mesopotâmia compreendiam que queimar incensos lhes facilitaria o caminho à vida eterna. A fumaça liberada pela queima de resinas, exsudatos, cascas e outras matérias orgânicas era a via de contato entre os humanos e os deuses, a quem eram oferecidas oferendas. […] Por estar envolta no ar quente, a fumaça sobe e se dissipa lentamente, até sumir frente a nossos olhos. Assim, parece que o ser humano antigo acreditava que esse material volátil continuaria a subir sempre, chegando aos deuses, e que seria capaz de acompanhar a alma aos céus. […]

  s   e   g   a   m    I   y    t    t   e    G    /    t   e    k   c   o    R    t    h   g    i    L    /   r   e   z    t   a   r    G   s   a   n   o    J

Claudia Rezende. Ciência Hoje. Instituto Ciência Hoje, 21 jul. 2011. Disponível em: . Acesso em: 16 mar. 2015.

1. Discuta as questões a seguir com os colegas e o

Monja budista orando com incenso. Assim como em muitas tradições religiosas atuais, o incenso começou a ser utilizado pelas civilizações antigas para fins espirituais. Ele pode ser considerado uma primeira versão dos perfumes.

professor. a) Por que os incensos, considerados pela autora do texto a versão inicial dos perfumes, As civilizações antigas passaram a utilizar incenso por motivos espirituais. eram importantes para as civilizações antigas?Ele tinha importância em diversos rituais. Algumas civilizações, inclusive, acreditavam entrar em contato com os deuses pelo uso do incenso. b) E atualmente, o que mudou? Os incensos ainda são usados? Atualmente, ainda é usado para fins espirituais, mas algumas pessoas utilizam-no apenas para espalhar um aroma agradável pelo ambiente.

Professor, aproveite para associar o uso de incenso e de perfume às propriedades do ar, principalmente à expansibilidade. Pergunte aos alunos se eles já passaram pela experiência de sentir o perfume de uma pessoa a distância, e mostre que isso é consequência da expansibilidade do ar.

140

Atividades Sistematizar

1. Identifique a qual propriedade do ar cada afirmativa se refere. a) Pode se expandir de forma a ocupar todo o espaço disponível. Expansibilidade. b) É feito de matéria e ocupa lugar. Tem massa. c) Capacidade de voltar a ocupar o volume inicial quando deixa de sofrer compressão. Elasticidade.

d) Pode ocupar menos espaço quando comprimido. Compressibilidade.

2. O que torna diferente o peso de uma bola de futebol murcha em relação a uma cheia? A quantidade de ar dentro dela. Como o ar tem massa, a bola cheia, sob o efeito da gravidade, pesa mais que a murcha.

3. O que ocorre com o ar ao entrar em qualquer recipiente ou ambiente? Que propriedade é

essa, que se aplica a todos os gases? Ele se espalha, ocupando o espaço livre. Essa propriedade é a expansibilidade. 4. A temperatura influencia, de algum modo, a expansibilidade? Sim. O ar quente expande-se mais rápido. 5. O ar puro é inodoro. O gás de cozinha é a mistura dos gases inflamáveis butano e propano, os

quais, no estado natural, também são inodoros. Mas você já deve ter sentido o cheiro forte de gás de cozinha, porque são adicionados outros gases que possibilitam isso. Em sua opinião, por que é importante adicionar gases com cheiro na composição do gás de cozinha? Para que possamos sentir o cheiro quando há vazamento e evitar acidentes, uma vez que o butano e o propano são inflamáveis.

Refletir

1. Nada atiça mais nossa fome do que o cheirinho de

uma comida gostosa! O aroma é resultado de substâncias liberadas pelos alimentos preparados e aquecidos, que chega até nosso nariz. a) Que propriedade do ar está envolvida nessa situação? Expansibilidade.

  a   z   u   o    S   o    l    l    i   n   a    D

b) Quando estamos gripados temos dificuldade em

sentir odores. Esse fato tem relação com a propriedade de expansibilidade do ar? Explique. Não. Quando estamos gripados, o excesso de muco no nariz atrapalha a chegada das moléculas misturadas ao ar, dificultando a ação do olfato.

Desafio

1. Em dupla, procure em livros, revistas e sites confiáveis aplicações do ar comprimido e do ar

rarefeito em máquinas ou objetos usados pelo ser humano. Compare as informações obtidas com as de outros colegas. Organize com a turma um mural com ilustrações e informações referentes a essas aplicações. Ar comprimido – A energia do ar comprimido é gerada principalmente por causa da pressão dele, que é superior à pressão atmosférica. Pode ser utilizado para

encher pneus; impulsionar motores a ar e martelos pneumáticos; puxar, empurrar etc. Ar rarefeito – O ar rarefeito pode ser verificado ao se aspirar líquido por um canudo: o ar que estava dentro do canudo torna-se rarefeito. Quando isso ocorre, a pressão dentro do canudo diminui e, consequentemente, a pressão atmosférica que age na superfície do líquido se encarrega de empurrá-lo para dentro da boca. O movimento se dá sempre no sentido da maior pressão para a menor: o líquido é empurrado, e não puxado para a boca. As bombas de água, empregadas para puxar água de poços, funcionam de modo semelhante. Um motor elétrico se encarrega de tornar rarefeito o ar do interior do tubo. Consequentemente, a pressão atmosférica empurra água para cima. Os aspiradores de pó funcionam do mesmo modo que as bombas de água.

141

4

No capítulo an terior, es tudamos di versas propriedades do ar, como massa, compressibilidade, elas ticidade e expansibilidade.  tulo,  você  vai es tudar Nes te capí  ou tra propriedade mui to impor tan te do ar: a pressão.

Capítul o Pressão a tmos férica

Explorando A descoberta de Izabela Cristiano, tio de Izabela, comprou umas COMO ASSIM? ventosas com ganchos para pendurar panos de prato na cozinha. Izabela nunca tinha visto uma ventosa e ficou intrigada com o modo como elas funcionavam: basta pressioná-las contra uma superfície bem lisa, que ficam presas. – Como podem ficar presas no azulejo da parede sem cola nem nada? – ela perguntou ao tio. Cristiano, então, explicou que isso é possível por causa da pressão. – Em volta dessa mesa, do fogão, de nosso corpo, da nossa casa, enfim, de tudo, a pressão do ar está atuando. Ela também é chamada de pressão atmosférica. É essa pressão que “empurra” a ventosa contra a parede. Izabela gostou demais da descoberta e ficou ansiosa para ler e saber mais sobre o assunto. 1. Quando a ventosa é pressionada contra a superfície da parede, um

  s   e   n   u    t   n    A   r   e    d   n   a    W   :   s   e    õ   ç   a   r    t   s   u    l    I

pouco do ar que havia no seu interior é expulso. Então, o ar que tenta entrar novamente na ventosa exerce uma pressão equivalente à pressão atmosférica sobre ela, prendendo-a na parede e impedindo-a de cair no chão, mesmo sem usar cola ou outros fixadores.

Agora, vamos refletir sobre a narrativa. 1.  Você consegue explicar com suas pa-

lavras por que as ventosas se fixam na parede e não caem no chão? 2. Isso significa que Izabela pode pen-

durar objetos de qualquer peso na ventosa sem que ela caia? O que você acha? 2. A ventosa tem uma capacidade limitada de suportar o peso dos objetos.

Quando os objetos são muito pesados, a pressão atmosférica exercida sobre a ventosa não é mais suficiente para mantê-la grudada na parede, fazendo-a cair.

Professor, veja orientações para trabalhar esta seção no Manual do Professor.

142

O ar exerce pressão  Você já viu que a água exerce pressão sobre os corpos em contato com ela. Com o ar, esse fenômeno também ocorre, e é chamado pressão atmosférica. O ar exerce pressão porque as moléculas dos diferentes gases que o formam estão em constante movimento. Nesse movimento, elas chocam-se entre si e contra a superfície dos corpos com os quais têm contato. Esses choques geram forças e o conjunto dessas forças é a pressão atmosférica. Nas diferentes regiões da atmosfera, a distribuição do ar não ocorre igualmente. Regiões mais baixas, próximas ao nível do mar, contêm quantidade maior de ar que as regiões mais altas, onde dizemos que o ar é rarefeito.

  a    i    d   e   m   o    i    D    /   s   o    t   o    h    P   a   r   o   r   u    A    /    l    l   a    h   s   r   a    M   g   u   o    D

Medindo a pressão do ar

A pressão do ar age sobre todos os lados de um corpo.

Em 1643, o matemático e físico italiano Evangelista Torricelli (16081647) conseguiu determinar a medida da pressão atmosférica ao nível do mar. Ele encheu com mercúrio um tubo de aproximadamente um metro de comprimento e, logo em seguida, mergulhou esse tubo com a boca para baixo em um recipiente também preenchido com mercúrio. Notou, então, que o nível de mercúrio descia um pouco, estabilizando-se aproximadamente a 76 cm acima da superfície. Torricelli interpretou esse fato dizendo que o que mantinha a coluna de mercúrio nessa altura era a pressão atmosférica. O aparelho que mediu a pressão atmosférica recebeu o nome de barômetro. Com esse equipamento, criou-se uma nova unidade medida, a atmosfera (símbolo: atm). Convencionou-se que ao nível do mar a pressão é de 1 atm (uma atmosfera).   a   z   u   o    S   o    l    l    i   n   a    D   :   s   e    õ   ç   a   r    t   s   u    l    I

a pressão é transmitida para a coluna de mercúrio

   m    c    0    0    1

C

B

tubo com mercúrio vasilha com mercúrio

tubo é colocado dentro da vasilha

Consta que Torricelli foi o primeiro a afirmar: “Vivemos todos dentro de um imenso mar de ar”.

ar exerce pressão no mercúrio da vasilha

pressão exercida pela coluna de mercúrio

A

   k   c   o    t   s   n    i    t   a    L    /    L    P    S

Posso perguntar?

vácuo 76 cm

barômetro de Torricelli

Representação simplificada do experimento do barômetro de Torricelli. Na última etapa, Torricelli concluiu que a pressão atmosférica, ao nível do mar, estabilizava a pressão do tubo na marca de 76 cm. Ou seja, no espaço vazio acima do tubo não há nada, nem ar: é o vácuo; e a coluna de mercúrio no tubo só não desce mais porque a pressão atmosférica está empurrando o mercúrio para cima, pelo tubo. Como veremos adiante, estar ao nível do mar faz toda a diferença, pois a pressão atmosférica diminui em altitudes mais elevadas.

Se a pressão sobre os corpos é realmente grande, por que não somos esmagados pelo ar? Isso se explica pelo fato de que dentro das células que formam o organismo há pressão interna por causa da presença de líquidos e essa pressão anula a externa, evitando que sejamos esmagados.

143

144

Em grupo, responda às questões.

1. O que causa a doença descompressiva no corpo humano?

A causa da doença descompressiva é a formação de bolhas na corrente sanguínea e nos tecidos pela mudança de pressão agindo sobre o nitrogênio.

2. Os refrigerantes são engarrafados a uma pressão maior que a do exterior da embalagem. Quando você abre uma garrafa e faz aquele barulho característico, a pressão interna diminui rapidamente e se torna igual à externa.

a) O que você percebe no refrigerante nesse momento?

  o   k    ã   c   o   ç   t    i   e   s   c   r   e   n   t   o   t    C   u    h   o   S    d   r   /   a   v   n   e   o   e   e   g    L   A   v   a    l   s    i    t   o    R

Formam-se bolhas, com a diminuição de pressão.

b) Você pode relacionar o que acontece na doença descompressiva com a abertura de uma garrafa de refrigerante?

Quando abrimos uma garrafa de refrigerante, formam-se bolhas por causa da mudança na pressão; de modo semelhante são formadas as bolhas de nitrogênio no organismo.

Fonte: Walter Ruggeri Waldman. As bolhas fatais do mergulho . Coordenação Central de Educação a Distância (CCEAD), PUC-Rio, 2011.

145

Hora da

prá tica: experimen to

Muitas vezes não percebemos o efeito que a pressão do ar tem sobre nós e os objetos a nossa volta, por já estarmos acostumados a ela. Vamos fazer um experimento para comprovar a existência da pressão do ar?   a   z   u   o    S   o    l    l    i   n   a    D   :   s   e    õ   ç   a   r    t   s   u    l    I

Material: • •

•

copo de vidro; quadrado de cartolina (um pouco maior que a boca do copo); água.

cartolina

Como fazer 1. 2.

3. 4. 5.

Encha o copo com água. Tampe o copo com a cartolina e coloque a palma da mão sobre ela – não deve ficar nenhuma bolha de ar dentro da água. Mantenha a cartolina pressionada firmemente contra a boca do copo. Vire rapidamente o copo com a mão ainda pressionando a cartolina. Retire a mão com cuidado.

Refletindo e registrando 1. O que aconteceu após a retirada da mão?

copo com água

copo

cartolina

O papel ficou preso ao copo.

2. Com base no fenômeno da pressão atmosférica, como você explica o resultado do experimento? A pressão exercida pelo ar sobre o papel é maior do que a pressão exercida pela água contida no copo. Professor, aproveite para explicar aos alunos que a pressão atmosférica age em todas as direções. Esse caso é um exemplo que mostra que a pressão atmosférica age para cima, impedindo que o papel caia.

A pressão atmosférica e a altitude Quando fazemos uma viagem terrestre de uma região serrana para o litoral ou quando fazemos uma viagem de avião, a mudança de altitude pode provocar uma sensação desagradável na parte interna da orelha. O que causa isso?  Vimos um pouco da causa desse fenômeno no Capítulo 5 do Tema 2, quando descrevemos algumas aplicações da pressão da água dadas pelo cientista Blaise Pascal. Ele também verificou, ao fazer medições e observações com um barômetro no alto de uma montanha, que a pressão do ar diminui com a altitude. Como vimos, o barômetro é um equipamento que serve para obtermos a medida da pressão atmosférica. A diminuição da pressão ocorre porque a quantidade de ar que exerce pressão acima de nós fica cada vez menor à medida que alcançamos altitudes maiores. 146

Geralmente, o nível do mar é o referencial para o cálculo da pressão atmosférica. Mais tarde, outros cientistas concluíram que a maioria dos gases está comprimida na parte mais próxima da superfície da Terra, e que a quantidade de ar diminui com o aumento da altitude, até um ponto em que não existe mais ar – esse é o limite da atmosfera de nosso planeta. Quando o ar está presente em baixas quantidades, como nas altitudes maiores, dizemos que ele está rarefeito.   n   o   s    l    i    N   o    l   u   a    P

menor pressão

maior pressão

Menor pressão atmosférica Em maior altitude, a força da gravidade é menor e as moléculas dos gases que formam o ar ficam mais distantes umas das outras. Também é menor a coluna de ar sobre os elementos que estão no topo. Desse modo, quanto maior a altitude, menor será a pressão atmosférica e mais rarefeito será o ar.

Maior pressão atmosférica No nível do mar ou em baixas altitudes, as moléculas dos gases que formam o ar ficam concentradas por causa da ação da força da gravidade. Ao mesmo tempo, é maior a coluna de ar sobre esses elementos, o que torna a pressão atmosférica maior. Esquema simplificado da atuação da pressão atmosférica em diferentes altitudes.

Posso perguntar?

Se o ar fica rarefeito e as pressões são menores em grandes altitudes, até que altitude um ser humano ainda consegue respirar? Até um limite de cerca de 5 mil metros de altitude ainda é possível que seres humanos se adaptem às condições de ar rarefeito e pressão do ar menor. No entanto, acima disso, como no pico do Monte Everest, a 8 850 m acima do nível do mar, o corpo humano não consegue resistir aos efeitos da altitude por muito tempo e a respiração fica prejudicada. Pessoas que permanecem em regiões de altitudes extremas por longo período podem enfrentar sérios riscos à saúde.

Acima de certas altitudes, os alpinistas precisam de auxílio de cilindros de oxigênio para respirar.   s   e   g   a   m    I   y    t    t   e    G    /   c    i    h   p   a   r   g   o   e    G    l   a   n   o    i    t   a    N    /   p   o    h   s    i    B  .    C   y   r   r   a    B

Elementos e proporções ilustrados sem escala; as cores não são as reais.    k   c   o    t   s   r   e    t    t   u    h    S    /    k   c   o    t    S    P    H

No Monte Everest, ponto mais alto do planeta, a 8 850 m, a pressão atmosférica corresponde a um terço da pressão ao nível do mar. Nessa altitude, precisamos usar máscaras de oxigênio para sobreviver.

147

Aqui tem mais Morte no gelo da K2

  a   r   u   o    M   s    i   u    L

[...] Audaciosos alpinistas, 17 ao todo, estão em silêncio (e contemplam um gelado silêncio) dada à alegria e emoção de terem galgado os 8 611 metros de altitude do segundo pico mais alto do mundo, a traiçoeira montanha K2 (localizada ao norte do Paquistão), no Himalaia (o pico mais elevado é o Monte Everest, no Nepal, com 8 850 metros). Eles estavam praticamente no topo da Terra, coração alegre pela missão cumprida, sensação de que o céu é o limite quando se combina técnica e obstinação, boca seca e lábios cortados de frio, ouvidos para o vento, olhos para o cenário totalmente branco. [...] A lição é inquietante: é justamente nesse movimento, no da descida, que a K2 leva o nome de Montanha da Morte, com seu gelo duro feito rocha e escorregadio como azulejo ensaboado. Descendo-se cerca de 400 metros, chega-se a esse ponto mais perigoso da volta, o Gargalo da Garrafa, onde o oxigênio sofre redução de 70% e a temperatura beira os 30 graus negativos. No Gargalo da Garrafa sabe-se que 66 alpinistas já morreram e estima-se que outros 50 tenham simplesmente desaparecido – é comum encontrar lá ossos de pernas e luvas avulsas como que brotadas do próprio gelo. Assim, não é sem motivo que essa região da K2 recebeu também a denominação de “a montanha das montanhas”, frase cunhada pelo famoso alpinista italiano Reinhold Messner. “A K2 não é a mais fatal em número de vítimas, mas há estatísticas mostrando que os riscos de morrer em sua descida é três vezes maior do que na do Monte Everest”, disse certa vez Messner. [...] Luciana Sgarbi.  IstoÉ Independente, 11 ago. 2008. Disponível em: . Acesso em: 16 mar. 2015.

1. Qual é um dos riscos da escalada

da K2 que tem relação com a matéria estudada? Explique por que isso ocorre. 2. Em sua opinião, por que, na

ilustração, há vários acampamentos ao longo do trajeto até o cume da K2? Elementos e proporções ilustrados sem escala.

1. No ponto denominado Gargalo da Garrafa, o oxigênio sofre redução de 70%. Isso ocorre devido à altitude: as

moléculas de ar estão mais distantes e o ar se torna rarefeito.

2. Como é uma escalada muito difícil, os alpinistas passam dias caminhando e têm de parar

148

para dormir, alimentar-se e se proteger das condições climáticas ruins.

Atividades Sistematizar

1. O ar exerce pressão sobre a superfície da Terra? Qual é o nome desse fenômeno? Sim. Chama-se pressão atmosférica.

2. Por que não sentimos, geralmente, a pressão do ar sobre nosso corpo? Porque essa pressão é exercida em todas as direções e a pressão interna do organismo anula a pressão do ar.

3. É possível medir a pressão do ar? Com que instrumento? Sim. O instrumento usado para medir a pressão atmosférica é o barômetro.

Refletir

1. Quando os jogadores de times de futebol brasileiros vão jogar em lugares com altitude aci-

ma de 3 mil metros, precisam chegar antes do dia do jogo ao local para que seu organismo se adapte à elevada altitude, que não é encontrada nas capitais brasileiras. Mesmo assim, muitos jogadores reclamam de cansaço e tontura, por exemplo. Apesar dessa desvantagem em relação ao time local, alguns jogadores brasileiros preferem  jogar em elevadas altitudes, porque afirmam que a bola chutada chega mais rapidamente ao gol. Reflita e responda: Isso realmente ocorre? Em locais mais altos há menor resistência do ar, porque ele é mais rarefeito. Portanto, quando um jogador chuta forte a bola, ela chega ao destino com mais velocidade por sofrer menos resistência do ar.

2. Quando tomamos suco com canudinho, o líquido sobe por ele. Qual é a relação desse fato

com a pressão atmosférica?

Quando aspiramos o ar de um canudinho, a pressão diminui no interior do canudo, porque o ar que permanece se espalha, reduzindo a pressão. Mas a pressão atmosférica no líquido não se modifica e empurra o líquido para dentro do canudo.

3. Por que é melhor fazer dois furos nas latas de óleo ou de azeite em vez de um? Porque o ar entra por um dos furos e pressiona o líquido para que saia pelo outro.

4. Observe a ilustração a seguir, que representa um casal “separado”, considere que esta “se-

paração”se dá em altitudes significativamente diferentes e responda às questões.   e    t   r   a   r    t   s   u    l    I

a) Quem está submetido a menor pressão exercida pelo ar?

A mulher.

b) Por que a pressão é diferente nas duas situações? Porque quanto mais elevado em relação ao nível do mar, menor é a pressão do ar na região.

149

Panorama Neste tema, você estudou as propriedades do ar e pôde constatar, com base nas atividades e discussões, que o ar tem massa, peso, ocupa lugar no espaço, é elástico, pode se expandir e ser comprimido. Aprendeu também que chamamos de pressão atmosférica a pressão do ar, que é exercida em todos os lados e direções. Essa pressão varia com a altitude: quanto maior a altitude, menor a pressão atmosférica; menor altitude, maior pressão atmosférica.

Faça as atividades propostas a seguir para rever o que aprendeu.

1. Reescreva as frases e complete corretamente as lacunas com as propriedades do ar. a) O ar tem massa, portanto tem ∞ ∞ . peso b) O ar pode ser comprimido, isto é, apresenta ∞ ∞.

compressibilidade

c) Graças à propriedade de ∞ ∞ , o ar pode ocupar todo o volume dos recipientes em que

está contido. expansibilidade 2. Analise a tirinha.    i   e   n    d    i    S   o    t   a   n   e    R    /   a    l    i    S    l   e   a    h   p   a    R   m   a    i    l    l    i    W

A que pressão o tucano se refere? Por ter citado o valor de 1 atm, em que local devem viver os animais da tirinha: ao nível do mar ou em uma serra muito acima do nível do mar? À pressão atmosférica. O valor de 1 atm indica que eles vivem em algum lugar ao nível do mar. Professor, certifique-se de que os alunos entenderam que não precisa ser necessariamente em uma praia, mas em mesma altitude que o litoral.

3. Um voo comercial com 150 passageiros foi cancelado porque a porta dianteira do avião

apresentou problemas para se manter fechada. O comandante e os engenheiros tomaram a decisão de cancelar o voo, entre outros motivos, porque se a porta se abrisse em pleno voo poderia haver despressurização da cabine. Ou seja, a pressão do interior da nave – que era normal – seria bruscamente reduzida por entrar em contato com a pressão reduzida da altitude. Que relação há entre essa ocorrência e a doença descompressiva nos mergulhadores? A queda brusca de pressão levaria aos mesmos efeitos de uma doença descompressiva no mar, porque o nitrogênio, antes misturado aos líquidos do corpo, tenderia a formar bolhas nos vasos sanguíneos e tecidos.

150

4. Porque a atmosfera de La Paz, quando comparada à das cidades brasileiras, apresenta menor pressão e menor concentração de oxigênio. 5. b) A concentração de oxigênio no ar inspirado é menor que ao nível do mar. Isso provoca tontura e cansaço, principalmente ao se fazer esforço. c) Quanto maior a altitude, menor a pressão atmosférica. Logo, La Paz tem menor pressão que Fortaleza, localizada ao nível do mar.

4. A adaptação dos integrantes da

   k   c   o    t   s   r   e    t    t   u    h    S    /   v   e   e   g    A   v   a    l   s    i    t   s   o    R

Seleção Brasileira de Futebol à altitude de La Paz, na Bolívia, foi muito noticiada em jornais no ano de 1995, por ocasião da Copa Interamericana. Os jogadores tiveram um prazo de 10 dias para se adaptarem. Por que esse prazo foi necessário? 5. Ainda sobre a atividade ante-

rior, responda: a) O que é diferente no ar respirado em locais de grande grandes altitudes o ar é altitude? Nas mais rarefeito. O Estádio Hernando Siles, em La Paz, na Bolívia, está localizado b) Por que isso prejudica o de- a uma altitude de 3 600 m acima do nível do mar. sempenho dos atletas que não vivem nesses locais, mas estão lá  ACESSE competindo? Física na montanha. Disponível em: . c) Compare a pressão atmosférica de La Acesso em: 25 maio 2015. Paz com a da cidade de Fortaleza. Em Um texto claro e simples explica como Blaise qual delas a pressão atmosférica é maior Pascal comprovou que a pressão é menor em lugares mais altos. Para isso, ele utilizou o e em qual é menor? Justifique. •

 d   i       c   a  s 

barômetro de Evangelista Torricelli.

6. Um grupo de amigos fez uma trilha até o

alto de uma montanha. Eles levaram, entre outros alimentos, sacos de batatinha frita industrializada comprados em um mercadinho. Ao chegarem no alto da montanha, sentaram para descansar e comer, mas notaram, surpresos, que os saquinhos de batata estavam inflados. Por que isso ocorreu?

 ASSISTA •

Docter, 135 min. Nesse filme, um vendedor de balões, decepcionado por eventos ao longo de sua vida, enche milhares de balões e faz sua casa voar, chegando ao “Paraíso das Cachoeiras”, onde vive diversas aventuras. LEIA •

  a   z   u   o    S   o    l    l    i   n   a    D

Up – Altas aventuras, EUA, 2009. Direção: Pete

Uma aventura no ar , de Samuel Murgel Branco e

outros. Moderna, 2014. No formato de história em quadrinhos, o livro aborda o fato de que estamos no “fundo de um oceano de ar”, mas não nos damos conta disso e das implicações desse fato na manutenção da vida. Explica a estrutura da atmosfera e suas características. VISITE •

Museu da Vida. Localizado na Fundação Oswaldo Cruz. Mais informações em: . Acesso em: 25 maio 2015. Há, nesse museu, várias exposições sobre ciência, cultura e sociedade. Em particular, você pode visitar o Parque da Ciência, que traz, entre outros, experimentos divertidos sobre a maneira como o som se propaga pelo ar.

6. Conforme a altitude foi aumentando, a diferença entre a pressão do ar dentro dos sacos e a pressão cada vez mais reduzida fora deles gerou uma força

resultante que estufou o plástico da embalagem das batatinhas. Essa é uma prova de que a pressão se dirige da concentração maior para a menor.

151

 Tema

5

A tmos fera – o ar e a v ida na Terra

NESTE TEMA  VOCÊ VAi ESTUDAR:

• elementos da atmosfera terrestre, relaconando-os aos fenômenos que nela ocorrem; • fenômenos atmosfércos, dferencando os naturas dos que são resultado da ação humana; • consequêncas da ação humana na atmosfera.

Balões sobrevoam o céu da cidade de Rio Claro, SP, 2014.

1.

2.

3.

sua opinião, por Em s. lõe ba ios  vár há e ad cid ssa No céu de a imagem de um   ta ni bo am ach as sso pe as ral, ge que, em balão no céu azul? em as mesmas carac teO ar que es tá den tro dos balões t rí s ticas do ar que es tá fora deles? ar? O que você acha que faz o balão vo

1. Resposta pessoal. 2. O ar dentro dos balões tem temperatura maior. Professor, explore mais a questão pontuando que, quanto maior a temperatura, mais o ar está expandido. 3. O balão voa por causa do ar quente em seu interior. Ao ser aquecido dentro do balão, o ar se expande, aumentando a distância entre suas moléculas. Ao se expandir, é criada uma diferença entre o ar interno e o externo. Essa diferença causa o empuxo do ar externo, que leva o balão para cima.

  a   n   e   r   a   o    t   o    F    /   a   r   u   o    M   o    ã   o    J

Capítul o

1

a Nes te cap ítulo, você vai aprender s ada cam as uir iden tificar e dis ting s terre  fera s que compõem a a tmo  tre.  Vai  também conhecer as caraco  terís ticas de cada camada, com aspec to, alti tude e composição.

A a tmos fera  terres tre

Explorando O ar  Depois de sonhar que tinha ido para um planeta distante, Mônica ficou muito intrigada com o fato de o ar estar em toda parte e não ser visível. Afinal, no planeta do sonho, o ar tinha cor amarela! Ela resolveu fazer um experimento para perceber o ar no cotidiano. Mônica usou: uma tampa de plástico, como as de pote de sorvete; um pedaço de cartolina, com tamanho equivalente ao de uma folha sulfite; uma folha sulfite.

  o    i    d    ú    t   s    E    O    K    D   :   s   e    õ   ç   a   r    t   s   u    l    I

• •

•

OLÁ, EU SOU  A MÔNICA!

Ela abanou o rosto com a tampa de plástico. Sentiu algo invisível tocando o seu rosto, mas não pôde vê-lo. Fez o mesmo com a cartolina e percebeu que a quantidade do que tocara o seu rosto diminuiu e a cartolina se curvou um pouco com o movimento. Decidiu fazer o mesmo com a folha de papel sulfite. Deu-se conta então de que quase nada sentiu em seu rosto, e de que a folha se dobrou completamente com o movimento.

Agora é sua vez. 1. O que você imagina que tocou o rosto de Mônica? O ar em movimento.

2. Por que você acha que a tampa de plástico, a cartolina e a folha sulfite reagiram de

forma diferente ao movimento de abanar, feito por Mônica? Por causa da resistência do ar; corpos mais rígidos têm possibilidade maior de vencer a resistência do ar que corpos mais maleáveis. Professor, veja as orientações para trabalhar com esta seção no Manual do Professor.

154

A composição da atmosfera Observe a imagem a seguir.

Posso perguntar?

   k   c   o    t   s   r   e    t    t   u    h    S    /   s   n   e   m   e    l    C    l   e   c   r   a    M

A atmosfera é realmente importante para os seres vivos que habitam a Terra?

Parte da atmosfera terrestre vista do espaço. É possível identificar a diferença de tons de azul entre as camadas.

A faixa entre a superfície da Terra e o espaço, que apresenta tons de azul na fotografia, é a atmosfera terrestre. Ela é uma mistura de gases sem cheiro , sem cor e sem gosto, que envolve a Terra devido à força da gravidade. Como já estudamos, a composição do ar na atmosfera terrestre tem a seguinte proporção: 78% de nitrogênio, 21% de oxigênio e 1% de outros gases. Há outros planetas do Sistema Solar que apresentam atmosfera, porém, com composições diferentes da terrestre.  Vamos agora estudar a atmosfera da Terra com mais detalhes.

As camadas da atmosfera A atmosfera ocupa um espaço de aproximadamente mil quilômetros a partir da superfície terrestre. Por isso, quando se estuda a atmosfera, costuma-se “dividi-la” em camadas, cujas características serão apresentadas a seguir. Observe a figura, na qual estão indicadas as camadas da atmosfera terrestre.   a   r   u   o    M   s    i   u    L

Posso perguntar? A atmosfera contém, em sua composição, o oxigênio, usado na respiração da maioria dos seres vivos. Além disso, contém o gás carbônico utilizado pelas plantas na produção do próprio alimento. Outro fator importante é a camada de ozônio presente na estratosfera, que protege os seres vivos de efeitos nocivos dos raios solares.

Professor, o aprofundamento do conceito de gravidade ocorrerá no livro do 9o ano. Nesse momento, relembre com os alunos a definição sucinta dada no Tema 1: a gravidade é a força que atrai os corpos entre si e nos faz ser atraídos pelo planeta Terra; os gases ao redor do planeta são atraídos do mesmo modo.

exosfera termosfera mesosfera estratosfera troposfera A proporção entre as dimensões dos elementos representados bem como as cores usadas não são as reais.

Esquema simplificado das camadas da atmosfera terrestre.

155

     O      I      R       Á      S      S      O      L      G

Trópico: lnha magnára

paralela ao Equador, traçada no sentdo leste-oeste. Há uma no Hemsféro Norte (Trópco de Câncer) e outra no Hemsféro Sul (Trópco de Caprcórno); de gual lattude em seus hemsféros e que, portanto, estão à mesma dstânca de cada um de seus polos. Elementos ilustrados sem escala; as cores não são as reais.   a   r    i   e   r   e    P   r   a   s    é    C   o    l   u   a    P

O O Molécula de gás oxigênio.

O O

Troposfera Camada mais próxima da superfície terrestre, de espessura variável, com cerca de 7 quilômetros nos polos e de até 17 quilômetros nos trópicos . Nela as nuvens  se formam e ocorrem fenômenos naturais como chuvas, ventos e relâmpagos. Concentra, aproximadamente, 80% do ar e é a única camada que contém gás oxigênio na quantidade suficientepara a respiração dos seres vivos .

Estratosfera Está localizada imediatamente acima da troposfera. Tem cerca de 34 quilômetros de altura, apresenta baixa concentração de ar (ar rarefeito) e nível de vapor de água praticamente nulo. Na estratosfera há também uma importante concentração de gás ozônio, formando a camada de ozônio. O ozônio é um gás cuja molécula é composta de três átomos de oxigênio, enquanto a molécula do gás oxigênio que respiramos é formada por dois átomos de oxigênio. A camada de ozônio da estratosfera atua como um filtro dos raios ultravioleta (sigla UV) do Sol, evitando que eles cheguem à superfície da Terra em intensidade muito alta. O gás ozônio é benéfico à vida quando presente na estratosfera. Contudo, ele pode ser encontrado também na troposfera e, nesse caso, é considerado um poluente que prejudica a vida, pois inibe a fotossíntese das plantas, produz lesões nas folhas, causa ressecamento das mucosas do aparelho respiratório de animais e outros danos à saúde.

O UV

Camada de ozônio bloqueia parte dos raios UV.

  a   r   u   o    M   s    i   u    L

Molécula de gás ozônio. O ozônio da estratosfera contribui para manter o planeta aquecido, pois ajuda a causar o efeito estufa, que estudaremos no Capítulo 2. No entanto, como esse gás está sendo liberado em grande quantidade na troposfera, por causa da queima de combustíveis, por exemplo, o efeito estufa está se agravando, o que torna o planeta mais quente.

Energia solar que chega à crosta

estratosfera

Estratosfera – 90% do ozônio está nesta região e ajuda a bloquear os raios UV nocivos. ozônio

Troposfera – 10% do ozônio está nesta região.

troposfera

Terra

O que tem destruído a camada de ozônio? O principal fator é a liberação de gases CFCs (clorofluorcarbonos), compostos por cloro, flúor e carbono, usados em aparelhos de refrigeração (geladeira e aparelho de ar condicionado) e aerossóis. Esses gases, quando liberados no ambiente, chegam à estratosfera e são decompostos pelos raios ultravioleta do Sol. O cloro resultante reage quimicamente com o oxigênio do ozônio, destruindo suas moléculas. Felizmente, após campanhas e acordos, este gás não tem sido mais usado em eletrodomésticos e aerossóis. 156

Aqui tem mais Fotoproteção

Professor, explique que fotoproteção significa proteger-se da luz, no caso, da luz do Sol (foto = luz).

A exposição à radiação ultravioleta (UV) tem efeito cumulativo. Essa radiação penetra profundamente na pele e pode provocar diversas alterações, como o bronzeamento e o surgimento de pintas, sardas, manchas, rugas e outros problemas. A exposição excessiva à luz solar também é capaz de causar tumores benignos (não cancerosos) ou cancerosos, como o carcinoma basocelular, o carcinoma espinocelular e o melanoma. A maioria dos cânceres da pele está relacionada à exposição ao sol, por isso todo cuidado é pouco. No site da Sociedade Brasileira de Dermatologia, você encontra mais informações e dicas para se proteger dos efeitos nocivos dos raios solares.

Saiba como se prevenir 

Use chapéu, camiseta e filtro solar.

Evite a exposição à luz solar e permaneça à sombra entre 10h e 16h.

  e   m   r   e    h    l    i   u    G   s   o   c   r   a    M   :   s   e    õ   ç   a   r    t   s   u    l    I

1. O texto fala dos principais danos

à saúde do ser humano que podem ser causados pela exposição por longo período aos raios ultravioleta. Quais são eles?

Observe regularmente a pele na busca de pintas ou manchas suspeitas.

Surgimento de pintas, sardas, manchas, rugas, tumores não cancerosos ou cancerosos.

2. Como as pessoas podem se proteger

dos danos causados pela exposição prolongada aos raios ultravioleta?

Portal Brasil. Disponível em: . Acesso em: mar. 2015.

Usando chapéu, camiseta e filtro solar, evitando se expor à luz solar e permanecendo à sombra entre 10h e 16h.

Mesosfera Nessa camada atmosférica, as temperaturas são baixíssimas, atingindo 100 °C negativos. Essa queda de temperatura tem relação com a distância da camada de ozônio, que retém calor. Na mesosfera, ocorre a combustão (queima) de blocos rochosos – os meteoroides –, provocando o fenômeno conhecido por meteoro ou estrela cadente.

As imagens apresentadas nesta página estão sem escala.

   k   c   o    t   s   r   e    t    t   u    h    S    /   o    t   o    f   a    l

Quando os meteoroides penetram na atmosfera e se desintegram, dão origem a um rastro luminoso: os meteoros ou estrelas cadentes. Nesta imagem, vemos o fenômeno na província de Pesaro e Urbino, Itália.

157

Termosfera Essa camada, também chamada ionosfera , porque nela há muitos íons (partículas carregadas eletricamente), caracteriza-se por temperaturas muito elevadas. Nela, orbitam ônibus espaciais lançados pelas agências espaciais, como a Nasa. É nessa camada que as partículas elétricas provocam o fenômeno luminoso das auroras polares. Quando a aurora ocorre no Hemisfério Norte, é chamada de aurora boreal; quando ocorre no Hemisfério Sul, é chamada de aurora austral.   m   o   c  .   o    t   o    h   p    k   c   o    t    S    i    /   x    i   p    t    h   g    i    l

O choque entre as partículas vindas do Sol e atmosfera tinge o céu no Polo Norte, em 2013. O fenômeno é conhecido como aurora boreal.    k   c   o    t   s   r   e    t    t   u    h    S    /    d   n   u   m    d    E   o   e    N

Exosfera Camada mais alta da atmosfera, constitui o limite entre a Terra e o espaço cósmico. Nessa camada, em que predomina o gás hidrogênio, o ar é muito rarefeito e moléculas de gás “escapam” constantemente para o espaço. Nessa região, localizam-se os satélites artificiais.

Na exosfera, além de satélites artificiais, encontram-se os telescópios espaciais. Os telescópios espaciais ficam nessa camada porque nela não sofrem distorção de imagem, provocada pela influência da atmosfera mais densa (com quantidade de gases relativamente mais alta), o que acontece com os telescópios que estão no solo.

158

Atividades Sistematizar 1. O único planeta que apresenta atmosfera é a Terra? Em caso negativo, a atmosfera terrestre

é igual à dos outros planetas?

Não. Alguns planetas têm atmosfera, mas com composição diferente da atmosfera da Terra.

2. O gás ozônio encontrado na estratosfera é poluente? Explique. Não. O ozônio é poluente quando encontrado na troposfera. Na estratosfera, ele forma uma camada que filtra o excesso de raios ultravioleta do Sol.

3. A maioria dos aviões de carga e de passageiros voa na troposfera. Qual seria a vantagem de

grandes aviões voarem acima dessa camada atmosférica?  Voando acima da troposfera eles evitariam fenômenos como chuvas, ventos e relâmpagos, que prejudicam o voo.

4. O gás oxigênio é utilizado pela maior parte dos seres vivos na respiração. Em que camada

da atmosfera encontra-se a maior quantidade desse gás? Na troposfera. Refletir 1. Observe e analise o esquema abaixo. Depois, com base no conteúdo estudado, responda

às questões. zona de pressão mais baixa 500 000 m

  a   r   u   o    M   s    i   u    L

termosfera 80 000 m

moléculas de ar

mesosfera 50 000 m

estratosfera 15 000 m troposfera Monte Everest zona de pressão 8 848 m mais alta

nível do mar

a) Como variam a altitude e a pressão atmosférica nas diferentes camadas? Explique. A altitude aumenta da troposfera para a termosfera, enquanto a pressão atmosférica diminui.

b) Em qual delas o ar é menos rarefeito? c) Em qual delas vivem os seres vivos?

Na troposfera.

Na troposfera.

d) Onde há partículas elétricas que afetam a propagação das ondas de rádio? Na termosfera.

e) Onde o ozônio atua como um filtro da radiação solar? Na estratosfera.

f) Onde se formam estrelas cadentes? Na mesosfera.

Desafio 1. Forme dupla com um colega e, juntos, pesquisem em jornais, revistas e sites  notícias

sobre a situação da atmosfera da Terra. Em sala de aula, organizem juntos um mural com todas as informações e imagens obtidas. 159

Capítul o

2

Fenômenos a tmos fér icos

No cap ítulo an terior,  você conheceu as carac terís ticas da a tmos fera, a camada de ar que en vol ve a r  Terra. Nes te cap ítulo, vai conhece os  fenômenos da chu va ácida, do e fei to es tu fa e explorar as carac terís ticas do aquecimen to global.

Explorando A chuva ácida

Leonardo estava realmente preocupado com a falta de água. Ele morava em uma grande cidade e, como não vinha chovendo suficientemente, os níveis dos reservatórios estavam bem baixos. Isso estava tirando seu sono. Eis que o telejornal avisou que choveria. Ah, ele não teve dúvida: espalhou baldes para pegar a água da chuva. Jaime, que morava com Leonardo, ao ver Leonardo. aquela movimentação, perguntou: – Mas o que você pretende fazer com essa água, Leo? – Ora, Jaime, vamos usá-la para tudo, inclusive para beber. Já estou colocando tam-

  o    i    d    ú    t   s    E   o    k    D   :   s   e    õ   ç   a   r    t   s   u    l    I

pas nos baldes. – Pois é aí que você se engana. A água da chuva carrega com ela tudo o que tem no ar. Moramos em uma cidade grande e poluída, então, virão partículas de poeira e poluentes, como gases tóxicos. Sem falar nos microrganismos que estão no ar. Leonardo ficou arrasado. Sentou no balde, totalmente desanimado. – Mas não fique triste, Leo! Ainda podemos usar a água para lavar o quintal, jogar no vaso sanitário, lavar o carro... 1.  Você acha que Jaime está certo quando afirma que os gases tóxicos do ar podem ser tem razão. Principalmente no ar das grandes cidades, com muitas indústrias e veículos carregados pela chuva? Jaime que liberam gases tóxicos, além de poeira, a chuva carrega esses elementos com ela. 2. Em áreas rurais, muitas pessoas usam cisternas, que são recipientes que armazenam água da chuva. Por que nesses locais, geralmente, essa prática apresenta menos há menos poluentes no ar. Professor, reitere, no entanto, que o recomendável para o consumo é que a problemas? Porque água seja fervida e filtrada para tirar partículas de poeira e matar microrganismos nocivos. Professor, veja as orientações para trabalhar esta seção no Manual do Professor.

160

Chuva ácida Toda chuva é ácida? O gás carbônico, que faz parte da composição do ar, reage com o vapor de água, formando o ácido carbônico. Esse ácido é benéfico para o ambiente, pois participa do processo de formação dos solos. TraEstes gases sofrem reações químicas na água da chuva, ta-se, ainda, de um ácido fraco, formando a chuva ácida Gases carregados pelo vento que se decompõe facilmente na ácido sulfúrico natureza, originando novamente + ácido nítrico água e gás carbônico. Mas o que recebe popularmente o nome de chuva ácida é a chuva ecologicamente ácida. Gases como dióxido de  Vamos ver o que é isso. enxofre e óxidos de nitrogênio Na composição de parte da são lançados na atmosfera fumaça que polui a atmosfera, Chuva ácida mata plantas, polui rios principalmente a resultante da e corrói rochas e metais queima de carvão mineral e derivados do petróleo, como gasolina e óleo diesel, há enxofre Esquema que representa o processo de formação da chuva ácida. e nitrogênio. Esses elementos podem formar, mediante reações químicas na atmosfera, ácidos fortes, que poluem o ar: ácido sulfúrico e ácido nítrico. São eles que formam a chuva ácida. Quando há formação de chuva, as águas carregam esses ácidos fortes – ácido sulfúrico e ácido nítrico –, espalhando-os sobre a superfície da Terra. Ao caírem na superfície, alteram a composição química do solo e das águas, afetando cadeias alimentares, destruindo florestas e lavouras. Logo, provocam danos ao ambiente e aos seres vivos, bem como ao patrimônio das cidades, pois corroem pouco a pouco prédios, monumentos e estruturas metálicas. A Revolução Industrial iniciaA mesma estátua antes e depois de sofrer os danos causados pela chuva ácida. da no século XVIII trouxe avanços Gárgula da Catedral de Notre Dame, Paris, em 1900 e 2006, respectivamente. tecnológicos e transformou a maneira de produzir as mercadorias, mas, com suas fábricas, locomotivas e máquinas a vapor, que queimavam toneladas de carvão mineral para gerar energia, ela provocou danos ao ambiente. Desde então, o avanço industrial e o consequente aumento na queima de combustíveis fósseis têm agravado os problemas relativos à formação de chuva ácida.   s   e   g   a   m    I   w   o    l    G    /    t   e    l    l   o    i    V    r   e   g   o    R    /   y   v    é    L    t   e   n   o    é    L

  s   e   g   a   m    I   w   o    l    G    /   s   p    i    T    /    F    G    A    /   n   a   m   w   e    N   n    i   v   r   a    M

161

  a   r   u   o    M   s    i   u    L

Professor, a chamada Revolução Industrial ocorreu entre os séculos XVIII e XIX e teve início na Inglaterra. Com ela, o trabalho artesanal foi substituído por máquinas, tocadas por operários em grandes indústrias. As condições de trabalho desses operários – homens, mulheres e crianças – eram extremamente ruins.

Ciência e Sociedade

O surgimento da chuva ácida    K    U  ,   y   r    t   s    i   m   e    h    C    f   o   y    t   e    i   c   o    S    l   a   y   o    R

Robert Angus Smith, químico e climatologista escocês (1817-1884).

Quem usou a expressão “chuva ácida” pela primeira vez foi Robert Angus Smith. Isso foi em 1872, quando esse químico e climatologista escocês escreveu um artigo sobre uma precipitação pluviométrica (chuva) ácida que ocorreu na cidade de Manchester, na Inglaterra, no início da Revolução Industrial. Ele iniciou suas pesquisas, que relacionavam poluição atmosférica e ocupação das cidades, em 1852, e levou 20 anos para publicar os resultados. Ele verificou que o ácido sulfúrico era o principal poluente à época nas grandes cidades, apresentando-se em elevada concentração na atmosfera. 1. Por que você acha que, nas grandes cidades que Robert Angus Smith pesquisou, no século XVIII, a atmosfera estava poluída com ácido sulfúrico? Porque naquela época era grande o incentivo às indústrias e/ou à Revolução Industrial.

Efeito estufa Posso perguntar?

Onde é mais comum a ocorrência de chuva ácida?

Ao contrário do que muitas pessoas pensam, o efeito estufa não é ruim para o planeta. Ele mantém a temperatura da Terra em torno de 15 °C, em média. Sem essa regulação, nosso planeta seria muito frio. Por que o nome efeito estufa? Esse nome se deve à comparação com o efeito provocado pelas estufas de vidro em que certas plantas são cultivadas. As estufas retêm parte do calor existente na luz do Sol, o que favorece o desenvolvimento das plantas.   a   r   u   o    M   s    i   u    L

Em lugares que concentram muitas indústrias, automóveis, ou ambos, porque são grandes emissores de poluentes atmosféricos. Professor, acrescente que a chuva ácida nem sempre cai nos locais em que os poluentes são liberados, pois o vento pode carregar as nuvens para outras regiões.

raios solares refletem ao encontrar a parede de vidro e retornam ao interior da estufa, aquecendo o ambiente raios solares

paredes de vidros

162

Esquema que representa uma estufa e o processo de retenção do calor.

raios solares aquecem o interior da estufa

ar aquecido é absorvido pelos elementos da estufa ou sobem

parte da radiação atravessa o vidro da estufa e volta à atmosfera

A atmosfera causa um efeito parecido com o vidro da estufa. Os raios solares atravessam a atmosfera e aquecem o planeta. Uma parte dessa radiação é refletida pela superfície aquecida da Terra e volta para o espaço, enquanto outra é retida por certos gases atmosféricos, como o gás carbônico, e, consequentemente, impedida de retornar ao espaço. Esse fenômeno é que mantém a Terra aquecida. Desse modo, o efeito estufa é um fenômeno natural que mantém na superfície terrestre uma quantidade de calor suficiente para que haja vida. Poenergia que volta ao espaço rém, desde o surgimento das primeiras indústrias, no século XVIII, está havendo progressivaenergia solar (calor) mente um aumento da emissão de gás carbônico para a atmosatmosfera fera. Esse gás, além de outros energia solar que atinge a Terra gases, como o metano, é um dos responsáveis pelo efeito calor que estufa. Quando a atmosfera fica fica retido na atmosfera saturada com gases desse tipo, há um aumento de intensidade do efeito estufa, o que é preocupante. Cientistas e ambientalistas alertam para o fato de que esse aumento pode ser a principal Esquema que representa a propagação da energia solar, na atmosfera Terra, enfatizando a destinação do calor que aqui chega após causa do aquecimento global, da propagar-se pelo espaço. Essa retenção ocorre graças ao efeito estufa. cujas consequências são danosas ao ambiente.

  a   r   u   o    M   s    i   u    L

As imagens apresentadas nesta página estão sem escala.

Aquecimento global Embora haja algumas divergências entre os cientistas e ambientalistas sobre as consequências do agravamento do efeito estufa, estudos apontam para um aumento da temperatura média do planeta, caracterizando o fenômeno climático chamado aquecimento global. Diversas pesquisas realizadas no mundo inteiro reforçam o alerta de cientistas de que o século XX foi o mais quente dos últimos cinco séculos, com aumento de temperatura média entre 0,3 °C e 0,6 °C. Embora esse aumento possa parecer insignificante, foi suficiente para provocar alterações climáticas e afetar profundamente a biodiversidade. As consequências desse aumento de temperatura no planeta, previstas pelos cientistas, abrangem desde a elevação do nível do mar, em razão do degelo das calotas polares, até alterações graves no regime de chuvas e a proliferação de insetos, cuja reprodução é favorecida pelo clima quente. Uma superpopulação de insetos pode causar desequilíbrios como destruição de plantações e epidemias de doenças das quais sejam vetores.

Calota polar: correspon-

de à região localizada nos pontos extremos dos hemisférios do planeta Terra (os polos Norte e Sul).

 G L    O  S   S  Á   R  I     O

163

Alguns efeitos previstos do aquecimento global Diante dessas previsões, os cientistas alertam sobre a necessidade de reduzir a liberação dos gases que contribuem para o agravamento do efeito estufa. Contudo, para que essa redução seja realmente significativa, os países industrializados devem tomar determinadas medidas, como a redução da queima de combustíveis fósseis (derivados do petróleo, por exemplo). Um importante obstáculo para implementá-las são os interesses econômicos, que acabam por dificultar as decisões políticas que colocariam essas medidas em prática, já que elas requerem investimentos em outras formas de energia, mudanças no estilo de vida da população etc. Embora dependamos das ações de nossos governantes, é possível colaborar individualmente para a redução do aquecimento global. Veja a seguir algumas práticas que diminuem a emissão de gases estufa. Regulagem dos motores dos veículos para que funcionem com maior eficiência e gerem menos gases nocivos. •

•

•

•

Imagem que mostra a localização da Groenlândia e do Brasil.

•

Groenlândia •

Brasil 

164

Cultivo do hábito de caminhar ou andar de bicicleta para evitar o uso de automóveis. Reciclagem do lixo: o lixo que não é reciclado acaba em aterros, gerando gases tóxicos. Plantio de árvores e de outras plantas, pois elas, por meio da fotossíntese, tiram o dióxido de carbono (gás carbônico) do ar e o utilizam em seu crescimento, liberando oxigênio. Controle do consumo exagerado: quanto mais produtos industrializados a sociedade consome, mais energia é gasta na produção e mais poluentes são liberados. Mobilização da sociedade civil para cobrar dos governantes ações efetivas, com o objetivo de reduzir a emissão de gases de efeito estufa.

Agricultores colhendo batatas, em 2010, na ilha da Groenlândia, que pertence à Dinamarca. Para a maioria da população no planeta, o aquecimento global é somente a previsão de um aumento estimado de 3 °C na temperatura média mundial até o ano de 2100. Mas esse fenômeno já apresenta consequências, por exemplo, na Groenlândia. Lá, no solo onde antes havia, durante centenas de anos, espessas camadas de gelo, agora há agricultura e criação de gado. No entanto, não há motivo para comemoração, pois o derretimento dessa cobertura de gelo sobre o solo, nos polos, pode elevar o nível dos mares e resultar na inundação de ilhas e cidades costeiras.

  s   e   g   a   m    I   y    t    t   e    G    /   s   o    t   o    h    P   a   r   o   r   u    A    /    k   c    i   s   s    E   r   e    t   e    P

Atividades Sistematizar 1. Por que podemos dizer que toda chuva é ácida?

Porque o gás carbônico que faz parte da composição do ar atmosférico reage com o vapor de água formando o ácido carbônico.

2. Que tipo de chuva ácida preocupa os ambientalistas? A chuva ecologicamente ácida, formada por ácidos fortes, como o ácido sulfúrico e o ácido nítrico.

3. Qual é a importância do efeito estufa para a vida na Terra? Manter temperatura média favorável à vida.

4. Qual é o maior risco do agravamento do efeito estufa? O aquecimento global.

5. Estabeleça uma relação entre efeito estufa e aquecimento global. A intensificação do efeito estufa é uma das prováveis causas do aquecimento global.

6. Que previsões são feitas antevendo consequências do aquecimento global?

Pode haver elevação do nível dos mares, por causa do derretimento de parte das calotas polares; alteração dos regimes das chuvas e do clima em geral; desertificação; proliferação de insetos etc.

7. Que medidas os governantes podem tomar para combater o aquecimento global? E os estabelecer medidas e metas de redução da queima de combustíveis fósseis, assinando e cumprindo acordos indivíduos? Governantes: internacionais. Indivíduos: ações pessoais como hábitos que provoquem menos liberação de gases estufa e mobilização para cobrar ações dos governantes.

Refletir 1. Observe a fotografia abaixo. O que você vê?

Espera-se que o aluno interprete a imagem reconhecendo que se trata de uma via movimentada em um ambiente urbano, com grande quantidade de veículos.   s   s   e   r    P   a   r   u    t   u    F    /   o    t    i   r    B

  m    i   a    l   s    O

Trânsito na Avenida Rebouças em São Paulo, SP, 2014.

2. Na sua opinião, dos meios de transporte mostrados na imagem, qual é menos prejudicial para ônibus é o menos prejudicial, pois transporta um número muito maior de pessoas que um carro. É muito comum o ambiente? Por quê? Overmos carros com uma só pessoa no trânsito. Se todos usassem o transporte público, a emissão de poluentes seria bem menor.

3. Que atitudes os cidadãos podem tomar para minimizar a emissão de poluentes, em relação Priorizar o uso do transporte público e de meios de transporte alternativos, como a bicicleta, ou mesmo aos meios de transporte? adotar o hábito da caminhada. Formar grupos de carona com pessoas que moram perto, para diminuir o número de carros nas ruas.

4.  Você usa o transporte público no seu dia a dia? Discuta com seus colegas como é o transporte público em sua cidade. Ele oferece boas condições? Se necessitar, busque informação em  jornais e na internet. Resposta pessoal.

Desafio 1. Observe a ilustração de uma estufa apresentada na página 162. Explique o que ocorre com a propagação da radiação emitida pelo Sol ao penetrar no interior da estufa. A radiação emitida pelo Sol atravessa a parede de vidro (ou material transparente) da estufa e se distribui por seu interior. Pode ser absorvida pelos elementos da estufa (solo, plantas etc.) ou retornar à atmosfera. Pode também ser refletida e voltar ao interior da estufa.

165

3

u No capí tulo an terior, você es tudo da ias ênc sequ as causas e as con chu va ácida e do e fei to es tu fa. Nes te capí tulo, vai explorar de que e  forma o ser humano polui o ar quais são as consequências disso.

Capítul o Poluição do ar

Explorando

A poluição do ar  Mal entrou no quarto de sua filha, Carolina, Nélson já foi abrindo as cortinas. – Vamos, querida, já é tarde. Levante-se e venha ajudar o papai a arrumar a casa. Hoje sua tarefa será tirar o pó dos móveis. – Mas, pai, anteontem a gente tirou o pó dos móveis. É preciso fazer isso de novo?? – perguntou ela, sentando na cama. – Vixe! Depois que a cidade cresceu um pouco, aumentou o número de carros e certas indústrias poluentes vieram para cá, é preciso, sim! Sem contar as queimadas que acontecem toda semana. Tudo se espalha, poluindo o ar.

  s   e   n   u    t   n    A   r   e    d   n   a    W   :   s   e    õ   ç   a   r    t   s   u    l    I

Carolina (com muito sono).

Carolina, então, pulou da cama, ligou o computador e começou a digitar. Nélson ficou de olhos arregalados, sem entender nada. – Vou agora mesmo criar um grupo na internet para reivindicar dos políticos da região, do Estado e do país, que deem mais atenção para essas questões ambientais! – Poxa, ótima ideia, minha filha! – Todos temos direito a um ar mais limpo! É o ar que a gente respira! E, claro, eu tenho o direito de dormir até um pouco mais tarde no sábado... Agora é com você. 1. O que Nélson relatou sobre a qualidade do ar na cidade dele também ocorre na sua?

Ou em alguma cidade que você conheça? Resposta pessoal. 2. Se há comprometimento da qualidade do ar em sua cidade, como você percebe essa

poluição? Resposta pessoal. Professor, veja orientações para trabalhar esta seção no Manual do Professor.

166

A atmosfera poluída As atividades industriais e a movimentação de veículos são responsáveis pela emissão de gases, como o monóxido de carbono, na atmosfera. A emissão excessiva desse gás, do gás carbônico e de outros gases ricos em enxofre e nitrogênio altera a composição do ar, e isso pode provocar sérios danos à saúde dos seres vivos que dependem do ar para a respiração.

Poluentes Medimos o nível de poluentes atmosféricos  pela quantidade de substâncias poluentes presentes no ar.

     O      I      R       Á      S      S      O      L      G

Poluente atmosférico:

qualquer substância que, pela sua concentração, pode tornar o ar impróprio ou nocivo à saúde, ao bem-estar, à fauna e à flora ou ser prejudicial à segurança e às atividades da comunidade.

Os poluentes podem ser divididos em duas categorias: poluentes primários – são os liberados diretamente por uma fonte de emissão. Exemplo: dióxido de enxofre liberado por uma usina que utilize carvão; poluentes secundários – são aqueles formados na atmosfera por meio da reação química entre poluentes primários e componentes naturais do ar. Exemplo: ácido sulfúrico formado pela reação química entre o dióxido de enxofre liberado por uma usina que utilize carvão e o vapor de água presente na atmosfera. •

•

 Veja, a seguir, exemplo desses dois tipos de poluentes. Poluente secundário.

  m   o   c  .   o    t   o    h   p    k   c   o    t    S    i    /   a   a    j   n   a    h   c   s   a   s

Dióxido de enxofre misturado com água da atmosfera forma ácido sulfúrico.

Poluente primário.

Dióxido de enxofre lançado pela chaminé.

167

A tabela a seguir apresenta os principais poluentes primários do ar e alguns de seus efeitos no ambiente e na saúde humana. EFEITOS NA SAÚDE HUMANA A longo prazo, seus efeitos no ambiente, como o aquecimento excessivo, podem tornar a Terra imprópria à vida humana.

POLUENTE

FONTE

EFEITOS NO AMBIENTE Maior retenção de calor, intensificando o efeito estufa e o aquecimento global.

Dióxido de carbono

Combustão (queima) de produtos carbonados diversos que pode ocorrer em usinas elétricas, indústrias e no aquecimento doméstico. As queimadas em florestas também liberam grandes quantidades desse gás. Gás incolor e inodoro resultante da queima incompleta de combustíveis de origem orgânica (como os combustíveis fósseis). Em geral, é encontrado em maiores concentrações nas cidades, emitido principalmente por veículos automotores.

Alterações na temperatura, pois aumenta a retenção de calor, intensificando o efeito estufa.

A afinidade da hemoglobina do sangue com o monóxido de carbono é 210 vezes maior do que com o oxigênio, por exemplo. Se aspirado, ele vai substituir o oxigênio na reação química com a hemoglobina, o que pode causar asfixia e morte. A diminuição do suprimento de oxigênio às células leva o sistema respiratório e o coração a trabalharem mais, provocando um esforço adicional, perigoso em pessoas com problemas cardíacos e pulmonares.

Resulta principalmente da queima de combustíveis que contêm enxofre, como óleo diesel, óleo combustível industrial e gasolina.

Afeta os seres vivos no solo, no ar e na água, por conta da alteração na acidez desses meios. Causa corrosão em monumentos e construções. É uma das substâncias que formam ácidos na atmosfera, provocando chuva ácida.

Problemas respiratórios, que contribuem para o agravamento de asma e bronquite crônica. Afeta também outros órgãos sensoriais, como os olhos.

Formado durante processo de combustão que ocorre em veículos como automóveis e aviões, em fornos, incineradores, no emprego excessivo de certos fertilizantes, nas queimadas e nas instalações industriais.

Afeta os seres vivos no solo, no ar e na água porque altera a acidez desses meios. Causa corrosão em monumentos e construções. É uma das substâncias que formam ácidos na atmosfera, provocando chuva ácida.

Afeta o transporte de oxigênio no sangue para as células, agrava e provoca as doenças respiratórias e a redução das defesas do organismo contra infecções.

Monóxido de carbono

Dióxido de enxofre

Óxidos de nitrogênio

A interação entre as fontes de poluição e a atmosfera vai definir o nível de qualidade do ar. A qualidade do ar, por sua vez, pode se refletir na saúde dos seres vivos, como o ser humano e outros animais.

168

Inversão térmica Os efeitos danosos da poluição podem ser agravados por fenômenos meteorológicos naturais como a inversão térmica. Pessoas que já apresentam doenças respiratórias e cardiovasculares, além de idosos e crianças, são os que mais sofrem com os efeitos da poluição atmosférica. O material particulado formado por poeira, fumaça, materiais líquidos e sólidos que permanecem suspensos na atmosfera contém substâncias que, além de causar danos diretos ao sistema respiratório, podem ser absorvidas pelo organismo. No que consiste o fenômeno da inversão térmica? O ar quente, por ser menos denso e mais leve, tende a subir. O ar frio, mais denso e pesado, tende a descer. Esse fluxo permite maior dispersão de poluentes atmosféricos. Contudo, em dias de baixa umidade do ar, baixa temperatura e pouco vento, geralmente no inverno, pode ocorrer o seguinte: o resfriamento do solo faz com que o ar próximo a ele também se resfrie rapidamente, formando uma camada de ar frio. O ar quente fica, assim, preso entre duas camadas de ar frio: a mais próxima do solo e a outra, em maior altitude.

Fluxo normal

Inversão térmica

ar mais frio

ar frio

ar frio

ar quente

ar quente

ar frio

Esquema simplificado que mostra o fluxo de ar na atmosfera em um dia frio.

  a   r   u   o    M   s    i   u    L   :   s   e    õ   ç   a   r    t   s   u    l    I

Esquema simplificado que indica o fluxo de ar atmosférico durante a inversão térmica.

Se a temperatura do ar próximo à superfície for bastante baixa, o vapor de água nele existente se condensa, formando um nevoeiro. Nas regiões onde o nível de poluição é alto, como nas metrópoles, esse ar frio mantido em baixa altitude, que não consegue se espalhar, contém poluentes, levando risco à saúde das pessoas.

Nevoeiro:

é a nebulosidade provocada pela suspensão de vapor de água nas camadas atmosféricas próximas ao solo; é também denominado cerração.

     O      I      R       Á      S      S      O      L      G

169

Hora da

prá tica: experimen to

Professor, ao explicar os procedimentos, discuta com os alunos as ideias iniciais a respeito da prática e de quais resultados eles esperam observar.

 Vamos realizar uma atividade para identificar a poluição do ar.

Material: • • • • •

3 lenços de papel; palitos de sorvete; cola branca; fita adesiva com boa fixação; mapa da cidade (ou dos bairros próximos à escola). Professor, recomendamos trazer uma lupa para que os alunos observem melhor seus lenços.

Como fazer 1. 2.

3. 4. 5. 6. 7.

Utilizando a cola branca, prenda dois lenços de papel em palitos de sorvete. Leve os três lenços para casa. Prenda os dois lenços com palitos em uma janela (ou em janelas diferentes) de sua casa, usando a fita adesiva. Prenda de modo que tenham contato com o ar da rua, mas fiquem protegidos da chuva. O terceiro lenço deve ser guardado dentro de uma gaveta. Depois de uma semana, retire um dos lenços da janela. Retire também o lenço guardado na gaveta. Traga os dois para a sala de aula. Compare os dois lenços, apresentando-os aos amigos, e mostre no mapa da cidade o local em que você mora. Leve os dois lenços de volta para casa. Guarde-os na gaveta. Após mais uma semana, traga o lenço que havia ficado na janela e os dois lenços guardados. Então, compare, do mesmo modo, os 3 lenços. 1. Professor, os dados dependerão do local de moradia dos

Refletindo e registrando

alunos. Contudo, mesmo em regiões rurais há partículas em suspensão. Levando essas variáveis em consideração, é possível que observem que o lenço exposto ao ar apresenta mais fuligem que o lenço guardado.

1. Na segunda semana, o que você observou ao comparar os dois lenços?

2. Na terceira semana, o que você observou ao comparar os três lenços?

Professor, também aqui os dados dependerão do local de moradia dos alunos, mas poderá ser verificado que o l enço exposto ao ar uma semana a mais está mais sujo do que o outro, que ficou uma semana a menos.

3. Observando os mapas, indique quais são as ruas ou os bairros que deixaram os lenços mais sujos de fuligem. Resposta pessoal.

4. Debata com seus colegas as possíveis causas de haver mais ou menos poluição atmosférica nesses locais. Professor, os alunos poderão observar que há locais com mais partículas no ar do que em outros e imaginar possíveis explicações para isso (proximidade com avenidas movimentadas, fábricas etc.). Em todo caso, talvez eles possam verificar que a poluição atmosférica encontra-se em qualquer lugar, em maior ou menor quantidade.

170

  a   z   u   o    S   o    l    l    i   n   a    D   :   s   e    õ   ç   a   r    t   s   u    l    I

Atividades Sistematizar

1. O que significa dizer que o ar está poluído?

O ar que respiramos está poluído quando sua composição é alterada, o que pode provocar danos à saúde dos seres vivos e ao ambiente.

2. O que caracteriza um poluente atmosférico?

Qualquer substância que, por sua concentração, torne o ar impróprio ou nocivo à saúde, ao bem-estar, à fauna e à flora ou que seja prejudicial à segurança e às atividades da comunidade.

3. O monóxido de carbono liberado de automóveis é um poluente primário ou secundário?

Explique. Primário. É liberado diretamente por uma fonte de emissão. 4. A inversão térmica é causada pela poluição? Explique.

Não. Ela é um fenômeno meteorológico natural, mas pode agravar os efeitos danosos da poluição.

Refletir 1. a) Ela representa um diálogo fictício entre um pinguim, um urso-polar e um bovino (em região quente) soltando um pum (gás metano), o que agravaria o efeito

estufa e afetaria as regiões polares, onde estão os animais em apuros. A fala do bovino deixa claro que ele não pode evitar uma necessidade fisiológica.

1. Leia o texto, analise a charge e responda às questões.

O gás metano responde por metade da emissão de gases de todo o agronegócio, que sozinho é responsável por 25% das emissões globais de gases do efeito estufa. Esse gás, que resulta da digestão realizada por animais como vacas, cabras e ovelhas, é liberado na atmosfera por flatulência e arrotos. Além disso, segundo estimativas, a decomposição do estrume de cerca de 1,3 bilhão de bois e vacas do planeta também é responsável por produzir 100 milhões de toneladas de gás metano.

  r    b  .   m   o   c  .   o    d    l    i   r   a   m   a  .   w   w   w    /   o    d    l    i   r   a   m    A

a) Após a leitura do texto, como você interpreta a charge sobre o aquecimento? b)  Você concorda totalmente com a ideia expressa pelo artista? Justifique.

1. b) O artista brinca com o fato de o bovino não poder segurar os gases e não poder, assim, ajudar no controle do aquecimento global. Em adição,

podemos refletir sobre o fato de que o bovino apenas age de acordo com seu organismo, sendo o grande volume de criadouros o que agrava o problema. Por outro lado, a charge deixa de lado outros agravantes, como a poluição das queimadas, indústrias e veículos, entre outros.

Desafio

1. Charge é um tipo de produção artística composta de um desenho humorístico com ou sem

legenda ou balão que em geral critica um fato da atualidade. Forme um grupo com colegas e, juntos, escolham um dos problemas ambientais abordados neste capítulo para criar uma charge sobre ele. Se necessário, peçam ajuda aos professores de Arte e Língua Portuguesa. Depois, exponham os trabalhos em um mural para que a escola e a comunidade possam conhecê-los.  Veja a seguir algumas dicas. Façam uma pesquisa sobre o tema para terem mais ideias. Analisem outras charges sobre o tema ou o meio ambiente em geral. Façam um esboço do desenho para a ideia escolhida por vocês. Com base no esboço, desenhem sua charge. Fiquem atentos para que o conteúdo escrito – se houver – seja legível e faça sentido. Não se preocupem se o desenho está ou não “perfeito”. Criatividade e senso crítico contam mais nesse tipo de trabalho. O importante é expressar suas ideias. • • • •

•

171

[ den tro ] Fique por

A poluição do ar  O ar é composto de uma grande mistura de gases e partículas, proveniente de fontes geradoras variadas. Essas fontes podem ser naturais, como as plantas ou os vulcões, mas também podem ser gerados por atividades humanas. Alguns desses gases são essenciais para a nossa sobrevivência; outros, ao contrário, podem prejudicar a saúde dos seres vivos. Leia, neste infográfico, outras informações sobre fontes poluidoras do ar.

AUTOMÓVEIS Os automóveis liberam pelos escapamentos dois dos mais nocivos gases que causam o efeito estufa: o monóxido de carbono e o dióxido de carbono. Ambos estão presentes na atmosfera em quantidade muito maior do que o recomendado, o que afeta decisivamente a saúde das pessoas. Além disso, o transporte por automóvel causa congestionamentos que dificultam a locomoção da população nas grandes cidades.

INDÚSTRIA Cerca de 30% dos gases que poluem o ar são emitidos pelas indústrias. Embora estejam tomando medidas para reduzir esse dano, elas ainda têm grande parcela de responsabilidade pelos problemas relacionados à poluição atmosférica.

172

CHUVAS O efeito estufa e o aquecimento global, decorrentes, em grande parte, da poluição da atmosfera, interferiram de forma fundamental na ocorrência das chuvas e no aumento das temperaturas nas últimas décadas. Isso sem falar no fenômeno da chuva ácida...

QUEIMADAS Grande parte da agricultura praticada no Brasil ainda se vale de métodos arcaicos, como a queimada, para limpar e preparar o solo antes do plantio. Além do mal causado ao sistema cardiorrespiratório dos humanos, os gases resultantes da queimada prejudicam muito a natureza. Quase um terço dos gases de efeito estufa liberados na atmosfera vêm da atividade agrícola.

  a   r   e    d   o   n    O   a    k    i   r    E

PECUÁRIA Quanto pior a qualidade do pasto ocupado pelos bovinos, maior a liberação de gás metano por esses animais. O gás metano, além de ser um dos maiores causadores do efeito estufa, contribui significativamente para a destruição da camada de ozônio.

1. Quais atitudes positivas podemos adotar para diminuir a poluição atmosférica? Em grupo,

pesquisem e tragam suas contribuições. 2. Depois elaborem uma redação conjunta sobre “A poluição do ar”, que integre causas, consequências e atitudes positivas. No final, cada grupo deve ler seu texto para os demais colegas. Professor, as sugestões dependerão do resultado da pesquisa. Podemos citar: cobrar das autoridades medidas efetivas contra a poluição; preferir o transporte público e a bicicleta para se locomover; reduzir o consumo de produtos industrializados; diminuir o consumo de carne bovina; reciclar o lixo etc.

173

Panorama Neste tema, você estudou que a atmosfera terrestre é a camada de ar que envolve o planeta e pode ser “dividida” em: troposfera, estratosfera, mesosfera, termosfera e exosfera. Viu também que a camada de ozônio funciona como um filtro de raios ultravioleta do Sol e que pode ser destruída pelos gases CFCs. A chuva ecologicamente ácida altera a composição química do solo e das águas, afetando as cadeias alimentares, destruindo florestas e lavouras e danificando o patrimônio das cidades. O efeito estufa é agravado por gases como o gás carbônico, sendo uma das prováveis causas do aquecimento global – fenômeno climático cuja principal consequência é o aumento da temperatura média do planeta. Poluente atmosférico é qualquer substância que, por sua concentração, pode tornar o ar impróprio ou nocivo aos seres vivos e ao ambiente. Inversão térmica é um fenômeno meteorológico natural que promove a circulação de ar quente e ar frio na atmosfera. Em áreas em que muitos poluentes são lançados no ar, esse fenômeno pode causar a retenção de parte do ar poluído próximo da superfície.

 Faça as atividades a seguir para rever o que aprendeu.

1. A figura ao lado representa, de forma

ilustrativa, as camadas que integram EXOSFERA 10 000 km a atmosfera terrestre. Essas camadas foram definidas com base na variação da temperatura e em outras caracteTERMOSFERA rísticas em relação à altitude. 600 km Indique a camada à qual podemos atribuir as características descritas em Distância da   superfície cada item. MESOSFERA a) Região onde se encontra o ar uti85 km Camada de ozônio lizado na respiração de plantas e animais. Quase todo o vapor encontrado na atmosfera situa-se nesESTRATOSFERA sa camada. Troposfera. 50 km b) É a camada atmosférica mais extensa. Atinge temperaturas próximas a TROPOSFERA 1 000 °C e se caracteriza como a ca15 km mada mais quente da atmosfera. Termosfera. c) Nesta camada, a presença do gás ozônio atua como proteção aos raios ultravioleta. ↔

↔

↔

↔

↔

↔

Estratosfera.

174

  z   o   r   r   a   p   a    C   o    i    d   u    t    S

2. a) O efeito estufa. Parte dos raios solares fica retido na superfície da Terra por ação de certos gases atmosféricos, como gás carbônico, aquecendo e irradiando calor. b) Quando há aumento na emissão de gases na atmosfera, pois o efeito estufa se intensifica, aumentando a temperatura global. c) Diminuir o desmatamento e reflorestar áreas destruídas; utilizar transportes coletivos ou não poluentes; empregar energias alternativas; evitar queimadas; controlar

a emissão de gases por parte das indústrias; reduzir a queima de resíduos urbanos, industriais, agrícolas e florestais, tais como explosivos, resinas, tintas, plásticos e pneus.

2. Analise a ilustração ao lado.

  a   r   u   o    M   s    i   u    L

a) Que fenômeno está sendo repre-

sentado pela seta vermelha? O que acontece nesse fenômeno? radiação que volta para o espaço

b) Quando esse fenômeno é consi-

derado um problema? Por quê? c) Que medidas podem ser tomadas

para amenizar esse problema? 3. A dispersão dos gases na atmosfera

radiação solar que atinge a Terra

radiação que fica retida na atmosfera

depende de vários fatores, incluindo a temperatura e a velocidade do vento. O esquema abaixo representa um fenômeno que pode agravar as condições do ar atmosférico. a) Que fenômeno é esse? Inversão térmica. b) Esse fenômeno é provocado pelo ser humano? Ocorre em qualquer época do ano? Não. Trata-se de um fenômeno atmosférico natural. É mais comum no inverno.

c) Por que ele representa um perigo à saúde Nesse fenômeno, uma camada de ar frio, mais pesado, encontra-se abaixo do ar quente, o que impossibilita a movimentação do ar, diminui a circulação dos ventos e impede a dispersão dos poluentes, comuns nos centros urbanos.

nos centros urbanos?

  a   r    i   e   r   e    P   r   a   s    é    C   o    l   u   a    P

 ACESSE •

O que é chuva ácida?. Disponível em: . Acesso em: 20 maio 2015. Texto apresenta de forma clara elementos que caracterizam a chuva ácida.

 d   i       c   a  s 

 ASSISTA •

www.youtube.com/watch?v=kW0kGBgy9g>. Acesso em: 20 maio 2015.  Vídeo feito por uma adolescente mostra, como resultado de sua pesquisa, como se forma a chuva ácida e suas consequências.

ar frio

•

Aquecimento global . Disponível em:

. Acesso em: 20 maio 2015. Programa da rede Globo de televisão que mostra os impactos do aquecimento global na economia.

ar quente

ar frio e poluentes

Chuva ácida. Disponível em:
LEIA •

Clima e meio ambiente , de José Bueno

Conti. Atual, 2011. A obra explica as relações entre clima e meio ambiente e mostra que a modificação no equilíbrio em nível planetário leva ao efeito estufa e a suas consequências.

175

  s   n   e   g   a   m    I   r   a   s    l   u    P    /    i    l    l   a   n   a    R   o    i   g   r   e    S

 Tema

6

Fenômenos cl imá t icos

NESTE TEMA  VOCÊ VAi ESTUDAR:

• as dferenças entre os concetos de tempo e clma; • o que as nuvens são e quas suas prncpas característcas; • como são fetas as prevsões do tempo.

Raios no céu em noite chuvosa na cidade de Londrina, PR, 2015.

izadas em sa télites, balões gado de nu vens. s me teorológicas, que podem es tar local  taçõe Na imagem é possível ver o céu carre de es auxílio  o s com lógica  teoro lisadas por po ten tes compu tadores que  a cole ta das in f ormações me 2. Inicialmen te é realizada Em seguida, essas in f ormações são ana os. ocean o nos  tuand u ias fl em bo me teorológicos, na super f ície terres tre ou a tmos f era. rá na  f azem uma simulação do que acon tece

1.

eno climá tico que indica Obser ve a imagem. Ci te um fenôm a chegada de uma tempes tade. r nos jornais, no rádio nha pa om ac s mo de po s, dia os os 2.  Tod po e  ter uma ideia de e na  tele visão a pre visão do  tem no dia seguin te ou a té como será o  tempo no dia a tual, . Mas como são fei tas mesmo em perí odos mais dis tan tes essas pre visões? ser impor tan te para a de po po  tem do ão  vis pre a mo 3. Co economia e para a sociedade?

1.

3. A previsão do tempo

auxilia no planejamento das atividades agrícolas, da construção civil, dos transportes e do turismo, por exemplo. Também é importante para a navegação aérea e marítima e para os pescadores. Além disso, pode trazer informações sobre catástrofes, como a passagem de um tornado, um furacão ou uma grande nevasca.

1

Nes te capí tulo  vamos conhecer a me teorologia, di ferenciar os con os  ver e a cei tos de  tempo e clim principais  fa tores que a fe tam as condições do tempo.

Capítul o Me teorologia

Explorando A observação do tempo Heitor e sua mãe estavam viajando para a capital, e durante a viagem ele não conseguia olhar para outro lugar a não ser o céu. – Nossa, quantas nuvens e quantos formatos diferentes! – comentava animado. Ele enxergava nas nuvens que via através da janela do carro inúmeros objetos e animais. – Mãe, por que as nuvens têm tantos formatos? – perguntou Heitor. A mãe de Heitor, concentrada na direção do veículo, não escutou o filho, que acabou se distraindo novamente com as nuvens. Ao parar para abastecer, Heitor percebeu que as nuvens não só tinham muitos formatos mas também se moviam e mudavam lentamente de forma com o tempo. No meio da viagem, começou a chover e Heitor ficou ainda mais surpreso ao ver como as nuvens escureceram rapidamente antes da chuva. Por que será que isso acontecia? Heitor estava confuso, mas decidiu anotar todas as suas perguntas e, assim que voltasse para a escola, levá-las para o professor.

  e   m   r   e    h    l    i   u    G   s   o   c   r   a    M   :   s   e    õ   ç   a   r    t   s   u    l    I

Heitor se distraía durante a viagem observando o formato das nuvens.

Agora é a sua vez. 1.  Você já associou as formas das nuvens com

as formas de objetos ou animais? Resposta pessoal.

2.  Você acha que o formato das nuvens

pode nos dizer algo sobre as condições O formato das nuvens pode estar associado a condições do tempo? Sim. de tempo estável ou à possibilidade de chuvas e trovoadas. 3. Por que as nuvens costumam ficar escuras antes de uma tempestade? Antes de uma tempestade as nuvens ficam mais carregadas de água. Dependendo da espessura e do tamanho delas, os raios solares não conseguem passar pelas gotículas de água de suas camadas superiores. Professor, veja orientações para trabalhar esta seção no Manual do Professor.

178

A Meteorologia Quando estudamos a atmosfera, falamos de vento, chuva, umidade, temperatura e pressão do ar. Esses fatores e fenômenos também estão relacionados às condições do tempo. A ciência que estuda os fenômenos que ocorrem na atmosfera é a Meteorologia. O grande avanço tecnológico recentemente observado nessa área possibilitou mais eficácia na previsão do tempo, diminuindo a margem de erro. Um bom exemplo de tecnologia avançada aplicada à meteorologia são os satélites meteorológicos, por meio dos quais é possível monitorar o tempo, o clima e até detectar a atividade de vulcões. Isso possibilita que a sociedade planeje ações fundamentais para a sobrevivência, como alertar a população sobre eventuais fenômenos adversos ou prevenir possíveis catástrofes . Com base em observações de fatores meteorológicos do ar – por exemplo, a velocidade e a direção do vento, os tipos e a quantidade de nuvens – pode-se ter uma boa noção de como está o tempo em determinado instante e lugar e também fazer previsões de como ele se comportará. Para isso, são utilizados variados instrumentos (ver Fique por dentro  deste tema).

     O      I      R       Á      S      S      O      L      G

Catástrofe: acontecmento

desastroso, de grandes proporções, que afeta a vda de mutas pessoas. Fenômeno adverso: em Meteorologa, é todo evento atmosférco capaz de produzr dreta ou ndretamente danos materas ou à vda das pessoas. Exemplos: tornados, secas prolongadas, chuvas excessvas.

Tempo e clima  Você olha pela janela e vê que está chovendo. O tempo está chuvoso, mas isso não significa que o clima da região também seja úmido e chuvoso. O termo tempo corresponde ao estado atmosférico momentâneo, em determinados período e lugar. Por exemplo, em um mesmo dia, pela manhã o tempo pode estar ensolarado; no entanto, à tarde pode chover, e o tempo passará a ser chuvoso. O termo clima  refere-se às condições atmosféricas médias observadas por um período maior de tempo, não inferior a 30 anos, as quais, por serem frequentes, caracterizam determinada reTerra gião. Por exemplo, o clima da região do Cerrado é quente, semiúmido, com verão chuvoso e inverno seco.

   t   c   e    j   o   r    P    S    E    O    G    A    S    A    N    /   g   n   u    K   n   a    l    l    A

GOES-13

Concepção artística do satélite GOES-13 em sua órbita a cerca de 35 mil km da Terra. Os satélites meteorológicos funcionam com energia solar, geralmente fornecida por grandes painéis solares a eles acoplados.

179

Modificando o tempo Entre os fatores que interferem nas condições do tempo estão as nuvens, a velocidade e a direção dos ventos, as massas de ar, as frentes frias e quentes, a umidade do ar, a pressão atmosférica e a temperatura.

Nuvens      O      I      R       Á      S      S      O      L      G

Segundo a Organização Meteorológica Mundial (OMM), nuvem é um conjunto visível de partículas minúsculas de água líquida, gelo ou ambos em suspensão na atmosfera. Forma-se pela condensação do vapor de água presente na atmosfera, em diferentes altitudes e com diferentes aspectos. Os quatro principais tipos de nuvens estão descritos a seguir. Cirros: ocupam faixas altas, de até 12 mil metros de altitude. São brancas e normalmente estão associadas a tempo estável, sem chuva. Contudo, quando se apresentam em diversas camadas, podem indicar possibilidade de chuva. Nimbos: os nimbos ocupam baixas altitudes de até 2 mil metros, são densos, de cor cinza e geralmente indicam fortes chuvas, de média a longa duração. Cúmulos:  os cúmulos são baixos e apresentam formações semelhantes a densos flocos de algodão. Indicam tempo instável e possibilidade de trovoada. Estratos:  os estratos ocupam baixas altitudes, são alongados e menos densos que os nimbos, e sinalizam a ocorrência de chuvas fracas, garoas ou chuviscos.

Condensação:

transformação físca caracterzada pela passagem do estado gasoso para o líqudo.

•

•

•

•

Esta ilustração não segue as dimensões, cores e proporções reais entre os elementos reproduzidos.   a   r   u   o    M   s    i   u    L

cirro-cúmulo cirro

cirro-estrato

7 000 m

cúmulo-nimbo alto-cúmulo

alto-estrato

2 000 m

nimbo

estrato

cúmulo

Representação artística que mostra os principais tipos de nuvens em relação à altura em que se formam. Estão representadas também outras sete variações, que podem apresentar características de dois ou mais tipos de nuvens. A cirro-cúmulo, por exemplo, é alta como a cirro e se assemelha a flocos de algodão como a cúmulo.

180

Massa de ar As massas de ar podem ser quentes ou frias. Elas são formadas por uma porção de ar sujeita a determinadas condições de temperatura, umidade e pressão. As massas de ar quente costumam deslocar-se a partir de regiões tropicais, e as massas de ar frio a partir de regiões polares. As massas de ar podem ficar paradas em determinado local por dias ou até semanas. Quando se deslocam, ocorrem choques entre as massas de ar quente e frio, provocando alteração no tempo. Sempre que duas massas de ar de temperaturas diferentes se encontram, forma-se uma frente, que é uma área de transição entre duas massas de ar. A frente fria ocorre quando uma massa de ar frio encontra e empurra uma massa de ar quente, ocasionando nevoeiro, chuva e queda da temperatura. No Brasil, as frentes frias, em geral, vêm da Região Sul e avançam sobre o litoral, mas os ventos podem desviá-las para outras regiões do país. 9 8 7      s      o 6      r       t      e 5      m        ô 4        l       i      u      q 3 2 1 0

Posso perguntar? Massa de ar e vento são a mesma coisa? Não. As massas de ar são formadas por porções de ar que estão sujeitas a determinadas condições de temperatura, pressão e umidade, já os ventos são originados a partir do deslocamento das massas de ar.   a   r   u   o    M   s    i   u    L   :   s   e    õ   ç   a   r    t   s   u    l    I

Dia

massa de ar quente brisa marítima

massa de ar frio frente fria

Representação artística que mostra a chegada de uma frente fria.

Essa ilustração não segue as dimensões, cores e proporções reais entre os elementos reproduzidos.

Noite

A frente quente   ocorre quando uma massa de ar quente encontra e empurra uma massa de ar frio que estava parada em uma região, provocando aumento da temperatura.

9 8 7      s      o 6      r       t      e 5      m 4        ô        l       i      u 3      q 2 1 0

brisa terrestre

massa de ar quente

frente quente

massa de ar frio

Representação artística que mostra a chegada de uma frente quente. Essa ilustração não segue as dimensões, cores e proporções reais entre os elementos reproduzidos.

Vento

Essa ilustração não segue as dimensões, cores e proporções reais entre os elementos reproduzidos.

O vento corresponde ao movimento do ar na atmosfera. A direção e a velocidade do vento interferem nas condições do tempo. De acordo com sua intensidade, pode ser chamado de brisa, vendaval, furacão, entre outros.

Representação artística que mostra as brisas marítima e terrestre. As brisas marítimas ocorrem porque durante o dia o ar quente que se encontra sobre o solo se eleva, deslocando para o continente o ar mais frio que se encontra sobre o mar. Isso ocorre porque o solo aquece mais rapidamente que o mar, influenciando a temperatura do ar próximo a ele. Durante a noite, em relação ao mar, o solo esfria mais rapidamente, o que faz com que o ar sobre ele se desloque em direção ao mar, constituindo as brisas terrestres. Essa ilustração não segue as dimensões, cores e proporções reais entre os elementos reproduzidos.

181

Temperatura do ar Os boletins meteorológicos costumam indicar as temperaturas máxima e mínima previstas para determinado período. Observe no mapa das médias anuais de temperatura a seguir que, na Região Sul do país e em parte da Região Sudeste, as temperaturas médias anuais ficam entre 10 °C e 15 °C, enquanto na Região Norte e em parte do interior da Região Nordeste registram-se temperaturas médias anuais superiores a 18 °C. Brasil: temperaturas médias anuais 70°O 

60°O 

50°O

  z   a    V   a    i   n   o    S    /    E    A    D      ©

40°O  

RR AP

0° 

  Equador 

AM

MA

PA

CE

RN PB

PI

PE

AC

AL

TO

RO

1 0°  S    

SE BA

MT DF

OCEANO  ATLÂNTICO 

GO MG

OCEANO  PACÍFICO 

ES

MS

2  0  °  S  

SP

apr ic  ór ni o T ró  pi co de C 

Quente (média maior que 18 °C em todos os meses do ano) Subquente (média entre 15 °C e 18 °C em pelo menos 1 mês) Mesotérmico brando (média entre 10 °C e 15 °C) Mesotérmico mediano (média menor que 10 °C)

RJ

PR N

SC O

RS

L

S 0

470

3  0  °  S   940 km

Fonte: IBGE. Atlas geográfico escolar . Rio de Janeiro, 2012.

Como o vapor de água presente no ar ajuda a reter calor, em lugares mais secos há menor retenção de calor na atmosfera, e a diferença entre temperatura máxima e mínima é maior. Nesses locais, podemos dizer, de modo simplificado, que o tempo pode esquentar muito durante o dia, graças ao calor do Sol, mas esfriar à noite.

C u r ioso

 é...

A primeira década do século XXI foi a mais quente da história da Terra desde o início das medições modernas da temperatura, em 1850. O recado é da Organização Meteorológica Mundial (OMM), que publicou, em julho de 2013, o relatório Clima Global 2001-2010: Uma década de eventos climáticos extremos. De acordo com a publicação, a temperatura média global, entre 2001 e 2010, foi de 14,47 °C. Isso significa que tivemos temperaturas quase 0,5 °C acima da média registrada entre 1961 e 1990. O estudo revelou ainda que esse aquecimento não é de hoje: desde a década de 1950, o planeta está mais quente. 182

Umidade do ar A umidade do ar é a quantidade de vapor de água presente na atmosfera, fator que caracteriza se o ar é seco ou úmido. Ela pode variar de um dia para outro e, quando alta, favorece a ocorrência de chuvas. A umidade relativa é a relação entre a quantidade real de água no ar em determinado momento e a quantidade máxima que poderia haver naquela temperatura. Ela pode variar de 0%, ou seja, ausência de vapor de água no ar, a 100%, quantidade máxima, denominada ponto de saturação.

Pressão atmosférica Como vimos anteriormente, a pressão atmosférica é a pressão exercida pelo ar sobre a superfície da Terra. Ela está relacionada com a altitude, uma vez que, quanto maior for a distância de um corpo em relação à superfície da Terra, menor será a pressão atmosférica que atua sobre ele. Isso ocorre porque em maiores altitudes existe uma menor quantidade de ar sobre o corpo e, portanto, menor é a pressão atmosférica. A mesma relação de proporcionalidade inversa é observada em relação à temperatura. Assim, quanto maior a altitude, menores são as temperaturas observadas. Já com relação à umidade do ar, considerando-se a mesma altitude em relação ao nível do mar, quanto mais seco estiver o ar, maior será o valor da pressão atmosférica. De modo similar, quando há diminuição da pressão atmosférica verifica-se aumento da umidade do ar. Como consequência, aumentam as chances de chover.

Nível pluviométrico

Posso perguntar? Quando chove, qual é o percentual de umidade relativa do ar? É de aproximadamente 100%.

Professor, acrescente que a substituição da floresta por campos para a agricultura ou pastos poderia diminuir o fenômeno dos rios voadores, isso porque haveria uma menor evapotranspiração, prejudicando o fluxo que ocorre atualmente. A própria agricultura poderia ser prejudicada com a diminuição desse fenômeno, uma vez que ele tem sido importante para o reabastecimento das cabeceiras dos rios e para a precipitação também em outras regiões.

O nível pluviométrico mostra a quantidade de chuva, em milímetros, por metro quadrado em determinados período e local. Quando se diz que o nível pluviométrico de um local, certo dia, foi de 10 mm, significa que naquele dia e local a quantidade de chuva foi suficiente para encher uma caixa de 1 metro quadrado de base até a altura de 10 mm. Por meio de métodos que empregam maior tecnologia, como o uso do pluviômetro, as estações meteorológicas são capazes de determinar a média pluviométrica de um lugar por períodos de tempo maiores do que um dia, como semanas, meses e até anos. Isso é feito com base nos registros de ocorrências de chuvas em um longo intervalo de tempo. Os rios voadores são formados por massas de ar carregadas de vapor de água, muitas vezes acompanhados por nuvens, e são levados pelos ventos. Essas correntes de ar invisíveis carregam umidade da Bacia Amazônica para o Centro-Oeste, Sudeste e Sul do Brasil. Essa umidade, em condições meteorológicas favoráveis, como uma frente fria vinda do sul, por exemplo, transforma-se em chuva. É essa ação de transporte de enormes quantidades de vapor de água pelas correntes aéreas que Formação de nuvens sobre a Floresta Amazônica. recebe o nome de rios voadores.

  a    b   y    T    /   o    t   u   o    C   o    t   r   e    b   o    R    é   s   o    J

183

[ den tro ] Fique por

  a   r   u   o    M   s    i   u    L   :   s   e    õ   ç   a   r    t   s   u    l    I

Estações meteorológcas As estações meteorológcas são locas que reú nem uma sére de equpamentos para coleta e análse dos fatores clmátcos, mportantes para as prevsões do tempo. Elas podem tanto estar na superfíce da Terra quanto nos mares e oceanos, ou mesmo no ar.

Higrômetro e higrógrafo Ambos são aparelhos que medem a umidade relativa do ar. As medições são feitas com base nas deformações sofridas por um material que é afetado pela umidade.

Biruta É utilizada para verificar a direção do vento, mas também fornece uma ideia da velocidade. Trata-se de um saco longo aberto nos dois lados – sendo um mais amplo que o outro –, geralmente feito de lona. A direção do vento é indicada pela posição em que fica esse saco.

Barômetro e barógrafo São aparelhos que medem a pressão atmosférica em centímetros ou milímetros de mercúrio. Os barógrafos são instrumentos que medem contínua e automaticamente a pressão atmosférica.

184

Termômetro O termômetro comum é usado para medir a temperatura em determinado momento. Com informações mais completas, o mais utilizado nas estações meteorológicas é o termômetro de máximas e mínimas, que registra  justamente as temperaturas máximas e mínimas (°C) em determinado intervalo.

Radiossonda É um conjunto de instrumentos e sensores que emitem sinais de rádio e que são transportados por balões meteorológicos. Eles são utilizados para medir fatores como pressão atmosférica, temperatura e umidade nas camadas altas da atmosfera.

Anemômetro É o aparelho que mede a velocidade dos ventos. Apresenta estruturas semelhantes a conchas que rodam ao redor de um eixo quando impulsionadas pelo vento. Quanto maior a velocidade com que elas rodam, maior a velocidade do vento. Um marcador na base do aparelho registra as velocidades alcançadas.

Pluviômetro Mede o nível pluviométrico, isto é, a quantidade de chuva por metro quadrado em uma região por determinado período de tempo. Ele é formado, na parte superior (mais larga), por um funil, que recolhe a água da chuva, e, na parte inferior (mais estreita), por um cilindro graduado, no qual a água é armazenada e medida. Cada milímetro de água medido nele corresponde a 1 litro de água da chuva por metro quadrado. Boia meteorológica Trata-se de uma pequena estação meteorológica localizada nos mares e oceanos. É equipada com sensores que medem, por exemplo, a quantidade de chuvas, a velocidade dos ventos, a quantidade de radiação solar, a salinidade, entre outros fenômenos. Ela transmite as informações para um satélite, que as retransmite para um sistema computacional. 1. Reúna-se em grupo e, juntos, escolham um dos instrumentos meteorológicos para pesquisar. Busquem in-

formações como o histórico, o funcionamento, a distribuição desse instrumento no território brasileiro, além de tecnologias e tendências para ele. Depois, organizem o material pesquisado para uma apresentação aos colegas, em sala de aula.

185

Hora da

prá tica: pesquisa

Construção de um pluviômetro simples O pluviômetro que faremos nesta atividade utiliza componentes comuns, do dia a dia, diferentemente dos pluviômetros oficiais, que têm dimensões padronizadas. Na hora de registrar os valores, use os milímetros da régua – não os centímetros.

Material: • • • •

recipiente cilíndrico de vidro; funil (de abertura com diâmetro semelhante ao do recipiente); régua; fita adesiva.

Como fazer 1. Fixe a régua no recipiente de vidro utilizando a fita adesiva. 2. Posicione o funil sobre a abertura do recipiente de vidro. 3. Em um dia chuvoso, coloque o pluviômetro na chuva por 24 horas. 4. Depois meça a altura a que chegou a água recolhida no recipiente.   e   m   r   e    h    l    i   u    G   s   o   c   r   a    M

Procure colocar seu pluviômetro sobre uma superfície plana e longe de elementos que possam atrapalhar a entrada da chuva, por exemplo, paredes, árvores ou qualquer tipo de objeto.

Exemplo de montagem. É importante que o início da numeração da régua fique junto à base do recipiente.

Refletindo e registrando 1. 2.

Realize medições em mais de um dia e compare os resultados obtidos em cada um deles. Organize os resultados em uma tabela como a mostrada a seguir e, depois, compare-os com os dos colegas.

NOME DO ALUNO

MEDIDA (MM)

DATA

HORA

 ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞  ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞  ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞  ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞∞∞∞∞ ∞∞∞∞∞ ∞ ∞∞∞∞∞ ∞∞∞∞∞ ∞ ∞∞∞∞∞ ∞∞∞∞∞ ∞ ∞∞∞∞∞ ∞∞∞∞∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ MODELO ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞ ∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞ ∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞ ∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞

186

Atividades 1. Essa ciência é muito importante, pois disponibiliza, com antecedência, dados sobre a formação de tempestades,

geadas, furacões, entre outros fenômenos atmosféricos. Os fatores que interferem nas condições do tempo são: as nuvens, a velocidade e a direção dos ventos, as massas de ar, as frentes frias e quentes, a umidade do ar, a Sistematizar pressão atmosférica e a temperatura.

1. Qual é a importância do estudo da Meteorologia? Quais fatores observados por essa ciência

interferem nas condições do tempo? 2. Qual é a diferença entre clima e tempo?

O tempo refere-se a algo passageiro, a um estado atmosférico momentâneo; já o clima está relacionado a condições atmosféricas observadas por períodos maiores de tempo, as quais, por serem frequentes, caracterizam determinada região.

nuvens se formam com gotículas de água resultantes da condensação do vapor de água da 3. Como são formadas as nuvens? As atmosfera. Também podem estar presentes nelas partículas de gelo e de poeira, fumaça etc.

4. A frente ocorre quando duas massas de ar diferentes se encontram. Quais são elas e como

se formam?

A frente quente forma-se quando uma massa de ar quente se desloca em direção a uma massa de ar frio que está parada sobre uma região. A frente fria forma-se quando uma massa de ar frio avança em direção a uma massa de ar quente que está parada sobre uma região. Corresponde à quantidade de vapor de água presente na atmosfera.

5. Ao que corresponde a umidade do ar?

Refletir 1. No site do Centro de Previsão de Tempo e Estudos Climáticos são atualizadas constante-

mente informações meteorológicas dos aeroportos brasileiros. Veja um exemplo com alguns dados: Aeroporto Galeão – Rio de Janeiro – RJ

Data: 17 de abril de 2015 Hora: 14 h (UTC) Temperatura: 29 °C Umidade relativa calculada: 65% Vento (norte geográfico): direção: 080° Condições gerais do tempo: parcialmente nublado Fonte: . Acesso em: 17 abr. 2015.

a) Os dados informados referem-se ao clima ou ao tempo? Justifique.

Ao tempo, pois correspondem às condições atmosféricas do Rio de Janeiro no dia 17 de abril de 2015. O clima corresponde ao conjunto de condições atmosféricas mais frequentes em determinada região.

b) Por que a Aeronáutica precisa desses dados? Para avaliar se há condições de voo.

Desafio 1. Observe a charge ao lado.

a) A charge evidencia os problemas com a falta de água no mundo ou o desperdício de água no mundo

(o galão remete ao planisfério).

a) O que é possível observar nela? b) Apesar da ocorrência de chuvas intensas

  o    ã    i   n   u    J

nos últimos anos, que provocaram enchentes em diversas áreas do Brasil, várias cidades sofrem com a falta de água devido à diminuição desse recurso em seus reservatórios. Que atitudes você tem tomado para evitar o desperdício de água? Descreva-as. Resposta pessoal.

c) Quais medidas o governo vem adotan-

do para deter o agravamento da falta de água no país? Pesquise e responda. Espera-se que o aluno cite que em algumas cidades brasileiras há descontos nas contas de água para quem economiza e ônus para quem desperdiça, além da redução na pressão dos canos, entre outras medidas.

187

Panorama Neste tema, você aprendeu que o tempo corresponde ao estado atmosférico em determinado momento e lugar, e o clima ao conjunto de condições atmosféricas mais frequentes em determinada região. Os fatores que indicam as condições atmosféricas são as nuvens, a velocidade e a direção dos ventos, as massas de ar e a umidade do ar, além da pressão e da temperatura. Nas estações meteorológicas são registradas e analisadas as variações das condições atmosféricas por meio de equipamentos como termômetro, anemômetro, higrômetro, biruta e pluviômetro.

 Agora faça as atividades a seguir para rever o que aprendeu. 1. b) Espera-se que o aluno responda que a figura refere-se ao tempo porque corresponde a uma situação de momento, ao estado atmosférico

em determinado tempo e lugar. Já o texto trata de um conjunto de condições meteorológicas que se repetem ao longo do tempo.

1. Observe a imagem, leia o texto e faça o que se pede.

No Cerrado, a temperatura média anual é 24 °C. Na primavera e no verão, ela pode chegar aos 40 °C e nos meses de inverno (junho, julho e agosto) fica em torno de 12 °C, podendo atingir 0 °C. Nos dias mais frios podem ocorrer geadas, principalmente na região sul do Cerrado. a) De acordo com os conceitos estudados sobre clima e tempo, identifique a que conceito se refere cada situação: imaimagem refere-se ao tempo. O texto gem e texto. Arefere-se ao clima. b) O que fez você chegar à sua conclusão? Justifique sua resposta.

  s   n   e   g   a   m    I   r   a   s    l   u    P    /   e    t   n   e    d   u   r    P   o    ã   o    J

Campos do Jordão, SP, dezembro de 2014.

2. De onde vêm, em geral, as massas de ar?

As massas quentes, em geral, deslocam-se de regiões tropicais, e as frias se originam nas regiões polares.

3. Analise o gráfico e responda às questões.

Instituto Nacional de Meteorologia – Inmet    i    d   a    R   a    l   u   a    P

Temperaturas diárias (máxima, média, mínima) Estação: Alagoinhas (BA) – abr. 2010

Temperatura (ºC) 36 34 32 30 28 26 24 22 20 1

2

3

4

5

6

7

8

Temp. máxima

9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26

Temp. média

Temp. mínima

Fonte: . Acesso em: abr. 2015.

188

Dia

4. Devem-se conhecer a velocidade e a direção dos ventos, o que ajuda a prevenir acidentes aéreos e climáticos.

a) Que órgão produziu o gráfico?

 ACESSE

O Instituto Nacional de Meteorologia (Inmet).

b) De que trata o gráfico?

•

Das temperaturas máximas, médias e mínimas registradas entre 1o e 22 de abril de 2010.

c) Em que local foram registrados esses dados? Na estação meteorológica de Alagoinhas (BA).

d) Em que período de tempo? Entre 1o e 22 de abril de 2010.

e) Qual foi a temperatura máxima registrada

•

nesse período? E a mínima?

A temperatura máxima foi 34 °C, e a mínima 20 °C.

4. O que se deve conhecer sobre os ventos para

auxiliar na previsão da situação atmosférica? 5. Com base na imagem, responda à questão.    E    A    /   o    d    ú   e    t   n   o    C   o    ã    d   a    t   s    E    /   o   r    t   s   a    C   o    i    l   u    J

•

Rios que voam, de Yana Marull. Yana

Marull e Safari Air Empreendimentos Ltda., 2014. Faça o download  do livro no endereço eletrônico . Esse livro faz parte do projeto Rios  Voadores e traz uma explicação ilustrada sobre o que são, para onde seguem e o que geram os rios voadores. O tempo, compilado por Eduardo

Banqueri e traduzido por Eloísa Cerdán. Editora Escala Educacional, 2008. Parte da Coleção Guia de Campo, esse livro traz informações sobre a meteorologia e as influências dela na vida do ser humano.

Casas ficam embaixo de água após cheia do Rio Itajaí-Açu, em Blumenau, depois de fortes chuvas que caíram na região de Santa Catarina, em setembro de 2011.

De que forma a previsão de temporais para essa localidade poderia ser útil aos moradores?

6.  Você estudou neste tema que o serviço de me-

IPMet. Disponível em: . Acesso em: 14 maio 2015. Nesse portal é possível se tornar um observador voluntário do tempo e contribuir para as pesquisas realizadas no Instituto de Pesquisas Meteorológicas.

 d   i       c   a  s 

LEIA

•

•

Centro de Previsão de Tempo e Estudos Climáticos. Disponível em: . Acesso em: 14 maio 2015. Portal que traz previsões do tempo, imagens de satélite e outras informações.

VISITE

Parque de Ciência e Tecnologia da teorologia utiliza vários instrumentos para fazer USP. Mais informações em: . Acesso em: 14 as previsões do tempo. maio 2015. Barômetro – mede a pressão atmosférica. Prepare-se para descobrir como a ciência e a tecnologia estão presentes em sua Biruta – indica a direção do vento. vida. Acesse o site e agende uma visita. Higrômetro – mede a umidade do ar. Anemômetro – mede a velocidade do vento. 5. Espera-se que o aluno conclua que a previsão de temporais propicia aos moradores medidas de segurança, Termômetro – mede a temperatura. como permanecer em locais seguros, afastados de redes elétricas e rios. Pluviômetro – mede a quantidade de chuva. Relacione as frases a seguir aos instrumentos mencionados anteriormente. a) O Rio de Janeiro registrou a máxima de 38 °C em Bangu. Termômetro. b) A previsão da umidade do ar para a cidade de São Paulo, na semana passada, estava baixa: cerca de 20%. Higrômetro. c) Na Ponte Rio-Niterói hoje, o vento tinha a direção de 90 graus leste. Biruta. d) Os ventos do furacão Catarina chegaram a atingir 150 km/h. Anemômetro. e) Ao nível do mar, a pressão atmosférica é, em média, 1 atm. Barômetro. •

• • • • • •

189

 Tema

7

Super fície e in terior da Terra

NESTE TEMA  VOCÊ VAi ESTUDAR:

• as camadas que formam a estrutura nterna da Terra; • rochas e mneras: formação e aplcação; • de que modo se formam os dferentes tpos de solo; • o solo e as técncas de agrcultura; • a erosão do solo causada pelo ser humano.

Vulcão Bardarbunga em erupção. Islândia, 2014.

1.

2.

3.

esse fenômeno  viu  já cê  Vo  ta?  tra re  fia ra  tog o a f O que ess da na tureza? Onde? e sai de den tro do vulqu ial  ter ma e ess é e qu o e sab cê  Vo cão? De que é fei to? De onde vem?  fenômeno ocorre no  Você  já ou viu dizer se esse tipo de Brasil?

1. A fotografia mostra um vulcão em erupção na I slândia. Quanto a ter visto esse fenômeno, aceite relatos e impressões de visualizações em fotografias, cinema,

televisão e internet.

2. O material que sai de dentro do vulcão é a lava, composta de rochas fundidas que vêm do interior da Terra. 3. A erupção de vulcões não é um fenômeno que ocorre atualmente no Brasil. No entanto, há vulcões extintos, o que prova já ter ocorrido vulcanismo em nosso

país.

   k   c   o    t   s   n    i    t   a    L    /   y   m   a    l    A    /   n   o   s   s    d   r   u   g    i    S    h    T   r   a   n   g   a    R

1

Capítul o A es tru tura do plane ta Terra

a Nes te capí tulo  vamos conhecer rra  ta Te e plan es tru tura in terna do e a cons ti tuição da super fície  terres tre.

Explorando O treme-treme da Terra Joana estava jogando video game na sala de sua casa quando a imagem da tela começou a tremer, os livros da estante caíram, copos se espatifaram no chão, o lustre começou a balançar. Felizmente, o tremor durou apenas 5 segundos, foi muito rápido. Com muito medo, Joana escondeu-se embaixo da mesa!

  s   e   n   u    t   n    A   r   e    d   n   a

   W   :   s   e    õ   ç   a   r    t   s   u    l    I

EU SOU A JOANA.

Logo que passou, ela olhou pela janela. Algumas pessoas estavam nas ruas para tentar entender o que havia acontecido. Estavam impressionadas com o ocorrido! Vamos refletir sobre a narrativa.

2. Depende da intensidade do tremor. Em um simples tremor é possível ver alguns vidros

quebrados e rachaduras leves nas casas. Contudo, em terremotos de grandes magnitudes ocorrem estragos bastante consideráveis, como desmoronamentos e rachaduras nas ruas.

1.  Você pode explicar o que aconteceu? O que fez a casa de Joana tremer? Ocorreu um tremor de terra.

2. Comente o que as pessoas nas ruas podem ter visto quando saíram de casa. 3. Reflita e responda: Se esse fenômeno da natureza fosse mais intenso, poderia causar

grandes transformações na região? De que tipo? Terremotos intensos podem estar relacionados com grandes transformações, como o surgimento de montanhas ou a erupção de um vulcão. Professor, veja orientações para trabalhar esta seção no Manual do Professor.

192

O que há no interior da Terra? Na superfície do planeta Terra há diversos biomas, constituídos por Bioma: é um conjunto de ecossstemas. Um ambientes terrestres, aquáticos e de transição. A vida se manifesta desde ecossstema é formado os topos de altas montanhas até as profundas fossas dos oceanos. pelo ambente e pelos seres vvos; todos se relaconam Mas o que existe nas profundezas do planeta Terra? Será que algum entre s e dependem uns pesquisador teve a coragem de desvendar os mistérios abaixo da superdos outros. fície terrestre? Que preparos seriam necessários? Geólogo: é o centsta que estuda a orgem, a formação  Vamos começar pela forma da Terra, que é aproximadamente esfée as transformações do rica, mas não é uma esfera perfeita. Os geólogos  chamam de geoide a planeta Terra. forma da Terra, que é ligeiramente achatada nos polos e apresenta irregularidades na superfície por causa das altas montanhas e grandes profundidades oceânicas. Os geólogos utilizam vários equipamentos para estudar o interior da Terra, entre eles o sismógrafo, aparelho que registra a intensidade dos tremores da Terra, também chamados de abalos sísmicos ou ondas sísmicas. Quando as vibrações são intensas e causam fortes movimentos no terreno, o fenômeno é chamado de terremoto. A estrutura interna da Terra só pode ser estudada de maneira indireta, pois ainda não foi desenvolvida tecnologia que suporte as altas temperaturas e a pressão elevada das áreas de grande profundidade do planeta. Pesquisas sobre o interior da Terra são feitas por meio da coleta de sinais, como os registrados pelos sismógrafos. Outra maneira de obter informações relacionadas ao interior do planeta é estudar materiais que chegam das profundezas Foto computadorizada do formato aproximado da Terra: geoide. até a superfície.    k   c   o    t    S   n    i    t   a    L    /    L    P    S

A agulha do sismógrafo recebe mensagens de sensores que captam vários tipos de vibrações sísmicas.

     O      I      R       Á      S      S      O      L      G

   R    L    D    /    F    P    H    /    A    S    E

   ©

  o    t   o    h    P    P    F    A    /    l    l    i   s   a   r   a    t    t   a   p    t   a    h    C   g   n   o   p   a   r   a    t    t   a    P

Dano causado em estrada por terremoto. Chiang Rai, Tailândia, 2014.

193

Atualmente considera-se que a Terra se divide em três camadas: crosta, manto e núcleo, começando da superfície para o interior. O manto, por sua vez, divide-se em superior e inferior, e o núcleo em externo e interno.  Veja o esquema a seguir, que representa a estrutura da Terra.   a   r   u   o    M   s    i   u    L

manto superior manto inferior núcleo externo núcleo interno

crosta

Esquema simplificado de corte no planeta Terra, mostrando as camadas de sua estrutura. A proporção entre as dimensões dos elementos representados bem como as cores usadas não são as reais.

     O      I      R       Á      S      S      O      L      G

194

Espessura: grossura. Incandescente: ardente,

em brasa, a temperaturas muto altas.

Wilson Teixeira et al. (Org.). Decifrando a Terra. 2. ed. São Paulo: Companhia Editora Nacional, 2009. p. 50.

A crosta é a camada mais externa e sobre a qual vivemos, com espessura de 30 km a 80 km nos continentes e de 5 km a 10 km no fundo dos oceanos. É uma “fina casca” se comparada à profundidade das outras camadas, formada por rochas e pelo solo. O manto localiza-se abaixo da crosta terrestre, tem quase 3 000 km de espessura e temperaturas acima de 2 800 °C na região mais próxima do núcleo. Ele é dividido em manto superior, logo abaixo da crosta, e manto inferior, próximo ao núcleo. É formado por rochas submetidas a temperaturas muito altas; mas, mesmo assim, permanecem no estado sólido porque estão sob alta pressão. Quando a pressão diminui, as rochas se tornam líquidas e formam o magma, que é o material incandescente  expelido pelos vulcões. O núcleo é composto basicamente de ferro e níquel. Apresenta temperaturas acima de 6 000 °C e pressões muito elevadas. Localiza-se abaixo do manto, a uma profundidade de aproximadamente 3 000 km, e vai até o centro da Terra, a 6 400 km. Divide-se em núcleo externo (líquido) e núcleo interno (acredita-se que seja sólido).

Placas litosféricas

placa continental

A litosfera  é formada pelas crostas terrestre e oceânica mais a parte do manto superior próxima da crosta. É a camada de rocha sólida que recobre a superfície do planeta, e é dividida em grandes placas, chamadas litosféricas ou tectônicas. Essas placas se unem como peças de um quebra-cabeça. Uma única placa pode ser tão grande quanto um continente e mover-se independentemente das placas ao redor. No planisfério a seguir, as linhas marcam os limites das placas. Nele, você vê a indicação de que as placas se movem, indo em direção umas às outras, afastando-se ou sobrepondo-se – situações que veremos com mais detalhes na página seguinte.

extremidade ou margem da placa

  a   r   u   o    M   s    i   u    L

Representação das placas tectônicas no globo terrestre.

placa oceânica

Elementos ilustrados sem escala; as cores não são as reais.

Fonte: A. Scortegagna et al. Atlas geográfico mundial. Curitiba: Editora Fundamento Educacional, 2011. p. 26.

Placas tectônicas em planisfério   z   a    V   a    i   n   o    S    /    E    A    D

0° 

   ©

PLACA  JUAN DE FUCA

OCEANO  PACÍFICO  0° 

Equador 

PLACA NORTE-AMERICANA

terrestre.

PLACA EURO-ASIÁTICA PLACA NORTE-AMERICANA

PLACA DE COCOS

PLACA DO CARIBE

OCEANO  PACÍFICO 

PLACA ARÁBICA

OCEANO  ATLÂNTICO 

PLACA DE NAZCA

PLACA AFRICANA

Colisão Afastamento Deslizamentolateral

PLACA SUL-AMERICANA

PLACA DAS FILIPINAS PLACA DO

PLACA INDIANA

PACÍFICO SUBPLACA SOMALI

PLACA DO PACÍFICO

Planisfério: mapa do globo

     O      I      R       Á      S      S      O      L      G

   e     d    o    h    c    n    i    a   w     i     d    n     i    r    e    e   e    r     M     G

OCEANO  ÍNDICO  PLACA AUSTRALIANA

N

O

L

0

3 100

6 200 km

PLACA ANTÁRTICA S

Fonte: Graça M. L. Ferreira.  Atlas geográfico espaço mundial. São Paulo: Moderna, 2010. p. 19.

O movimento das placas litosféricas gera mudanças na superfície terrestre Se perfurarmos a crosta em direção ao núcleo da Terra, as temperaturas tendem a elevar-se com a profundidade. A crosta é muito mais fria do que a camada logo abaixo dela. O fluxo de calor gera movimento nas camadas inferiores deslocando a crosta. É esse movimento interno que pode causar terremotos na superfície.

Posso perguntar? Por que em alguns lugares, como no Japão, há muitos terremotos e em outros eles nunca ocorrem ou só ocorrem raramente?

O Japão localiza-se em uma área de grande instabilidade, no limite entre três placas tectônicas. Áreas mais afastadas dos limites entre as placas ou distantes de fissuras no meio das placas têm menos probabilidade de sofrer terremotos.

195

As placas litosféricas estão em contínuo movimento. Dependendo da maneira que se movimentam, diferentes modificações ocorrem na superfície, como descrito a seguir.   n   o   s    l    i    N   o    l   u   a    P   :   s   e    õ   ç   a   r    t   s   u    l    I

1. Uma placa entra por baixo da outra.

1. Colisão : quando as

placas se chocam, a borda de uma delas afunda, enquanto a outra, que ficou por cima, se enruga, dando origem a cadeias de montanhas. 2. Afastamento: quando duas placas se afastam, a camada de rocha sólida se abre, formando uma rachadura na superfície. A fenda é preenchida por rochas derretidas, o magma, que, ao se solidificar, forma novas rochas. 3. Deslizamento lateral : o deslizamento entre duas placas pode gerar o enrugamento de suas bordas, originando também cadeias de montanhas.

A borda da placa se dobra.

2. O magma preenche a falha.

3. A borda das placas fica enrugada.

Representação de modificações na crosta terrestre decorrentes da interação entre as placas tectônicas.

Professor, neste momento, volte ao planisfério da página anterior e peça aos alunos que nele identifiquem estas três situações.

Fonte: J. H. Popp. Geologia geral. 5. ed. Rio de Janeiro: LTC – Livros Técnicos e Científicos, 1998, reimpressão, 2007; Graça M. L. Ferreira. Atlas geográfico espaço mundial. São Paulo: Moderna, 2010. Elementos ilustrados sem escala; as cores não são as reais.

Vulcões

Elementos ilustrados sem escala; as cores não são as reais.

nuvem de cinzas  e gases

cratera derrame da lava

crosta

manto superior Esquema simplificado de corte em estrutura de vulcão, expondo camadas da crosta e do manto terrestre, bem como de bolsão de magma.

196

magma

Fonte: Jacaranda Atlas. 5. ed. Victoria: John Wiley & Sons, 2005. p. 9.

O movimento das placas litosféricas pode deslocar material que está abaixo delas, sob enorme pressão. Com a redução da pressão, esse material se torna líquido e transforma-se em magma. Apesar da diminuição da pressão, ela é suficiente para fazer o magma extravasar através de fendas, formando vulcões. Uma vez derramado na superfície, o magma é chamado de lava, que se solidifica quando resfria, formando rochas. Os vulcões causam poluição natural e sua erupção pode causar graves desastres. No entanto, os derrames de lava fertilizam grandes áreas de terra em suas proximidades, o que beneficia a agricultura e leva à formação de jazidas de vários minerais, como cobre, zinco, chumbo, magnésio etc.

Atividades Sistematizar

1. b) A crosta está na superfície terrestre (camada mais externa) é a camada mais fina da Terra. O manto está

localizado entre a crosta e o núcleo; nele há material sob pressão intensa e altas temperaturas. O núcleo está abaixo do manto, constituindo a camada mais interna da Terra, e é composto de ferro e níquel.

1. Sobre a estrutura da Terra, responda: camadas que compõem a estrutura da Terra são: crosta, manto a) Quais camadas compõem a estrutura da Terra? As e núcleo. b) Indique como essas camadas estão superpostas e quais são suas principais características. 2. O que é litosfera? Como ela se divide? É a camada de rocha sólida que recobre a superfície do planeta. A camada da litosfera é dividida em grandes placas, chamadas litosféricas ou tectônicas.

3. Para que serve o sismógrafo? Como ele é utilizado?

É um aparelho que registra a intensidade dos tremores da Terra, também chamados de abalos sísmicos ou ondas sísmicas. A agulha no sismógrafo recebe mensagens de sensores que captam vários tipos de vibrações sísmicas.

4. Quais modificações ocorrem na superfície terrestre em decorrência dos contínuos movimen-

tos das placas litosféricas? Colisão, afastamento e deslizamento lateral. 5. Como se forma um vulcão?

A movimentação das placas litosféricas abre caminho para que o magma, rocha fundida no interior da Terra, suba à superfície.

Magma é a rocha líquida contida no interior daTerra. Lava é o magma expulso 6. Qual é a diferença entre magma e lava? durante uma erupção vulcânica.

Refletir    k   c   o    t   s   r   e    t    t   u    h    S    /   o   p   s   e   r    C   r   e    i   v   a    J

1. Observe as imagens ao lado e

responda: Qual relação é possível estabelecer entre uma panela de pressão e um vulcão? Justifique sua resposta.

   k   c   o    t   s   r   e    t    t   u    h    S    /   a   v   o    t   a   r    t   s    i    l   a    K   a   n   e    l    E

Ambos conservam calor e pressão. A pressão é extravasada pelos orifícios: no caso da panela, pela válvula de escape; no caso do vulcão, pelo cone vulcânico. Se algo impede a saída da pressão, ambos explodem.

2. Observe o planisfério e responda às perguntas. Planisfério mostrando as placas litosféricas 180°

120° O 

60° O 

0°

60° L

120° L

  z   a    V   a    i   n   o    S    /    E    A    D

180° 

 

Círculo Polar Ártico  PLACA EURO-ASIÁTICA PLACA NORTE-AMERICANA

PLACA IRANIANA

Trópico de Câncer  PLACA AFRICANA

PLACA DO CARIBE

   ©

PLACA DAS FILIPINAS

PLACA ARÁBICA

PLACA DO PACÍFICO

PLACA DE COCOS

0º Equador  PLACA DO PACÍFICO

Trópico de Capricórnio 

PLACA DE NAZCA

N

O

L Círculo Polar Antártico 

S 0

3 300

PLACA SUL-AMERICANA

    h    c     i    w    n    e    e    r     G    e     d    o    n    a     i     d     i    r    e     M

PLACA INDO-AUSTRALIANA

PLACA ANTÁRTICA

6 600 km

1: 330 000 000

Área de choque de placas Área de afastamento de placas

Fonte: Graça M. L. Ferreira. Atlas geográfico espaço mundial. São Paulo: Moderna, 2010. p. 19.

a) Sobre qual placa o Brasil está situado? Placa Sul-Americana. b) O que pode ocorrer como resultado dos movimentos das placas litosféricas? É seguro

morar próximo ao encontro de placas? Justifique.

As pessoas que moram nas zonas próximas ao encontro de placas litosféricas estão mais suscetíveis às consequências decorrentes de catástrofes, quais sejam: abalos sísmicos, terremotos e maremotos (dependerá da i ntensidade dos movimentos).

197

Capítul o

2

Rochas e m inera is

O capí tulo an terior apresen tou a es tru tura de nosso plane ta. Agora  vamos es tudar os di feren tes  tipos de rochas que  fazem par te da li tos fera e  veremos como a sociedade as u tiliza.

Explorando A beleza das rochas Gabriel estava andando com Bruna, sua irmã, em um parque perto da casa deles. Em um barranco, eles viram várias pedrinhas no meio da terra. Gabriel notou, ao chegar mais perto, que havia uma pedra esverdeada muito bonita. Ele e Bruna ficaram muito empolgados:  – Será que encontramos uma pedra preciosa? Uma esmeralda? Ficamos ricos?

   t   a   c   r   o    F   a    i    l   a    t   a    N   :   s   e    õ   ç   a   r    t   s   u    l    I

O tio de Gabriel e Bruna é ourives, profissional que usa metais e pedras preciosas para fazer joias. Eles levaram a pedra verde para o tio deles ver. Ao examiná-la, ele rapidamente concluiu: – Essa é uma pedra comum, não tem valor de venda. Mas mesmo assim é muito bonita!

Juntos, vamos analisar a história. 1. Para você, qual é a diferença entre

rocha, pedra e mineral? 2.  Você alguma vez já encontrou uma

rocha interessante como a que Gabriel e Bruna encontraram? Resposta pessoal.

3.  Você acha que as rochas são todas iguais?

1. Minerais são corpos sólidos encontrados na natureza. São os materiais

extraídos do subsolo e que os seres humanos utilizam para fabricar instrumentos e utensílios diversos. O quartzo e o diamante são exemplos de minerais. Rochas, por sua vez, são compostas de um ou mais minerais, formando agregados sólidos. Pedra é um termo popular para rocha.

As rochas são formadas por um ou mais minerais. Portanto, como há grande variedade de minerais na crosta terrestre, há também uma grande variedade de rochas.

Professor, veja orientações para trabalhar esta seção no Manual do Professor.

198

  s   e   g   a   m    I   y    t    t   e    G    /    A    E    D    /    i    t   r    O    i    l   g   a    D    i   n   n   a    i    G

Os minerais Minerais  são compostos químicos, encontrados

na natureza em estado sólido, que constituem a grande maioria dos materiais encontrados na superfície ou no interior da crosta terrestre. São os minerais que formam as rochas. Cada mineral tem características próprias, como cor, presença ou não de brilho e muita ou pouca dureza. O ser humano utiliza minerais para os mais diversos fins. Na Pré-História, alguns já eram utilizados como tintas para pintar paredes de cavernas. Na Idade dos Metais desenvolveu-se a fundição, e minerais como cobre, prata e ouro começaram a ser empregados na produção de diversos utensílios e objetos de decoração. Atualmente, minerais popularmente conhecidos como pedras preciosas (diamante, esmeralda e rubi), são muito utilizados na produção de joias. A exploração dos minerais é uma atividade econômica muito importante. Minérios  são os minerais que têm importância econômica. O Brasil é um dos maiores produtores de minérios do mundo. Nossos principais produtos são o ferro e a bauxita.

Faca cerimonial da cultura chimu, civilização pré-inca. A cultura chimu surgiu por volta do ano 900 até 1470, quando foram dominados pelos Incas. Os chimus se destacaram na cerâmica e na produção metalúrgica.    i   n    i    b   m   o    l   o    C   o    i    b   a    F

A bauxita é uma rocha da qual se extrai o alumínio.

  m   o   c  .    k   c   o    t   s   r   e    t    t   u    h    S    /   y    h   p   a   r   g   o    t   o    h   p    T

Região de extração de ferro na Serra dos Carajás, no Pará, 2010.

199

Ciência e Sociedade O novo ouro

[...] Lantânio, cério, neodímio, európio, térbio, túlio, lutécio, samário. O leitor pode até não conhecer esses elementos, mas, muito provavelmente, depende deles no seu dia a dia. Não só o leitor como todo o mundo. Conhecidos como terras-raras, eles integram um grupo de 17 elementos indispensáveis na atual indústria de alta tecnologia. Motores elétricos, turbinas eólicas, superímãs, telefones inteligentes, computadores, tablets, lâmpadas de LED e fluorescentes, mísseis e muitos outros produtos levam terras-raras em sua fabricação. Não é à toa que esses elementos são alvo de uma competição internacional, semelhante à velha corrida pelo ouro [...]

  m   o   c  .    k   c   o    t   s   r   e    t    t   u    h    S    /   v   o   n   a    t   o    R   y   e   x   e    l    A

Graças à condutividade elétrica e sensível ao toque, elementos retirados da mineração do chumbo e do zinco (minerais) e das terras-raras possibilitam a tecnologia touchscreen.

     O      I      R       Á      S      S      O      L      G

Nem tão raras

[...] As terras-raras não são terras, nem são tão raras: sua abundância é maior que a de minerais de prestígio, como o ouro. No entanto, não há jazidas exclusivas desses elementos. Eles sempre ocorrem com outros de seu grupo, em geral em baixas concentrações, e associados a outros minérios [...], o que torna sua extração complexa. [...] Lavrados os minérios, é preciso separar os elementos de terras-raras. Esse processo envolve reações químicas intensas [...]

Lavrar: retirar do solo.

Sofia Moutinho. Ciência Hoje. Disponível em: . Acesso em: 17 mar. 2015.

Após ler o texto, reflita sobre ele para responder à seguinte questão: Por que os elementos mencionados são chamados de “novo ouro”?    k   c   o    t   s   r   e    t    t   u    h    S    /   n    i   g   a   r    B   y   e   x   e    l    A

Fragmento de granito. É possível distinguir os minerais que o compõem: mica (cor mais escura), quartzo (branco ou transparente) e feldspato (marrom).

   k   c   o    t   s   r   e    t    t   u    h    S    /    h   c  .    k   n   a    b   o    t   o    h   p

O granito é amplamente utilizado como revestimento de pisos ou bancada de pias.

200

Por que o ouro é um metal muito valorizado no mundo todo, e os elementos químicos que compõem as terras-raras são fundamentais para a produção de artefatos da nova tecnologia, e para o desenvolvimento e funcionamento das indústrias, telecomunicações e outros ramos da economia.

As rochas

Rochas são materiais sólidos que compõem a crosta terrestre. Podem ser formadas por um ou mais minerais. É comum chamarmos as rochas e seus fragmentos de pedras. Se observarmos com atenção uma rocha como o granito, é possível visualizar os diferentes minerais que a compõem: quartzo, feldspato e mica. Em razão de sua dureza e resistência, o granito é muito utilizado na construção civil, como pode ser visto na imagem ao lado.

Tipos de rochas O estudo das rochas é importante porque auxilia os pesquisadores a compreender melhor as transformações que ocorreram na crosta terrestre e como era o ambiente da Terra no passado. Também traz informações úteis para o desenvolvimento de novas tecnologias. Para estudar as rochas é preciso classificá-las. As rochas são classificadas de acordo com sua origem, e podem ser de três tipos: •

magmáticas;

•

sedimentares;

•

metamórficas.

Rochas magmáticas ou ígneas As rochas magmáticas, também conhecidas como ígneas, originam-se pelo resfriamento e pela solidificação do magma. Podem ser vulcânicas ou plutônicas. Rochas vulcânicas: são lançadas pelas erupções vulcânicas do interior da Terra para a superfície. Sofrem resfriamento rápido e se solidificam. O basalto e a pedra-pomes são exemplos de rochas vulcânicas.

   k   c   o    t   s   r   e    t    t   u    h    S    /   p   m   e    K    b   o    R

•

  s   n   e   g   a   m    I   r   a   s    l   u    P    /   r   e    b   g   n    I   r   a   m   s    I

A pedra-pomes parece uma “espuma sólida”, é formada pelo rápido esfriamento da lava cheia de gases vulcânicos.

As rochas que formam o arquipélago de Fernando de Noronha são vulcânicas. •

Rochas plutônicas:  formam-se quando

o magma se esfria e se solidifica lentamente no interior da crosta terrestre. O granito, o gabro e o diorito são exemplos desse tipo de rocha.

C u r ioso

 é...

   k   c   o    t   s   r   e    t    t   u    h    S    /   g   r   o  .   s   a    l    t   a    d   n   a   s  .   w   w   w

   k   c   o    t   s   r   e    t    t   u    h    S    /   s   e   y   o    B   r   e    l   y    T

O diorito e o gabro são rochas plutônicas.

Piscinas com água superaquecida Em muitas áreas com vulcanismo podemos encontrar piscinas naturais aquecidas pela ação do calor do centro da Terra nas águas subterrâneas. Por isso, essas fontes de água são chamadas de geotérmicas (do grego geo, “terra”, e termo, “calor”). As fontes termais são muito apreciadas e exploradas para turismo e comuns em países como Islândia e Nova Zelândia. No Brasil, a região de Caldas Novas, no estado de Goiás, recebe a visita de milhares de turistas a cada ano.

  s   n   e   g   a   m    I   r   a   s    l   u    P    /   z   c    i   w   o   n   y   r    t   y    C   n   o   m   o    l   a    S

Piscina aquecida com a energia geotérmica, que vem do interior da Terra. Caldas Novas, GO, 2011.

201

  s   n   e   g   a   m    I   r   a   s    l   u    P    /    b    i    D   e   r    d   n    A

Rochas sedimentares A ação do vento e da água nas rochas faz com que elas sofram desgaste, soltando fragmentos denominados de sedimentos. Eles se depositam em camadas, durante longos períodos. As camadas de cima pesam sobre as de baixo e as pressionam, compactando-as. O resultado desse processo, que pode levar milhares de anos, são as rochas sedimentares. Calcário, arenito e argilito são exemplos de rochas sedimentares. A argila, que compõe o argilito, é usada na fabricação de tijolos, telhas e objetos domésticos, como panelas e tigelas. Chamamos de cerâmica todos os objetos produzidos com argila e queimados em um forno para que fiquem resistentes.

Paredão de rochas sedimentares no Parque Nacional de Sete Cidades, Piracurura, PI, 2014.

  s   n   e   g   a   m    I   r   a   s    l   u    P    /   o    t   a    S   n   o   s    d    E

   i   n    i    b   m   o    l   o    C   o    i    b   a    F

Bonecas em cerâmica do Vale do Jequitinhonha, MG.

   k   c   o    t   s   r   e    t    t   u    h    S    /   p   p   r   o   c    S

Pote em cerâmica.

Rochas metamórficas Pedra-sabão, rocha metamórfica.    i   n    i    b   m   o    l   o    C   o    i    b   a    F

Gnaisse, rocha metamórfica.

   i   n    i    b   m   o    l   o    C   o    i    b   a    F

Ardósia, rocha metamórfica.

202

Denominamos de rochas metamórficas as que tiveram sua estrutura, textura ou composição modificada pela ação de altas temperaturas e pressões. A origem desse nome vem do grego: meta significa “mudança”, e,”forma”. Na origem, podem ter sido rochas sedimentares ou ígneas que sofreram mudanças na estrutura, resultando em um tipo de rocha diferente. O calcário, por exemplo, ao ser submetido a altas temperaturas, transforma-se em mármore, que é uma rocha metamórfica. Outros exemplos são: a pedra-sabão, o gnaisse e a ardósia. Os três grupos de rochas – magmáticas, sedimentares e metamórficas – transformam-se continuamente na natureza por meio de um conjunto de processos geológicos denominado ciclo das rochas. As rochas formadas em profundidade alteram-se quando afloram à superfície, dando origem a sedimentos que vão formar rochas sedimentares. Essas rochas sedimentares, quando sujeitas a pressão e a temperatura elevadas, sofrem novas modificações, podendo originar rochas metamórficas ou magmáticas.

  m   o   c  .   o    t   o    h   p    k   c   o    t   s    I    /    k   r   o   w   m    l    i    F

A ardósia é amplamente empregada na construção, na confecção de pias e no revestimento de pisos.

Atividades Sistematizar

1. O que são minerais? Dê exemplos.

São compostos químicos encontrados na crosta terrestre em estado sólido, por exemplo: cobre, ouro, prata, diamante, esmeralda, rubi etc.

2. O Brasil é um dos maiores produtores de minérios do mundo. Quais são os principais miné-

rios produzidos no país?

Ferro e bauxita.

3. Por que o estudo das rochas é importante?

Porque muitas delas apresentam valor econômico; além disso, auxilia os pesquisadores a compreender melhor as transformações que ocorreram na crosta e como era o ambiente da Terra no passado. Traz também informações úteis para o desenvolvimento de novas tecnologias.

4. Como as rochas são classificadas? De que tipo são? As rochas são classificadas de acordo com sua origem e podem ser de três tipos: magmáticas ou ígneas, sedimentares e metamórficas.

5. As rochas magmáticas originam-se do resfriamento e da solidificação do magma. Identifi-

que os dois tipos de rochas magmáticas com base nas descrições de como se formaram. a) As rochas magmáticas podem se formar no interior da Terra. Isso ocorre quando o magmagmáticas ma se esfria e se solidifica lentamente no interior da crosta terrestre. Rochas plutônicas. b) Materiais da composição do magma são expelidos por vulcões do interior da Terra. Ocorre, então, derramamento de lava na superfície terrestre. A lava esfria rapidamente e se torna sólida, formando rochas. Rochas magmáticas vulcânicas. Refletir

1. Analise a tirinha a seguir:    2   k   c    9   i    9   l    1   c    U    l      ©   a   n   s   o   r   s   e   v   r   e   i    t   n    t   U   a   y    W    b    l    l  .    i   t   s    B   i  ,   D   s   e   /    b    b   n   o   o   r    H  s   e    &   t    t   a   n    i   W   v    l   a    C

a) Que tipos de rochas Calvin citou na tira? Sedimentares e magmáticas (do subtipo vulcânicas).

b) A rocha que Calvin achou poderia ser basalto? Por quê? Não, pois ele diz que a pedra é do tipo sedimentar, e o basalto é magmática.

Desafio

1. Desenhada pelo artista plástico Carlos Oswald e projetada pelo engenheiro Heitor da Silva

Costa, a estátua do Cristo Redentor foi feita em pedra-sabão. Sua inauguração ocorreu em 1931 e, em julho de 2009, foi eleita uma das Novas Sete Maravilhas do Mundo. a) A pedra-sabão é um exemplo de que tipo de rocha? Rocha metamórfica. b) A estátua do Cristo Redentor sofre desgastes frequentemente, necessitando de constante manutenção para que os milhares de turistas continuem a visitá-la. Quais são as causas desses desgastes? Ação da chuva ácida e do vento. 203

3

O capí tulo an terior apresen tou os di feren tes  tipos de minerais e como são  formados. Agora vamos conhecer as trans formações ocorridas nas rochas quando se mis turam a ou tros elemen tos, como água e ar, e recebem a in fluência de seres  vi vos, dando origem ao solo.

Capítul o A formação do solo

Explorando O desgaste das rochas Aninha se interessava muito por rochas, e tinha uma coleção delas: algumas formadas por um único mineral, outras formadas por diversos minerais; algumas com cores bem vivas, e outras eram escuras. O interessante é que ela e sua irmã mais velha, Vera, gostavam muito de se divertir juntas, e viviam inventando brincadeiras. Sabendo que havia rochas mais resistentes que outras, que se esfarelavam com mais facilidade, Aninha teve uma ideia e propôs um desafio a sua irmã: – Vamos apostar quem consegue quebrar uma rocha com as mãos? – Duvido que você consiga! – respondeu a irmã. E cada garota escolheu uma pedra da coleção. Aninha escolheu logo a de menor tenacidade (capacidade de resistir a choque). Apertou-a e conseguiu quebrá-la com a mão, transformando-a em vários pedacinhos. Sua irmã não conseguiu: apertou, apertou, e nada de a rocha quebrar-se. – Nossa! Como é difícil! Como você conseguiu quebrar a sua?

   t   a   c   r   o    F   a    i    l   a    t   a    N   :   s   e    õ   ç   a   r    t   s   u    l    I

EU SOU A ANINHA.

Agora é sua vez. 1.  Você já notou que algumas rochas

são fáceis de quebrar, enquanto outras são muito resistentes? Lembra-se de alguma situação em que percebeu isso? Em que lugar você estava? Resposta pessoal. 2. Os solos são formados a partir do desgaste das rochas. Sabendo disso, qual dos

dois tipos de rochas apresentados na narrativa poderia mais facilmente se tornar parte do solo? A rocha que na natureza apresenta mais condições de se fragmentar com mais facilidade e compor o solo é a que estava com a Aninha.

204

Professor, veja orientações para trabalhar esta seção no Manual do Professor.

O que é solo? Solo é a camada mais superficial da crosta terrestre, e está intimamente relacionado à manutenção da vida. É no solo que se fixam as raízes das plantas, e é dele que elas obtêm a água e os sais minerais de que necessitam para sobreviver. As sociedades dependem do solo para produzir alimentos, construir sistemas de moradia e infraestrutura (ruas, sistemas de energia etc.), tanto nas cidades quanto nas áreas rurais.   a   n   e   r   a   o    t   o    F    /   r   o   s   s   a

   N   n    i    k    A   o   r   u   a    M

Ocupação da superfície do solo em um ambiente urbano. Sobre o solo há construções, vias de transporte, sistemas de energia etc. Salvador, BA, 2013.

Como se forma o solo? Assim como na formação dos diferentes tipos de rochas, a formação do solo é um processo muito demorado, que leva milhares ou até milhões de anos. O solo é resultado de algumas mudanças que ocorrem nas rochas. Condições climáticas, relevo, tempo e a presença de seres vivos são os principais responsáveis pelas transformações nas rochas até a formação do solo. A solo rocha-mãe rocha principal que dá origem ao solo é chamada de rocha-mãe.

O solo é o resultado da ação do intemperismo sobre a camada superficial da rocha-mãe. Bom Jesus, RS, 2012.   s   n   e   g   a   m    I   r   a   s    l   u    P    /    f    f   o    l   r   e    G   n   o   s   r   e    G

O intemperismo As rochas da crosta terrestre, ao interagirem com a atmosfera, com a hidrosfera e com os seres vivos, sofrem desgastes e transformações. Chamamos esse processo de intemperismo . Com a ação do intemperismo, a camada superficial da rocha-mãe torna-se um material frágil e que se desintegra com facilidade. O intemperismo pode ser físico e químico e, em geral, ambos ocorrem ao mesmo tempo. 205

Intemperismo físico É quando a desintegração ocorre por variações na temperatura, crescimento de raízes, ação do gelo etc., mas não altera a composição da rocha. Veja alguns exemplos de como as rochas podem se quebrar.  Variação de temperatura: quando a rocha é submetida a variações de temperatura, os minerais unidos que a formam se dilatam e se contraem em direções e com intensidades diferentes, podendo causar sua quebra. Ação do gelo: a água quando congela, a zero grau Celsius, ocupa um volume maior que no estado líquido. O congelamento da água acumulada em fendas também pode causar fragmentação das rochas. Crescimento de raízes:  as raízes de plantas que crescem nas fendas das rochas também podem quebrá-las.    i   n    i    b   m   o    l   o    C   o    i    b   a    F

  s   n   e   g   a   m    I   r   a   s    l   u    P    /   e    t   n   e    d   u   r    P   o    ã   o    J

A ação dos impactos das águas em movimento, seja nos rios, nos mares ou a águia da chuva, também contribuem para o intemperismo. Na fotografia uma vista da Praia de Foles, na Ilha do Cardoso, em Cananeia (SP), abr. 2012.

Raiz encravada na rocha no município de Conceição do Mato Dentro (MG), dez. 2011.

Intemperismo químico São reações que modificam a estrutura dos minerais que compõem a rocha, alterando sua composição. Ocorre em decorrência da ação da água da chuva, da atividade dos organismos decompositores e da liberação de substâncias ácidas por raízes e caules de plantas e por outros seres vivos.   m   o   c  .   o    t   o    h   p    k   c   o    t    S    i    /   n   a   m    k   c   e   p    S   y   c   a    t    S

As plantas e outros organismos, como liquens, liberam substâncias ácidas que corroem as rochas.

206

A composição do solo O solo é composto basicamente de ar, água, restos de organismos que sofrem decomposição e partículas minerais originadas da alteração das rochas. Esses quatro componentes do solo encontram-se misturados uns aos outros e podem ser classificados em inorgânicos  e orgânicos.  Veja, na ilustração a seguir, exemplos de seres que vivem e interagem no solo e com ele. piolho-de-cobra   a   r   u   o    M   s    i   u    L

fungos

mamífero (toupeira)

tatuzinho-de-jardim

bactérias fixadoras de nitrogênio formando nódulos em leguminosas

decompositores (fungos e bactérias)

cupim larva de cupim A proporção entre as dimensões dos elementos representados bem como as cores usadas não são as reais.

minhoca

Esquema simplificado de corte em solo evidenciando os seres vivos que o habitam. Situação não real, elaborada para fins didáticos.

Fonte: Alan Strahler. Introducing Phyisical Geography . Boston University: John Wi ley & Sons, Inc., 2011. p. 356.

Componentes inorgânicos:  são partículas minerais de rochas, água e

ar. Os grãos de rocha resultantes da ação do intemperismo podem apresentar diferentes tamanhos. O ar e a água ocupam os poros entre esses grãos. Em um solo encharcado, a água ocupa o lugar do ar, prejudicando o desenvolvimento das raízes e a vida dos animais. Componentes orgânicos:  são os seres vivos e restos de organismos mortos que se decompõem. Fazem parte desse grupo as plantas, animais como formigas, caracóis e minhocas e os decompositores . Os seres decompositores são as bactérias e os fungos que se decompõem, isto é, desmancham os restos de seres mortos, partes que caíram de plantas, como frutos e folhas, bem como fezes de animais. A ação dos decompositores sobre os restos de organismos vivos e mortos produz o húmus, material orgânico de cor escura que aumenta a fertilidade do solo. O solo, portanto, não é constituído apenas de partículas de rocha – componentes inorgânicos –, há também restos de animais, de plantas e outros seres vivos – os componentes orgânicos. O interior do solo é habitado por diversos seres vivos, que interagem entre si e com o solo. Esses seres ajudam na formação da porosidade do solo (aeração), na infiltração de água (umidade), na disponibilidade de nutrientes, entre outros aspectos. 207

O perfil do solo O solo começa a se formar da rocha exposta na superfície. Com a ação do intemperismo sobre a rocha, novas camadas de solo surgem, as camadas que já existem tornam-se mais espessas e a rocha inicial, a rocha-mãe, fica mais profunda. Essas camadas são chamadas horizontes e, juntas, compõem o perfil do solo, que vai da superfície à rocha-mãe. Observe a imagem abaixo. No horizonte O  há uma fina camada de matéria orgânica, originada da decomposição de organismos mortos; o horizonte A  é resultado da mistura de matéria orgânica e minerais provenientes do processo de intemperismo, é onde se desenvolve a maior parte das raízes das plantas; o horizonte B  ocorre em solos mais maduros, e é composto basicamente de minerais; o horizonte C  é uma zona de transição entre a rocha-mãe e o solo, em que há fragmentos de rochas; por fim, o horizonte R  é a própria rocha-mãe.

Posso perguntar?

O solo se forma de baixo para cima ou de cima para baixo? O solo se forma com as mudanças que a rocha sofre na superfície, portanto, de cima para baixo.

  a   r   u   o    M   s    i   u    L

horizonte O horizonte A horizonte B Os diferentes horizontes formam o perfil do solo.

horizonte C (horizonte R rocha-mãe)

Fonte: Igo Lepsch. Formação e conservação dos  solos. São Paulo: Oficina de Textos, 2002. rocha      O      I      R       Á      S      S      O      L      G

solos jovens

solo maduro

É o tipo de rocha-mãe que determina as características do solo originado dela, como cor, textura  e composição de minerais.

Espesso: grosso, profundo. Textura: consistência,

estrutura, trama.    k   c   o    t   s   n    i    t   a    L    /   s    i    b   r   o    C    /   r   e    l    l    i    M    i    l   r   a    M

horizonte O

horizonte A

horizonte B Fotografia de corte em solo com a indicação aproximada dos horizontes O, A, B. A quantidade de horizontes e sua composição podem variar muito de um lugar para outro.

208

Atividades Sistematizar No horizonte O há uma fina camada de matéria orgânica; o horizonte A é resultado da mistura de matéria orgânica e minerais provenientes do processo de intemperismo; o horizonte B ocorre em solos mais maduros e é composto basicamente de minerais; o horizonte C é uma zona de

1. Descreva brevemente os horizontes do solo, que, juntos, compõem o perfil do solo. transição entre a rocha-mãe e o solo; por fim, há a rocha-mãe.

2. Por que podemos afirmar que o solo, a camada mais estreita e superficial da crosta terrestre, é do solo, onde estão fixadas as raízes das plantas, que elas obtêm a água de é indispensável à manutenção da vida? Porque que necessitam para realizar a fotossíntese e também os sais minerais necessários à

3. Leia o texto a seguir.

sua sobrevivência. Das plantas também se originam os alimentos consumidos por nós e por outros seres vivos.

A chuva, o vento e a variação da temperatura são agentes da natureza que atuam nas rochas, desintegrando-as e alterando a composição dos minerais que as compõem. Paralelamente, ocorrem os processos de acúmulo de restos de organismos mortos e de decomposição que enriquecem o solo com material orgânico e sais minerais. Esses processos, entre outros, originam e constituem os diferentes tipos de solo. Identifique e copie trechos do texto que se referem: a) ao processo de intemperismo físico;

“A chuva, o vento e a variação da temperatura são agentes da natureza que atuam nas rochas, desintegrando-as [...]”

b) ao processo de intemperismo químico;

“[...] alterando a composição dos minerais que as compõem. [...] decomposição que enriquece o solo com [...] sais minerais.”

c) à presença de elementos orgânicos na composição do solo. “[...] processos de acúmulo de restos de organismos mortos e de decomposição que enriquece o solo com material orgânico [...]”

4.  Vimos que o interior do solo é habitado por diversos seres vivos (componentes orgânicos).

De que forma esses seres contribuem para o solo?

O resultado da ação dos decompositores sobre os restos de organismos vivos e mortos produz o húmus, material orgânico de cor escura que aumenta a fertilidade do solo.

Refletir 1. Analise esta situação:

 Victor aprendeu na aula de Ciências que o ar no solo é essencial para as plantas e para os seres vivos que ali vivem. Ele ficou muito preocupado com o que pode acontecer com a plantação de hortaliças de seu pai e dos demais agricultores da região onde ele mora, pois intensas porque o pai dele e os outros agricultores daquela região chuvas encharcaram o solo de toda a área de plantação. Sim, podem ter prejuízo. Em um solo encharcado a água ocupa o lugar do ar, dificultando o desenvolvimento das raízes e a vida  Victor tem motivo para se preocupar? Por quê? dos animais no solo.

Desafio 1. Como o solo sustenta a vida? a) Escreva quais são as diversas funções do solo e as formas como o ser humano o utiliza.

Faça uma redação que aborde esses aspectos e inclua os cuidados que devemos ter para seu texto, o aluno deve destacar que o solo está relacionado à manutenção da vida, pois nele que os recursos não se esgotem. Em há reservatórios de água e se fixam as raízes das plantas, de onde retiram água e minerais. O texto deve destacar o uso humano para obter alimentos, construir moradias e infraestrutura.

b) Como o ditado popular “Melhor prevenir do que remediar” aplica-se às suas conclusões? Espera-se que o aluno conclua que os recursos naturais devem ser usados com planejamento e consciência para que, no futuro, as consequências não sejam desastrosas.

209

4

No cap ítulo an terior  você  viu de el que modo o solo se forma e o pap o. cess pro e do in temperismo ness Es tudamos  também como analisar um per fil de solo. Nes te capítulo conheceremos os di feren tes  tipos de . solo e suas principais carac terís ticas

Capítul o  Tipos de solo

Explorando O canteiro do vizinho Eduardo é um menino muito curioso. Ele sempre está procurando descobrir coisas novas. A empresa de água do município onde ele mora abriu um buraco na calçada ao lado da casa do garoto para verificar as tubulações. Ele aproveitou e perguntou ao responsável pela obra se poderia pegar um pouquinho de terra, quantidade suficiente para encher um copinho plástico. Depois, no jardim da escola, pegou mais um pouquinho de terra em outro copinho e comparou-a com a terra retirada da obra na rua. A terra da rua era avermelhada e bem seca, enquanto a terra do jardim era marrom-escura, bem úmida e fofa – tinha até uma minhoca!

  s   e   n   u    t   n    A   r   e    d   n   a    W   :   s   e    õ   ç   a   r    t   s   u    l    I

EU SOU O EDUARDO.

Com esta investigação Eduardo observou que os solos não são todos iguais como parecem ser ao primeiro momento. E isso o deixou com vontade de saber mais a respeito desse assunto. Agora é sua vez. 1.  Você já percebeu, como Eduardo, que o solo pode ser diferente dependendo do lugar? Resposta pessoal.

2. Cite características diferentes entre os tipos de solo que você já viu. Resposta pessoal. Professor, veja orientações para trabalhar esta seção no Manual do Professor.

210

Propriedades do solo  Vimos que o solo apresenta tanto componentes orgânicos como inorgânicos e é composto de diferentes partículas misturadas. Dependendo da mistura, a espessura, a cor, a textura e a permeabilidade  do solo variam. A textura do solo é determinada pelo tamanho dos grãos e pela porosidade. Os grãos são as partículas que se originam das transformações sofridas pela rocha-mãe. A porosidade é determinada pelo espaço entre os grãos, preenchido por água, ar e seres vivos. O solo pode ser classificado de acordo com o tipo e o tamanho de grãos em sua composição. Areia   m   o   c  .   o    t   o    h   p    k   c   o    t    S    i    /   a    k    t   o    h   p

Permeabilidade: é a capacidade de um fluido (como o ar ou a água) escoar entre os poros de um sólido. A água atravessa facilmente um solo permeável, enquanto no solo impermeável ela fica retida na superfície.

     O      I      R       Á      S      S      O      L      G

Argila

Silte   m   o   c  .   o    t   o    h   p    k   c   o    t    S    i    /   o    i    d   u    t    S   y   e    k   n   o    M   a    j   n    i   n

  a    i    d   e   m   o    i    D    /   g   n    i    h   s    i    l    b   u    P   m   a   r   g   n    I

  :   a   s   i   r   e    õ   e   ç   r   e   a   P   r    t   s   r   u   a   s    l    I   é    C   o    l   u   a    P

Esquemas mostram do maior ao menor em permeabilidade.

Os grãos de areia têm de 0,05 a 2 mm; os de silte, entre 0,05 e 0,002 mm; e os de argila são menores que 0,004 mm. A areia apresenta permeabilidade alta. O silte tem permeabilidade média. A argila, permeabilidade baixa.

Solo argiloso Esse tipo de solo tem mais de 30% de argila na composição de suas partículas sólidas. A cor da argila pode variar, de acordo com o teor de outros minerais e da matéria orgânica. Assim é possível encontrar argila de cor amarela, vermelha, cinza, marrom e verde.    k   c   o    t   s   r   e    t    t   u    h    S    /   n   e   e    t   r    i    h    T

Posso perguntar?

Afinal, qual dos tipos de solo retém mais água: areia ou argila? A argila é muito empregada na produção de artefatos de cerâmica, por ser muito fácil de moldar enquanto está úmida e ficar muito firme e dura depois de cozida a temperaturas superiores a 800 °C.

A argila retém mais água em razão do tamanho reduzido de seus poros e porque há maior quantidade de poros. Já o solo arenoso tem poros grandes, e o espaço entre os grãos é maior, por isso não consegue reter muita água.

211

Chamamos de argila os sedimentos formados por partículas muito pequenas, menores que 0,004 milímetros, o que faz com que o solo argiloso seja pouco permeável. Seus grãos, muito pequenos, ao se juntarem deixam espaços também pequenos entre eles, retendo água. Por esse motivo, o solo argiloso costuma ficar encharcado após a chuva.

Solo arenoso O solo arenoso tem cerca de 70% de areia em sua composição. Os grãos são maiores que os da argila, entre 0,05 e 2 milímetros; assim, seus poros também são maiores, facilitando o escoamento da água. Por essa razão, o solo arenoso escoa a água rapidamente e não fica úmido por muito tempo. É um solo pobre em nutrientes, porque eles são carregados junto com a água. solo arenoso

solo argiloso

  a   r    i   e   r   e    P   r   a   s    é    C   o    l   u   a    P

O solo humífero é muito apropriado para a agricultura, pois é rico em matéria orgânica e tem os nutrientes de que as plantas necessitam para se desenvolver. São Paulo, SP, 2011.

poros maiores

poros menores   s   n   e   g   a

  m    I   r   a   s    l   u    P    /   a    t   s    i    l   a    b   m   y    C    l   e    i   n   a    D

C u r ioso

Comparação entre a porosidade dos solos argiloso e arenoso. No solo arenoso os poros são maiores do que no argiloso, caracterizando maior permeabilidade. No solo argiloso, a água fica retida nos poros.

Solo humífero O solo humífero, também chamado de organossolo, tem coloração escura por causa do alto teor de húmus, que é a matéria orgânica presente no solo. Esse solo apresenta características ideais para o plantio: é aerado, permeável na medida adequada tanto para a água quanto para o ar e contém grande parte dos sais minerais necessários às plantas.

 é...

As minhocas são eficientes produtoras de húmus Ao se movimentarem pelo solo, as minhocas abrem túneis e engolem parte da terra que deslocam para extrair partículas alimentares. Esses túneis aumentam a porosidade do solo, contribuindo para a circulação de ar e a infiltração de água. Além disso, as fezes das minhocas também fazem parte do húmus, o que gera um adubo orgânico rico em nutrientes. A importância das minhocas para a fertilização e recuperação dos solos já era reconhecida no século IV a.C. pelo filósofo grego Aristóteles, que definia esses seres como “arados da terra”, graças à capacidade que eles têm de escavar os terrenos mais duros. 212

  m   o   c  .   o    t   o    h   p    k   c   o    t    S    i    /    k   c   o    t   s   w   e    i   v   r   a   e    l   c

A ação das minhocas melhora a qualidade do solo para o plantio.

Hora da

prá tica: experimen to

 Vamos analisar o tamanho dos grãos de três diferentes tipos de solo.

ATENÇÃO!

Não leve as mãos ao rosto durante a execução desta atividade.

Material: • •

• • • •

duas peneiras (uma de trama fina e outra mais grossa); dois tipos de solo coletados em diferentes lugares (de preferência que tenham texturas e tamanhos de grãos bem diferentes); dois recipientes para recolher a terra peneirada; seis copos de plástico; uma balança (pode ser das de cozinha); caneta para identificar os copos de plástico.

  a   z   u   o    S   o    l    l    i   n   a    D

Como fazer 1. 2.

3.

4. 5. 6.

Identifique as duas amostras de solo que serão analisadas escrevendo nos copos: “solo 1” e “solo 2”. Encha um copo de plástico até a boca com uma das amostras de solo (solo 1) e pese-o. Anote esse valor no caderno. Passe essa porção de solo pela peneira de trama mais grossa, recolhendo em um recipiente o que passar por ela. Guarde em um copo de plástico o material que sobrou na peneira e identifique esse copo: “solo 1 – retido na peneira grossa”. Em seguida, passe o material do recipiente que você já peneirou com a peneira grossa pela peneira fina. Em outro copo de plástico recolha o que sobrou na peneira fina e identifique o copo: “solo 1 – retido na peneira fina”. Em outro copo de plástico recolha o material que passou pela peneira fina. Identifique o copo: “solo 1 – passou pela peneira fina”. Em seguida, pese os três copos e anote no caderno os valores obtidos. Agora repita os mesmos passos com a outra amostra de solo.

Refletindo e registrando 1.

2.

3. 4.

Faça uma tabela no caderno para anotar o “peso” (massa) da amostra inicial de solo, do material retido na peneira grossa e na peneira fina e do material que passou pela peneira fina. Qual das amostras de solo tem partículas menores? Ou seja, em qual delas a maior parte dos grãos foi peneirada, passou pela trama mais fina? Que amostra de solo é depende das composta de grãos maiores? De que tipo de solo é cada amostra? Resposta observações realizadas. Qual das amostras tem maior capacidade de reter água? Por quê? O solo com partículas menores tem também poros menores, assim tem mais capacidade de Qual das amostras é mais permeável? Por quê? reter água, como a argila.

O solo com partículas maiores é mais poroso, portanto tem alta permeabilidade, possibilitando que a água passe com mais facilidade entre os grãos. Um exemplo de solo permeável é a areia.

213

O solo brasileiro    i   n    i    b   m   o    l   o    C   o    i    b   a    F

Perfil de latossolo vermelho. Rio Casca, MG, 2008.

     O      I      R       Á      S      S      O      L      G

Manjedoura: suporte onde os animais comem nos estábulos.

Em razão da grande dimensão territorial, há, no Brasil, diversos tipos de solo, relacionados especialmente às condições climáticas, entre outros fatores. Os climas equatorial, tropical e subtropical favorecem grande quantidade de chuvas, o que colabora para o intemperismo e, portanto, para a formação do solo. O solo pode ser classificado por outro critério, além do tamanho dos grãos, que já vimos: pelo tipo de formação. A maior parte do solo brasileiro (quase 40%) é do tipo latossolo vermelho, de cor avermelhada, com mais de 2 metros de profundidade, e que sofre muito intemperismo. É ácido e pobre em nutrientes, e a cor mais escura deve-se ao intemperismo do basalto. Outro tipo, o argissolo, é encontrado em aproximadamente 20% do país. O cultivo de cana-de-açúcar ocupa parte de áreas com esses dois tipos de solo. No passado, o latossolo vermelho era chamado de terra roxa, termo resultante de uma tradução equivocada do italiano para o português. Os imigrantes italianos, que trabalharam nas plantações de café, chamavam esse solo de rosso, que significa “vermelho”. Atualmente, com a ajuda da tecnologia, planta-se nessas terras, além de café, trigo, soja, milho e cana-de-açúcar.

Ciência e Sociedade   s   s   e   r   p   a    h    l   o    F    /   s   s   e   r    P   o    t   o    h    P    l    i   z   a   r    B    /   a   r    i   e   v    i    l    O   a    l   o    L

“A minha paixão é o solo.” Esta frase da cientista Ana Maria Primavesi explica os mais de 60 anos dedicados ao estudo do manejo dos solos agrícolas do Brasil.

Ana Maria Primavesi é reconhecidamente uma das maiores defensoras do manejo ecológico do solo, vindo a receber, por conta desse trabalho, homenagens de várias partes do mundo. Ela nasceu em 1920 na Áustria. Cursou Agronomia na capital do país, Viena. Lá ela conheceu e casou-se com um colega de profissão, Artur Primavesi. Em 1949 vieram para o Brasil e começaram a trabalhar como agrônomos. Foi aqui, em nosso país, que Primavesi desenvolveu a proposta de que o solo precisa ser saudável para que dele brotem vegetais saudáveis. Ela foi umas das primeiras pessoas a compreender que o solo das regiões tropicais, como é o caso do Brasil, exige um tratamento diferenciado em relação aos do hemisfério Norte, uma vez que aqui a insolação é maior. A partir dessa constatação passou a defender o manejo ecológico do solo, alegando, por exemplo, que os adubos químicos sintéticos fabricados para uso em terras estrangeiras não eram adequados para o nosso solo. Para ela, nosso solo precisa de cobertura vegetal constante e adução orgânica para se manter rico, o que permite que a planta cresça livre de doenças e capaz de se defender contra as pragas. O solo é um elemento cheio de vida, como afirma Primavesi: “O solo orgânico pode ter, em um punhado de terra, até cinco bilhões de seres vivos, desde os grandes, como minhocas, até bactérias, fungos e algas”. 1.  Você acha que as práticas agrícolas atuais têm valorizado ou pre-

 judicado o solo? Por quê? 214

A relação entre solo e agricultura será aprofundada no próximo Tema. Neste momento, discuta com os alunos o que eles sabem sobre as práticas agrícolas atuais no Brasil. As grandes monoculturas, o uso ostensivo de adubos químicos e agrotóxicos têm gerado sérias críticas a esse setor, tanto por parte de ecologistas quanto por parte de médicos, uma vez que os índices de aditivos químicos em nossos alimentos estão em níveis cada vez maiores, com provável comprometimento da saúde da população.

Atividades Sistematizar 1. Descreva como é determinada a espessura e a porosidade do solo.

A textura do solo é determinada pelo tamanho dos grãos e pela porosidade. A porosidade é determinada pelo espaço entre os grãos, preenchido por água, ar e seres vivos.

2. Segundo o que foi estudado, como podemos classificar o solo? Podemos classificá-lo em: humífero, arenoso e argiloso.

3. A que tipo de solo refere-se a descrição abaixo?

João comprou um terreno. Quando começou a preparar a terra para o futuro jardim, notou que ela apresentava uma coloração escura. Maurício, o jardineiro, informou que o solo do terreno era bom para o plantio porque a cor escura da terra deve-se à grande quantidade de matéria orgânica. Eles verificaram que o solo é fofo, ou seja, permeável tanto para a água quanto para o ar, e fornece grande parte dos sais minerais necessários às plantas. Humífero. 4. Quais tipos de solo formam a maior parte do território brasileiro? Latossolo vermelho e argissolo.

Refletir 1. Analise a seguinte situação.

O pai de Luana procurava terras para comprar, porque queria ampliar seu empreendimento agrícola. Contratou, então, um especialista para analisar uma amostra de solo do terreno pelo qual estava interessado. Os resultados indicaram que aquele solo tinha as seguintes proporções de componentes: 10% de húmus, 5% de argila, 25% de calcário e 60% de areia. Considerando os dados acima, se você fosse um agricultor, compraria esse terreno para plantar um vegetal que exigisse solos ricos em nutrientes? Justifique. Não, porque o solo analisado tem alto teor de areia, o que o torna inapropriado para cultivo de plantas que exigem solos ricos em nutrientes.

Desafio 1. Escreva um pequeno registro sobre cada tipo de solo representado nas imagens a seguir, as

regiões onde eles são mais facilmente encontrados, quais deles são mais apropriados para o plantio e quais são menos apropriados, sempre justificando suas escolhas.   s   n   e   g   a   m    I   r   a   s    l   u    P    /    f    f   o    l   r   e    G   n   o   s   r   e    G

a)

Solo argiloso

  m   o   c  .    k   c   o    t   s   r   e    t    t   u    h    S    /   o    t    t    i    d   a    l    V

Solo humífero

Solo Arenoso

b)

c)

  m   o   c  .    k   c   o    t   s   r   e    t    t   u    h    S    /   v   o   n   r    i   m    S  .    V   y   e   x   e    l    A

215

5

O cap ítulo an terior apresen tou as s carac terís ticas dos diferen tes tipo os  vam , de solo. Nes te cap ítulo conhecer alguns recursos do solo explorados pelos seres humanos, como o pe tróleo.

Capítul o Recursos minerais e energé ticos

Explorando As riquezas do solo   o    i    d    ú    t   s    E    O    K    D   :   s   e    õ   ç   a   r    t   s   u    l    I

Juliana sempre ouviu seu avô dizer que “A principal riqueza de um país está no solo”. Ela acha difícil entender que a riqueza está no solo, já que todos os materiais de valor que conhece, como prédios, computadores, ou mesmo dinheiro e joias, estão acima do solo. OLÁ, SOU A JULIANA.

O que pode haver no solo que gera tanta riqueza? Ou será que o avô de Juliana está errado? Agora, discuta com os colegas as questões a seguir. 1.  Você concorda com a frase do avô de Juliana? Por quê? Resposta pessoal. 2. Em sua opinião, que riquezas pode haver no solo?

As riquezas do solo podem ser relacionadas com a presença de petróleo e minérios, com os ganhos obtidos com a agricultura ou até mesmo com o valor de terrenos.

Professor, veja orientações para trabalhar esta seção no Manual do Professor.

216

Os recursos presentes no solo O solo abriga uma série de recursos naturais que podem gerar riquezas. O principal valor do solo para muitos seres vivos está no fato de ele produzir os alimentos que sustentam a abundância das formas de vida na Terra. Para os seres humanos especificamente o desenvolvimento da agricultura foi um passo revolucionário que possibilitou o desenvolvimento de cidades e civilizações bastante evoluídas tecnicamente. Além disso, podemos citar metais preciosos, como ouro e prata; metais não preciosos, mas muito usados em atividades industriais, como ferro e cobre; pigmentos utilizados na confecção de tintas; água; petróleo, entre outros. A maioria desses recursos está nas camadas mais profundas do solo, conhecidas como subsolo. O solo de países do Oriente Médio, por exemplo, geralmente é rico em petróleo. Como esse recurso é muito valioso atualmente no cenário mundial, grande parte da atividade econômica desses países se concentra em extrair e processar petróleo. Outros países também se destacam na exploração de recursos do solo, como China, que extrai ferro, carvão mineral, petróleo e terras-raras, e Rússia, com carvão mineral, gás natural e petróleo. Todos os recursos provenientes do solo devem ser extraídos e processados com cuidados especiais para não prejudicar o ambiente nem a saúde dos trabalhadores. Os recursos do solo são finitos e podem acabar, por isso é importante que sua exploração seja planejada e consciente. Dependendo do método utilizado na extração, a paisagem de um local é alterada para sempre.   m   e   g   a   m    I   r   a    h    l    O    /   s   n    i    t   r   a    M   a   c   u    J

O solo brasileiro tem recursos valiosos que atraem diversas pessoas para sua exploração. Extração de ouro em Serra Pelada, PA, 1980.

  s   n   e   g   a   m    I   r   a   s    l   u    P    /   e    t   n   e    d   u   r    P   o    ã   o    J

Os recursos do solo são finitos e, dependendo do modo como é feita a extração, o ambiente pode ser prejudicado para sempre. Itabira, MG, 2014.

217

Petróleo

Etapas 3 4   n   o   s    l    i    N   o    l   u   a    P

O petróleo é um líquido negro, viscoso, composto de diversas substâncias e, como dissemos, tem grande valor econômico. Por meio dele são produzidos gasolina, parafinas, óleo diesel, plásticos e asfalto. Ele foi formado pela deposição de restos de seres vivos cobertos por sedimentos ao longo de 1 milhões de anos e que 2 sofreram diversas transformações. Essas transformações foram muito complexas e ocorreram por causa da pressão e do calor gerados no plâncton empilhamento de camadas de solo sobre os resíduos orgânicos. seres que viveram há milhões de anos restos de seres vivos (matéria orgânica) em decomposição

os materiais orgânicos acumulados sofreram pressão da deposição de camadas sedimentares e de movimentos da crosta.  jazida de petróleo formada

Especialistas estimam que as jazidas de petróleo mais recentes têm menos de 2 milhões de anos, enquanto as mais antigas teriam sido formadas há aproximadamente 500 milhões de anos.   o    b   o    l    G    O   a    i   c   n    ê   g    A    /   o    t   o   x    i   e    P   s   o   g   n    i   m   o    D

Após extraído do solo, é processado em refinarias, que separam seus diferentes componentes e geram os produtos que utilizamos no dia a dia. O petróleo também é uma fonte de energia, porque alguns de seus compostos, como a gasolina e o gás, são utilizados para gerar energia que movimenta carros ou aquece casas. O petróleo é considerado um recurso não renovável , porque leva milhões de anos para ser formado e, portanto, não pode ser reposto na mesma velocidade em que é extraído. Além disso, sua extração, transporte e utilização envolvem diversos cuidados, já que é um material perigoso, que pode causar danos ao ambiente e à saúde dos seres vivos.

Ave coberta de petróleo em decorrência de derramamento ocorrido em Magé, RJ, 2000.

218

O petróleo no Brasil

plataforma

No Brasil, a maior parte das reservas de petróleo está em solo marítimo, em profundidades maiores que as reservas de outros países produtores. Assim, é necessário perfurar o assoalho marinho (chão, fundo do mar) para alcançar o petróleo. Por causa dessa dificuldade, foram desenvolvidas diversas tecnologias e equipamentos, o que tornou o Brasil um dos países mais avançados em técnicas de exploração de petróleo nos mares e em grandes profundidades. O pré-sal é uma área de reserva de petróleo localizada em grandes profundidades, sob as águas oceânicas, abaixo de uma espessa camada de sal, formando uma das várias camadas rochosas do subsolo marinho.

oceano

camada pós-sal (maior parte das reservas de petróleo e gás)

  n   o   s    l    i    N   o    l   u   a    P

2 000 m

camada de sal

3 000 m 4 000 m 5 000 m 6 000 m

camada pré-sal (petróleo armazenado nos poros das rochas)

Esquema que mostra a extração de petróleo na camada pré-sal.

Aqui tem mais Entenda como foi formado o pré-sal O pré-sal é uma sequência de rochas sedimentares formadas há mais de 100 milhões de anos no espaço geográfico criado pela separação [...] dos atuais continentes Americano e Africano, que começou há cerca de 150 milhões de anos. Entre os dois continentes formaram-se, inicialmente, grandes depressões, que deram origem a grandes lagos. [...] Como todos os rios dos continentes que se separavam corriam para as regiões mais baixas, grandes volumes de matéria orgânica foram ali se depositando. À medida que os continentes se distanciavam, os materiais orgânicos então acumulados nesse novo espaço foram sendo cobertos pelas águas do Oceano Atlântico, que então se formava. Dava-se início, ali, à formação de uma camada de sal que atualmente chega até 2 mil metros de espessura. Essa camada de sal depositou-se sobre a matéria orgânica acumulada, retendo-a por milhões de anos, até que processos termoquímicos a transformasse em hidrocarbonetos (petróleo e gás natural). [...] encontra-se na chamada província pré-sal, uma área com aproximadamente 800 km de extensão por 200 km de largura, no litoral entre os estados de Santa Catarina e Espírito Santo. Disponível em: . Acesso em: 20 mar. 2015.

1. A camada chamada de pré-sal encontra-se abaixo de uma espessa camada de sal. Se

ela está abaixo, por que é chamada de pré-sal e não pós-sal? Em grupo, pesquise em  jornais, revistas e na internet e encontre a resposta. A camada chama-se pré-sal porque se refere a uma camada geológica formada antes da camada de sal, portanto pré-sal. O referencial para essa nomenclatura é o tempo geológico, e não a localização da camada em relação à visão a partir da superfície.

219

Minérios    k   c   o    t   s   r   e    t    t   u    h    S    /   a    d   n   a    l    t   e   n    A

A magnetita é uma das formas em que o minério de ferro é encontrado na natureza. Ela tem uma quantidade de ferro maior que a de outros minérios, o que a torna mais valiosa.

Minérios são minerais com valor econômico que são utilizados pela sociedade que podem ser vendidos. O Brasil tem um subsolo rico e é um dos principais produtores mundiais de minérios, como ferro, manganês e bauxita (de onde se extrai o alumínio). As principais jazidas brasileiras estão nos estados de Minas Gerais, Pará, Goiás e Mato Grosso do Sul. Os minérios apresentam-se de várias formas. O ferro, por exemplo, pode ser encontrado na hematita, na magnetita e na goethita – em todos esses minérios há ferro e outros materiais misturados, é necessário separá-los. Quanto maior a proporção de ferro no mineral, maior será seu valor.

Extração de minérios Os minérios geralmente são encontrados em profundidades variáveis e para extraí-los é necessária grande atividade, já que diversas toneladas de material são retiradas. Equipamentos como brocas e escavadoras são usados no processo de extração. O material é então transportado por caminhões ou trens até as siderúrgicas, onde são tratados para separar as impurezas dos metais com valor comercial. A purificação é feita por meio de diversos processos, dependendo do tipo de mineral e da impureza encontrada nele. Assim como no manejo do petróleo, é necessário que as empresas tenham muito cuidado durante os processos de purificação de minerais, já que podem degradar o meio ambiente.   m   o   c  .   o    t   o    h   p    k   c   o    t    S    i    /    l    i   a   r   n   a   c   s

Os minérios extraídos do solo precisam ser processados para alcançar valor comercial elevado. O alto-forno, como o da fotografia, é uma estrutura usada para manipular o minério de ferro e reduzi-lo.

220

Atividades Sistematizar

1. Indique três fatos relacionados ao solo que são importantes para nossa vida e o modo como

vivemos.

No solo as plantas, alimento de animais, entre eles o ser humano, se desenvolvem. Do solo são extraídos metais precisos e não preciosos, como o ouro e o ferro, respectivamente, importantes nas atividades humanas. Além disso, outras substâncias e minerais retirados do solo estão presentes em atividades industriais, nos transportes, na construção civil, entre outras.

ocorre o processo de formação de combustíveis fósseis e quais são os principais tipos? 2. Como Ocorre devido à decomposição de matéria orgânica em um processo que leva milhares e milhares de anos. Os principais tipos são petróleo, carvão etc.

3. Por que se afirma que os recursos provenientes do solo devem ser explorados de forma se não for assim, a exploração prejudica o ambiente e a saúde dos trabalhadores, além de esses planejada e consciente? Porque, recursos poderem se esgotar, pois são finitos.

4. O que são minérios e quais são os mais produzidos em solo brasileiro?Minérios são minerais com valor econômico, ou seja, que são u tilizados pela sociedade e podem ser vendidos. Os mais produzidos no Brasil são ferro, manganês e bauxita.

5. Indique se as fontes das energias abaixo relacionadas são renováveis ou não renováveis. a) energia do carvão não renovável. b) energia eólica renovável. c) energia solar renovável. d) energia do petróleo não renovável. e) energia geotérmica (energia gerada pelo calor proveniente da Terra) renovável. f) energia das ondas das marés (energia gerada pela força das ondas do mar) renovável. de reservas petrolíferas que fica embaixo de uma profunda camada de sal, formando uma das várias 6. Explique o que é o pré-sal. Área camadas rochosas do subsolo marinho.

Refletir   m   o   c  .   s   s   e   r   p    d   r   o   w  .   s   e    l    i    f  .   s   e    d   n   e   m   s   e    t   r   a    /   s   e    d   n   e    M

1. Observe a charge: a) Por que é necessário tomar vários cuidados ao extrair,

utilizar e transportar petróleo? Para evitar desastres, como vazamento de óleo no ambiente, que afetem o ecossistema.

b) Procure uma notícia a respeito dos problemas decor-

rentes do vazamento de petróleo no meio ambiente, traga-a para a sala de aula e monte um mural com os colegas, compartilhando as informações obtidas. Desafio

1. Em dupla, faça uma pesquisa sobre a importância do petróleo no mundo. Juntos, consultem

internet, jornais ou revistas (sempre utilizando fontes confiáveis). Busque informações respondendo a perguntas como: a) O que é o petróleo e como ele se forma? b) Por que é considerado uma fonte de energia? c) Por que é considerado um recurso não renovável? d) Onde se encontra a maior parte das reservas brasileiras? e) Por que o Brasil se tornou um dos países mais avançados na exploração do petróleo? f) De que forma o uso do petróleo degrada o meio ambiente? 221

[ den tro ] Fique por

O organismo morto é coberto por sedimentos.

Os fósseis Fósseis do solo nos contam a história da Terra. Eles são restos preservados de seres que viveram há muito tempo ou da atividade praticada por eles. Podem ser carapaças, esqueletos, conchas, sementes, ovos, fezes e até marcas de pegadas. Durante a formação das rochas sedimentares, alguns fragmentos de rocha se depositaram por cima de restos de seres que viveram há muito tempo, formando os fósseis, por meio de um processo chamado de fossilização, que pode ter levado milhares de anos. Por serem registros de seres que viveram em épocas remotas, os fósseis são de extrema importância para que possamos desvendar fatos ocorridos na Terra há milhões de anos. O estudo dos fósseis nos possibilita saber como eram espécies já extintas e o ambiente do planeta em outras eras.   n   o   s    l    i    N

  o    l   u   a    P

  z   u   r    C    d   a   e   r    B

  m   o   c  .   o    t   o    h   p    k   c   o    t    S    i    /   r   e    h   c   r    A   n    h   o    J

Com o passar do tempo, novas camadas de sedimentos se depositam sobre o fóssil.

Esse fóssil de trilobita, artrópode que viveu há aproximadamente 550 milhões de anos, foi encontrado em Salt Lake City, Utah, EUA.

As preguiças-gigantes tiveram sua origem na América do Sul e chegaram até a América do Norte deslocando-se pela América Central. Os maiores exemplares podiam chegar a 6 metros de altura. Estima-se que viveram entre 2 milhões e 10 mil anos atrás. Vários fósseis já foram encontrados no Brasil.

222

Outra forma de fossilização é quando o material é preservado dentro do âmbar, que é uma resina liberada por plantas (árvores). É muito comum encontrar insetos fossilizados desse jeito.

   k   c   o    t   s   r   e    t    t   u    h    S    /   a    d   n   a    l    t   e   n    A

O desgaste e o movimento das camadas de rocha podem fazer os fósseis aflorarem na superfície, podendo ser encontrados.

   i   n    i    b   m   o    l   o    C   o    i    b   a    F

  s   n   e   g   a   m    I   r   a   s    l   u    P    /    i   n    i   r   a    b   m   a    G   o   n   a    i   r    d    A

Fóssil de peixe da Chapada do Araripe, região do Ceará rica em fósseis. Santana do Cariri, CE, 2012.

   i   n    i    b   m   o    l   o    C   o    i    b   a    F

No Brasil também podem ser encontrados fósseis de plantas que viveram no período conhecido como Carbonífero, há aproximadamente 300 milhões de anos.

1. Pesquise lugares no Brasil onde haja alguns

Pesquisador estuda fóssil de bicho-preguiça. Serra da Capivara, PI, 2002.

sítios arqueológicos com a presença de fósseis e outros registros pré-históricos.

O estudo de fósseis possibilita a elaboração de hipóteses sobre ambientes que se transformaram radicalmente. Na Serra da Capivara (no Piauí), por exemplo, fósseis de megafauna levaram os estudiosos a afirmar que o local era um ambiente úmido e com vegetação densa, onde atualmente encontra-se vegetação de Caatinga e baixa pluviosidade.

223

Panorama Neste tema você estudou a estrutura do planeta Terra, que se divide em camadas: crosta, manto e núcleo. Aprendeu que a litosfera é formada por placas que se encaixam como as peças de um quebra-cabeça. O movimento dessas placas pode causar tremores de terra ou erupções vulcânicas, modificando as paisagens na superfície. Viu também que a crosta terrestre é composta de rochas, que são agregados sólidos de um ou vários minerais. O intemperismo provoca alterações nas rochas gerando o solo, que é a camada mais superficial da crosta terrestre, e está intimamente relacionado à manutenção da vida. Você também conheceu os tipos de solo e sua importância para a sociedade, pois dependemos dele para gerar alimentos. É dele também que extraímos o petróleo, que utilizamos como fonte de energia e matéria-prima para os mais diversos fins, e os minérios.

 Faça as atividades a seguir para rever o que aprendeu.

1. Numere as frases de acordo com a legenda. I. crosta terrestre

II. manto

III. núcleo

a) Composta de rochas. I b) Corresponde à litosfera. I c) Localiza-se abaixo da crosta. II d) Camada mais fina e superficial. I e) Composição rica em níquel e ferro. III f) Localiza-se no centro da Terra. III g) Vivemos sobre essa parte do planeta.I h) Formado por material fundido submetido a pressão intensa. II 2. Qual é o nome do material incandescente expelido pelos vulcões? Explique a origem

desse material. O material expelido pelos vulcões é o magma. Ele é originado das rochas do manto fundidas a altas temperaturas. 3. As rochas que compõem a litosfera podem ser magmáticas, sedimentares e metamórfi-

cas. Nos itens a seguir, identifique o tipo de rocha. a) Gnaisse, ardósia e mármore são exemplos. Metamórficas. b) Resultados da solidificação da lava vulcânica. Magmáticas. c) Formadas por partículas de outras rochas ou de materiais orgânicos. Sedimentares. d) Também conhecidas como rochas ígneas. Magmáticas. 4. Que processo dá origem ao solo na litosfera? As transformações das rochas, decorrentes do intemperismo físico e químico.

224

 ACESSE

5. Os tipos básicos de solo são: argiloso, arenoso e humífero. A qual deles se refere a fotografia a seguir? Cite as principais características dele.

•

Solo humífero. Apresenta coloração escura por causa do alto teor de húmus, que é a matéria orgânica presente nos solos.   s   n   e   g   a   m    I   r   a   s    l   u    P    /    f    f   o    l   r   e    G   n   o   s   r   e    G

Wikiparques. Disponível em: . Acesso em: 28 maio 2015. Informações sobre os principais parques nacionais e áreas protegidas. Destaque para o Geopark Araripe (no Ceará), que protege o patrimônio histórico, cultural, geológico e paleontológico da região.

 d   i       c   a  s 

LEIA •

O solo sob nossos pés, de Déborah de

Oliveira. Atual Editora, 2010. Em linguagem clara e acessível, o livro aborda a formação, a composição, a conservação e o manejo do solo, recurso fundamental para a vida. •

Chega de degradação do solo! , de Josep

Palau. Ciranda Cultural, 2013. O personagem urso explica a importância do solo para a vida e nos ajuda a refletir sobre as consequências da degradação do solo. VISITE •

•

Museu de Paleontologia Irajá Damiani Pinto, da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS). Localizado no Campus  do Vale, Av. Bento Gonçalves, 9 500, Porto Alegre, RS. A exposição exibe, em uma linha do tempo com diversos períodos geológicos, vários painéis sobre a evolução da vida na Terra. Museu de Geociências da Universidade Federal do Pará (UFPA). Localizado na Praça Amazonas, Jurunas, Belém, PA. O museu expõe itens que despertam o interesse de estudantes, pesquisadores e todos que se encantam com as maravilhas da natureza.

Preparação da terra para plantio usando máquina agrícola.

6. Identifique a que tipo de solo as descrições a seguir se referem. a) Solo cujos grãos são bem visíveis a olho nu e facilmente separáveis uns dos outros. Muito permeável à água. Solo arenoso. b) Solo cujos grãos são muito pequenos. Em razão de sua maleabilidade, é utilizado para moldar utensílios, como vasos e panelas. Solo argiloso. 7. Por que o Brasil é um país que tem muitos tipos de solo?

Porque é um país muito grande, com dimensões continentais, e em geral com um clima chuvoso, o que favorece o intemperismo. Porque seu processo de formação é lento, leva milhões de anos. Portanto, não é possível que mais petróleo se forme para repor os estoques que utilizamos.

8. Explique por que o petróleo é considerado um recurso não renovável.

9. A queima de petróleo gera poluição. Cite algumas medidas que podem ser tomadas do uso de meios de transporte alternativos, como bicicletas, para reduzir o consumo desse recurso. Incentivo e de transporte coletivo. 10. A maioria dos bens que utilizamos no cotidiano tem minérios em sua composição, como computadores e outros aparelhos eletrônicos, carros e outros meios de transporte. Por evitar o consumo excessivo porque a extração que devemos evitar o consumo exagerado desses bens? Devemos de minérios causa grandes danos ao meio ambiente.

225

  s   n   e   g   a   m    I   r   a   s    l   u    P    /    f    f   o    l   r   e    G   n   o   s   r   e    G

 Tema

8

Solo e amb ien te

NESTE TEMA  VOCÊ VAi ESTUDAR:

• como os seres vvos e o solo nteragem; • alguns recursos do solo utlzados pelos seres humanos em seu cotdano; • como cudar do solo; • a mportânca do solo para um ambente saudável.

Trabalhadores rurais na cidade de Silveira Martins, RS, 2014.

1.

2. 3.

ra fia  tem alguma relaA a ti vidade represen tada na  fo tog ção com seu dia a dia? e em sua vida? Como você acha que o solo in ter fer no seu dia a dia? Você De que forma  você u tiliza o solo lo? considera esse uso pre judicial ao so

1. O cultivo de hortaliça representado na fotografia tem relação com a alimentação da população. Espera-se que os alunos associem a importância dessa atividade

com o fornecimento de alimentos de um modo geral. 2. Os alunos podem citar que o solo facilita ou dificulta a ocorrência de enchentes, que a maior parte dos alimentos que consumimos está ligada ao solo e que o

solo influencia no tipo de vegetação que cresce em determinada área, entre outros exemplos. 3. Se o aluno for da zona rural ou morar próximo dela, seu relato pode valorizar a prática da agropecuária. Por outro lado, el e pode considerar um uso prejudicial

do solo o descarte de lixo em lugar inapropriado, a não separação do lixo reciclável, a realização de queimadas para a agricultura, a contaminação por agrotóxicos, entre outras atitudes. Para o encaminhamento das questões, consulte o tópico Abertura do Tema  do Manual do Professor.

1

Nes te cap ítulo,  você  vai es tudar alguns  fenômenos que ocorrem no solo e o pre judicam, como a erosão e o assoreamen to.  Tam bém vai ver maneiras de e vi tá-los.

Capítul o Solo e erosão

Explorando A erosão Ao visitar a casa onde nasceu e viveu por alguns anos, Fernando percebeu que ela estava diferente do que ele se lembrava: no lugar de um grande campo plano ao lado da casa, havia uma cratera.

OLÁ, EU SOU O FERNANDO!   s   e   n   u    t   n    A   r   e    d   n   a    W   :   s   e    õ   ç   a   r    t   s   u    l    I

Ele achou que o buraco fosse resultado de alguma obra, que alguém construiria uma piscina ou algo parecido no local. Mas não viu ninguém trabalhando ali, nem sobras de materiais de construção. Então os vizinhos comentaram com seus pais que aquele buraco tinha aparecido naturalmente. Como seria possível aparecer um buraco daquele tamanho naturalmente?

Agora é a sua vez. 1.  Você já viu uma porção de solo mudar radicalmente, como aconteceu com o entorno próximo à casa onde Fernando nasceu e morou? Resposta pessoal. 2.  Você acha que essa mudança foi natural ou provocada pelo ser humano? Justifique. Foi provocada pela erosão, que pode ter ocorrido por causas naturais ou pela ação humana.

Professor, veja orientações para trabalhar esta seção no Manual do Professor.

228

O ser humano e a erosão A erosão  é um fenômeno natural que retira e transporta pedaços do solo ou algumas de suas partículas. Se ela for intensa, pode alterar a paisagem. Quando a erosão está no início e causa alterações em camadas próximas à superfície do solo, ela é conhecida como ravina; caso alcance camadas mais profundas do solo, pode criar um grande buraco, que se denomina voçoroca.   s   n   e   g   a   m    I   r   a   s    l   u    P    /    f    f   o    l   r   e    G   n   o   s   r   e    G

   i   n    i    b   m   o    l   o    C   o    i    b   a    F

Ravina que atingiu apenas a superfície do solo. São Martinho da Serra, RS, 2014.

Voçoroca – erosão que causa grande alteração do solo. Mineiros, GO, 2014.

A erosão ocorre pela ação de vários fatores combinados, como força da gravidade, água, vento, variações de temperatura, insolação, neve, gelo e presença de organismos vivos, além da localização do solo. Solos em encostas ou em terrenos inclinados são mais propícios à erosão do que solos planos, pois fatores naturais, como chuvas e ventos, ao atingirem o solo, movimentam suas partículas mais facilmente, e ajudam a acelerar a erosão. Embora a erosão seja um fenômeno natural, algumas atividades humanas podem colaborar para que ela aconteça. As diversas habitações construídas em áreas de encostas, por exemplo, contribuem para a erosão do terreno. Se isso ocorrer, as habitações podem desmoronar ou ser soterradas pelas partículas que vêm do solo de uma área mais alta. Raízes de árvores ajudam a manter unidas as partículas que compõem o solo. Por isso, quando um local é desmatado, as raízes são destruídas e as partículas ficam soltas, facilitando a erosão. Queimadas também removem plantas do solo e o deixam desprotegido.

Posso perguntar? Se já sabemos que os desmatamentos e as queimadas prejudicam o solo, por que eles ainda são bastante empregados na agricultura e na pecuária? Esses processos, embora prejudiciais ao solo, trazem alguns benefícios de curto prazo àqueles que os praticam, como aumentar a área de cultivo de alimentos rapidamente sem necessidade de empregar mão de obra numerosa, controle de pragas etc.

     O      I      R       Á      S      S      O      L      G

Propício: favorável; que

tem característcas mas adequadas para possbltar um fato, no caso, a erosão.

  s   n   e   g   a   m    I   r   a   s    l   u    P    /    f    f   o    l   r   e    G   n   o   s   r   e    G

O solo deslocado pela erosão pode transformar rios, lagos e lagoas. Por causa do acúmulo de terra, areia e outros elementos no leito desses corpos de água, o risco de enchentes é maior. Registro, SP, 2012.

229

Hora da

isaen to erim pqu exes prá tica: p

ATENÇÃO!

Neste experimento veremos na prática alguns dos efeitos da degradação em solos com diferentes características e como a água pode levar à erosão em cada um desses casos.

Material: •

3 garrafas PET de 5 litros ou galões de 10 litros; 3 garrafas PET de 2 litros;

•

solo;

•

• •

• • • •

Durante a execução desta atividade, não leve as mãos à boca nem aos olhos. Peça a um adulto que corte as garrafas PET e os galões.

grama viva; serrapilheira (restos vegetais mortos: folhas secas, ramos, pequenos galhos); barbante; tesoura; regador de plantas; água.

  a   z   u   o    S   o    l    l    i   n   a    D   :   s   e    õ   ç   a   r    t   s   u    l    I

Faça uma marcação no recipiente para facilitar o corte.

Como fazer 1.

Corte as garrafas maiores ou galões no centro, no sentido do comprimento, formando um buraco. Nomeie-os como recipientes 1, 2 e 3. Coloque-os sobre uma mesa, de forma que o gargalo fique para fora da mesa.

2.

No recipiente 1, adicione o solo com a grama viva, ou seja, com cobertura vegetal. No recipiente 2, adicione o solo coberto com restos vegetais mortos. No recipiente 3, adicione somente o solo.

1

É importante que a quantidade de solo em cada recipiente seja a mesma, variando apenas a cobertura.

230

2

3

3.

  a   z   u   o    S   o    l    l    i   n   a    D   :   s   e    õ   ç   a   r    t   s   u    l    I

Corte um pequeno pedaço da base de cada garrafa PET de 2 litros e posicione-o sob cada um dos recipientes.

Posicione a base da garrafa sob o recipiente, formando uma inclinação para evitar que a água acumule no fundo dele.

4.

Com um barbante, prenda a parte superior de cada garrafa PET de 2 litros no bocal de cada recipiente, de forma que fiquem pendentes.

Faça furos na lateral da parte cortada da garrafa PET, passe o barbante por eles e amarre-o.

5.

Coloque a mesma quantidade de água sobre a superfície do solo nos três recipientes.

Para distribuir a água de modo mais uniforme, se possível, utilize um regador de plantas.

6.

A água será capturada nas garrafas PET. Em seguida, compare as amostras coletadas. 2. Caso o experimento tenha sido executado de forma correta, a

Refletindo e registrando

quantidade de água captada na garrafa associada ao recipiente 3 será maior do que a captada na garrafa 2, que, por sua vez, será maior do que a captada na garrafa 1.

1. O que representa cada um dos três recipientes? E a água acrescentada com o regador recipiente 1 representa uma área com cobertura vegetal, isto é, não desmatada; o recipiente 2 representa uma área pouco de plantas? Odegradada, e o recipiente 3 representa uma área completamente degradada. A água do regador de plantas representa a chuva. 2. A quantidade de água coletada em cada uma das garrafas PET foi a mesma? 3. Compare a água que foi depositada nas partes superiores das garrafas PET. Quais conclusões a diferença entre essas amostras pode indicar? A parte da garrafa que contiver a água com maior quantidade de partículas de solo (mais turva) representará aquela em que se verifica a maior degradação, provavelmente a amostra 3. A amostra 1 deve ser aquela que, por ter cobertura vegetal, apresenta o maior poder de absorção, logo, a mais translúcida.

231

     O      I      R       Á      S      S      O      L      G

Como evitar a erosão

 Aplainado: dexado plano;

alsado com ferramentas. Assoreamento: acúmulo de area e terra que dfculta ou obstru a passagem de água, por exemplo, em um ro.  Assoreamento: acúmulo de area e terra que dfculta ou obstru a passagem de água, por exemplo, em um ro. Desagregação: no contexto, separação das partículas undas. Enxurrada: grande volume de água, geralmente de chuva, que corre muto rápdo. Retardar: fazer o processo fcar mas lento; atrasar.

Existem técnicas que retardam a erosão causada por elementos naturais. Algumas delas tendem a facilitar a penetração da água no solo, evitando que ela passe sobre ele, arrastando-o e causando deslizamentos. Apesar disso, essas técnicas não impedem o primeiro estágio da erosão, que é a desagregação provocada pelo impacto das gotas de chuva na superfície do solo. Além do mais, são práticas caras, que exigem maquinários e assistência de profissional habilitado. A cobertura vegetal é, portanto, uma das maneiras mais eficientes de proteger o solo contra a erosão.  Vejamos agora algumas dessas técnicas.

Preservação da vegetação

  s   n   e   g   a   m    I   r   a   s    l   u    P    /    f    f   o    l   r   e    G   n   o   s   r   e    G

Como as raízes das plantas mantêm as partículas do solo unidas, quando preservamos as plantas de uma área dificultamos a erosão. As matas ciliares, que são a vegetação das margens de rios, lagos, lagoas e outros corpos de água, são especialmente importantes para isso, pois dificultam a erosão, prevenindo o assoreamento.

Curvas de nível A plantação em curvas de nível – ou seja, em desníveis que acompanham as curvas do terreno – diminui a força da enxurrada. A aplicação dessa técnica é indicada quando os terrenos usados para plantar têm declive não muito acentuado. As linhas em que ficam as plantas são aplainadas e há um espaço entre elas, impedindo que as enxurradas atinjam muita velocidade. Assim, quando cai nesses sulcos, a água das chuvas, em vez de escorrer, infiltra-se no solo. Além de deixá-lo úmido, essa técnica evita a perda de nutrientes e a erosão.

Plantações em degraus ou terraceamento Plantação de uva em curva de nível. Vinhedo em Portugal, 2013.

C u r ioso

Embora o plantio em terraços ou degraus funcione como o plantio nas curvas de nível, eles se diferenciam porque o terraceamento é indicado para terrenos muito inclinados, como as encostas. Devido à dificuldade de utilizar máquinas em ambientes mais íngremes, para executar essa técnica são necessários elevados conhecimentos técnicos e muita mão de obra, mas pouca mecanização.

 é...

Contrução de degraus do povo inca O povo inca viveu na região da Cordilheira dos Andes, na América do Sul, até a chegada dos espanhóis, no século XVI. Como era uma sociedade essencialmente agrícola, os incas desenvolveram técnicas avançadas de plantio – entre elas, a construção de degraus, que permanecem até hoje.

232

   k   c   o    t   s   n    i    t   a    L    /   s    i    b   r   o    C    /   n   o   s   n    i    b   o    R   x   e    l    A

Com a técnica de plantação em degraus, os incas conseguiam cultivar grande variedade de alimentos. Cusco, Peru, 2012.

Atividades Sistematizar A erosão é um fenômeno natural que retira e transporta pedaços

1. O que é erosão? Quando ela se torna um problema? do solo ou suas partículas. Torna-se um problema quando intensificada por ações humanas no ambiente.

2. Como as árvores protegem o solo da erosão?

As árvores mantidas ou introduzidas, por exemplo, nas pastagens, colaboram para a conservação do solo, pois agem como uma proteção física reduzindo a velocidade do vento e o impacto das gotas de chuva, que caem primeiro sobre as folhas e galhos das árvores e só depois na superfície do solo. Além disso, as raízes das árvores ajudam a manter unidas as partículas do solo, dificultando a erosão. Professor, o aluno poderá mencionar que é possível que o solo desprotegido, ao receber água de chuvas intensas, sofra erosão acelerada, por causa do deslocamento de toneladas de solo e rochas. Geralmente essas ocorrências provocam situações trágicas ou catastróficas tanto aos seres humanos quanto ao meio ambiente.

3. Cite um exemplo que confirme que “desmatar é criar problema”.

4. Há alguma forma de o manejo do solo para a agricultura evitar ou diminuir o processo eroSão exemplos: a plantação em curvas de nível – técnica indicada para terreno com declive pouco acentuado; o sivo? Cite exemplos. Sim. plantio em terraços ou degraus – técnica indicada para terreno com inclinação muito acentuada. 5. Quais são as vantagens da utilização dessas técnicas?

Refletir

A plantação em curvas de nível diminui a força da enxurrada, evitando, assim, a erosão do solo. No plantio em terraços, a velocidade do escoamento da água é reduzida; isso evita que ela desça em enxurrada provocando erosão e também garante a umidade do solo.

1. b) Deixa o solo desprotegido, acelerando a erosão, a desertificação e a for mação de voçorocas.

1. Analise a charge ao lado.

1. c) O tráfico de madeira, considerado um crime grave contra o meio ambiente.   o    ã    i   n   u    J

a) Que problema é abordado com humor A prática do desmatamento, no crítico pelo artista? caso específico, a que ocorre na Amazônia.

b) Quais são suas principais consequências para o solo? c) Que outro problema a charge aborda, além do desmatamento? d) Na charge é possível ver a ação da fiscalização. Pesquise quais órgãos são responsáveis pelo combate a crimes Ibama, Instituto Chico Mendes da ambientais. Conservação da Biodiversidade (ICMBio),

polícias federal e estadual (Delemaph, BPFMA e DPMA), Inea e órgãos das prefeituras locais.

Desafio 1. “A cobertura vegetal é uma das maneiras mais eficientes de proteger o solo contra a erosão”. Você concorda com essa afirmação? Escreva um texto, com aproximadamente cinco linhas, defendendo sua opinião. Resposta pessoal.

2. A fotografia a seguir retrata uma voçoroca.    k   c   o    t   s   r   e    t    t   u    h    S    /   n   o    h   c    i   r   e

a) Quais são as principais causas do fenômeno retratado na fotografia? Manejo indevido do solo, desmatamento e queimada são alguns exemplos.

b) Que relação há entre as voçorocas e as enchentes? A formação de voçorocas colabora para o assoreamento de rios, diminuindo a profundidade de seus leitos. Tanto o assoreamento dos rios quanto o entupimento das redes de esgoto (fato que pode também ocorrer por acúmulo de detritos carregados e depositados nas redes de esgoto pelas águas fluviais) facilitam a ocorrência de enchentes urbanas.

233

2

Capítul o O solo exige cuidados

No capítulo an terior  você  viu o que é erosão, suas principais cau sas e como e vi tá-la. Nes te capí tulo, você vai es tudar as plan tações, a fer tilidade do solo e maneiras de manipulá-lo, como aragem, irrigação e adubação.

Explorando Os nutrientes do solo   s   e   n   u    t   n    A   r   e    d   n   a    W   :   s   e    õ   ç   a   r    t   s   u    l    I

Sabrina queria plantar flores no jardim de casa. Ela comprou sementes, colocou terra em um vaso e as plantou. Todos os dias Sabrina regava o vaso, porém as plantas cresciam pouco. Então sua mãe lhe deu um conselho estranho: ela deveria colocar restos de alimentos em uma caixinha com terra do jardim, deixar esses alimentos lá por algumas semanas, até que se decompusessem, e depois deveria pôr essa mistura no vaso com as flores. EU SOU A SABRINA.

Alguns dias após Sabrina ter feito o que sua mãe lhe disse, as flores começaram a apresentar um aspecto mais saudável, ficando muito mais bonitas. Será que as flores se alimentaram daqueles restos? Agora é a sua vez. 1.  Você já cultivou alguma planta? Comente com os colegas e o professor quais dificul-

dades encontrou durante o processo. Resposta pessoal. 2. As plantas necessitam de lixo para crescer?

Não, as plantas necessitam de nutrientes para crescer, e alguns deles podem ser obtidos pela decomposição de restos de alimentos.

Professor, veja orientações para trabalhar esta seção no Manual do Professor.

234

O solo e as plantações Um dos principais usos do solo pelos seres humanos é para a agricultura, ou seja, o cultivo de plantas. Essas plantas são utilizadas como alimentos, matéria-prima para construção de residências, fabricação de carros e outros produtos. Existem diversos tipos de planta que podem ser cultivados, e cada um deles precisa de diferentes elementos para crescer. Alguns necessitam de muita água, outros de bem menos; alguns necessitam de muita luz solar, outros de um pouco de sombra, e assim por diante. Resumindo, diferentes plantas necessitam de diferentes condições para crescerem saudáveis.

  s   n   e   g   a   m    I    l    i   s   a   r    B   o    ã   ç   p    O    /    é   r    d   n    A   s   o   c   r   a    M

   i   n    i    b   m   o    l   o    C   o    i    b   a    F

As plantas de ambientes úmidos, como a bananeira, geralmente têm folhas grandes. Essas características refletem a quantidade de água no ambiente onde elas vivem.   s   n   e   g   a   m    I   r   a   s    l   u    P    /    d   n   e   m    A   s   o   c   r   a    M

Plantas de ambientes secos, como o juazeiro, em geral têm folhas pequenas e estreitas.

De maneira geral, plantas necessitam de água, luz solar e nutrientes para se desenvolver, embora cada uma use diferentes quantidades desses elementos. A água usada pelas plantas é proveniente do solo, rios, lagos, umidade do ar e chuvas. A luz do sol é utilizada como fonte de energia pela planta. Já os nutrientes são substâncias de que a planta necessita para crescer e se desenvolver, como sais minerais. Os nutrientes são fornecidos principalmente pelo solo, por resíduos orgânicos decompostos como restos de folhas, e pela água. Geralmente esses nutrientes são absorvidos pela planta, junto com a umidade do solo, através da raiz. Cada um dos diferentes tipos de solo apresenta características próprias quanto a umidade, nutrientes e componentes. Assim, alguns retêm muita água, outros pouca; alguns contêm muitos nutrientes, outros poucos etc. Como existem vários tipos de solo e diversos tipos de planta, é necessário conhecer cada um para que se tenha uma boa produção, ou seja, a fim de que o solo possa fornecer o que a planta necessita para crescer.

Solos argilosos, como o encontrado em Santa Bárbara do Oeste, SP, retêm água.

  s   n   e   g   a   m    I   r   a   s    l   u    P    /    f    f   o    l   r   e    G   n   o   s   r   e    G

Solos arenosos, como o encontrado em São Francisco de Assis, RS, não conseguem reter muita água.

235

Fertilidade do solo  Você já ouviu a expressão “solo fértil”? Que ideia vem à sua mente ao ouvi-la? A palavra fértil remete à vida que pode crescer nesse solo. Um solo fértil, portanto, é aquele em que plantas, animais ou outros seres conseguem sobreviver e se desenvolver sem grande dificuldade. Por outro lado, um solo infértil abriga poucos seres vivos e pode parecer completamente sem vida. Esse conceito, porém, é relativo. Assim como os seres vivos têm necessidades diferentes, um solo infértil para uma planta, por exemplo, pode ser fértil para outra.

Posso perguntar?

Como podemos escolher qual técnica utilizar para melhorar o solo?

Alterando as características do solo

São necessárias análises do solo para decidir qual técnica usar, as quais dependem também do produto agrícola a ser plantado.      O      I      R       Á      S      S      O      L      G

Revolver: cavar; desarrumar, pôr em desordem; afofar.

  s   n   e   g   a   m    I   r   a   s    l   u    P    /   z    i   n    i    D   r   a   s   e    C

Aragem feita pelo ser humano utilizando a força de máquinas como o trator. Balsas, MA, 2014.

Apesar das particularidades de solos e plantas, é possível alterar as características do solo para que uma planta específica possa crescer nele. É comum, por exemplo, manipular o solo para poder plantar gêneros alimentícios importantes – como arroz, feijão e soja – onde antes eles não se desenvolviam bem. Diversos profissionais ajudam a desenvolver e aplicar técnicas no solo para alterar suas características. [biólogos, geólogos, químicos e agrônomos]. Vamos conhecer algumas dessas técnicas?

Aragem A aragem do solo consiste em revolvê-lo , quebrando blocos de terra. Isso o torna mais permeável, tanto ao ar quanto à água, e possibilita que as raízes das plantas cresçam mais facilmente. Revolver o solo também traz suas camadas mais profundas para próximo da superfície, juntamente com nutrientes, que ficam disponíveis para as plantas. Minhocas atuam como arados naturais, pois os túneis que elas constroem aumentam a permeabilidade do solo. Além disso, produzem húmus, um composto com diversos nutrientes para as plantas. Esses animais podem ser adicionados ao solo por agricultores para auxiliar no plantio.

Irrigação   s   n   e   g   a   m    I   r   a   s    l   u    P    /   z    i   n    i    D   r   a   s   e    C

Irrigação por aspersão convencional. Ibiúna, SP, 2011.

236

Quando falamos da importância da água, vimos que as raízes das plantas absorvem do solo água, sais minerais e outros nutrientes de que necessitam para seu desenvolvimento e sua sobrevivência. Portanto, é necessário manter o nível de umidade do solo adequado ao desenvolvimento de acordo com as características das plantas. Se a umidade no solo for mais baixa do que aquela da qual a planta necessita, pode-se utilizar a irrigação. Para não desperdiçar água, essa técnica deve ser planejada de acordo com o tipo e o tamanho da área de plantio. Além disso, o excesso de irrigação pode prejudicar o solo, comprometendo o desenvolvimento das plantas, pois a água leva para outras áreas sais minerais que poderiam permanecer nele.

Diálogo

O Egito e a irrigação O Egito é um dos países mais populosos da África. Embora ele se localize em uma região desértica, que é inapropriada para a agricultura, sua população sempre teve alimentos, principalmente devido ao Rio Nilo, um dos principais da África e o segundo maior em extensão do mundo. Desde a Antiguidade, a vida dos egípcios é ligada às águas desse rio e a seus períodos de cheia, durante os quais o solo das margens é irrigado. A população que vive em seu entorno criou intrincadas tecnologias para, durante os períodos de seca, irrigar plantações por meio do escoamento da água.

  s   e   g   a   m    I   y    t    t   e    G    /    i   n    i    t   s   o   g    A   e    D    /   a   p   p   a    S  .    C

região desértica

área agricultável

Rio Nilo

Apesar de estar em uma região seca, os solos próximos ao Rio Nilo são irrigados por ele, tornando-se férteis.

1. Para que a população egípcia antiga conseguisse criar os canais e a tecnologia necessária para

irrigar as terras mais distantes do Rio Nilo, foi necessário observar uma característica das plantas. Que característica é essa? Converse a respeito disso com os colegas e o professor. Os egípcios antigos observaram que as plantas precisam, entre outras coisas, de solo úmido para se desenvolver adequadamente.

Drenagem Assim como a falta de água no solo, o excesso dela também é um problema, pois dificulta a entrada de ar. Tanto as raízes das plantas quanto os vários seres que vivem embaixo da terra precisam de ar para viver. Por isso, é necessário retirar o excesso de água por meio da drenagem. Essa técnica pode ser feita com o auxílio de bombas que puxam a água e a levam para outro local, propiciando a aeração do solo.

 Aeração: ventilação; troca de ar. Intrincado: complicado; engenhoso.

Rotação de culturas Como já foi dito, as plantas têm necessidades nutricionais específicas. Se um mesmo tipo de planta é cultivado no solo por muito tempo, algum nutriente pode se esgotar, tornando o solo infértil para aquele tipo de planta. Para evitar esse problema, pode ser feita a rotação de culturas . Essa técnica consiste em alternar, em intervalos de tempo regulares, diferentes plantas em uma mesma área. Além de possibilitar uma produção diversificada de alimentos e outros produtos agrícolas, essa técnica garante a fertilidade do solo, pois diferentes plantas apresentam diferentes necessidades nutricionais.

     O      I      R       Á      S      S      O      L      G

  a    t    t   o    D

Adubação A adubação  consiste em enriquecer o solo com nutrientes, como nossa personagem Sabrina fez na abertura deste capítulo. No caso de Sabrina, ela utilizou adubo orgânico. São exemplos de adubos orgânicos: esterco, cinzas, farinha de osso, folhas e galhos e cascas de vegetais. Eles são provenientes de seres vivos e, ao sofrerem a ação de seres decompositores – como bactérias –, enriquecem o solo com nutrientes.

A compostagem é uma técnica orgânica para obter os nutrientes de que as plantas necessitam.

237

   i   n    i    b   m   o    l   o    C   a    i    f   o    S

Nutrientes como nitrogênio (N), fósforo (P) e potássio (K) são largamente utilizados na adubação das plantas. Eles podem ser adicionados ao solo por meio de fertilizantes inorgânicos.

Há também os adubos inorgânicos como, por exemplo, o nitrato de sódio, um tipo de sal. Esse tipo de adubo – ou fertilizante – é feito por meio de processos industriais. Apesar de ajudar a tornar o solo mais fértil, os fertilizantes devem ser usados com cuidado. O abuso em seu uso leva à poluição do solo e da água. Além disso, seu manuseio inadequado pode provocar danos à saúde humana e à de outros animais. Os adubos orgânicos apresentam menor potencial de dano ao ambiente, mas se mal utilizados também podem causar prejuízos à saúde.

Ciência e Sociedade

Adubação verde   s   n   e   g   a   m    I   r   a   s    l   u    P    /    f    f   o    l   r   e    G   n   o   s   r   e    G

Plantação de milho e de soja. Panambi, RS, 2011.

Utilização de leguminosas contribui no fornecimento de nitrogênio para culturas de interesse comercial e protege solo da erosão Adubos verdes são plantas utilizadas para melhoria das condições físicas, químicas e biológicas do solo. Há espécies como leguminosas, que se associam a bactérias fixadoras de nitrogênio do ar, transferindo-o para as plantas. Estas espécies também estimulam a população de [...] microrganismos que aumentam a absorção de água e nutrientes pelas raízes. [...] A utilização de adubos verdes no período de inverno já é basta nte comum, mas a utilização de espécies de verão [...] ainda é feita por um número reduzido de agricultores no sul do país. [...]

Utilização dos Adubos Verdes Em pré-cultivo ou rotação de culturas: quando são utilizadas antes ou depois de uma cultura para melhorar o solo para a cultura que será plantada em seguida. Em consórcio: pode ocorrer o plantio conjunto da cultura e do adubo verde e em seguida o corte e deposição do material sobre o solo para fornecer nutrientes ainda para esta cultura, ou então o plantio na parte final do ciclo da cultura, sendo que o adubo verde se desenvolve na parte final e após o ciclo de cultura, beneficiando a cultura seguinte. Cultivo em faixas: quando se cultivam faixas de leguminosas [...] para adubar as culturas. [...] Embrapa Agrobiologia. Folheto Adubação Verde. Disponível em: . Acesso em: 7 mar. 2015.

1. Converse com os colegas e o professor sobre os benefícios que a

adubação verde pode trazer para a sociedade. Como não são utilizados somente adubos orgânicos nem fertilizantes, evita-se a poluição. Esse tipo de adubação é melhor para a sociedade, pois impede que alimentos sejam colocados em contato, por exemplo, com um solo extremamente adubado quimicamente e, portanto, poluído.

238

Atividades Sistematizar 1. Por que o manejo do solo deve ser objeto de atenção?

Porque, mesmo sendo necessárias, as atividades agrícolas provocam alterações que podem ser prejudiciais ao meio ambiente e, se realizadas de maneira inadequada, podem esgotar os recursos naturais.

2. Cite profissionais especializados na análise de amostras de solo e na orientação quanto aos

cuidados necessários para o manejo adequado do solo. Agrônomos, engenheiros ambientais e técnicos agrícolas.

3. Identifique a que prática de cuidado com o solo se refere cada texto a seguir. a) Jorge cultiva vários tipos de leguminosas para, depois, com uma máquina, fragmentá-los

e, com esses fragmentos, cobrir o solo. Essa cobertura será decomposta pelos fungos e bactérias do solo. Certas bactérias que vivem nas raízes das leguminosas são capazes de transformar o nitrogênio do ar em substâncias absorvíveis por outras plantas. O nitrogênio é um nutriente essencial para a fertilidade do solo. Adubação verde. b) É uma prática antiga na história da agricultura. Para esse trabalho, pode ser utilizada a força humana ou a força de animais. Atualmente há máquinas para fazê-lo. Essa prática evita que o solo fique compactado, “socado”, facilitando sua permeabilidade. Aragem. c) Com as intensas chuvas da última semana, as terras de dona Teresa ficaram encharcadas. Os vizinhos estão trabalhando em mutirão para eliminar o excesso de água do solo. Com o solo encharcado, a plantação de dona Teresa corre o risco de morrer. Com a retirada do excesso de água, criam-se passagens para o ar entre as partículas do solo. Drenagem. 4. Em que consiste a prática de rotação de culturas?

Consiste em alternar, anualmente, espécies vegetais em uma mesma área agrícola. Essas espécies devem ter, ao mesmo tempo, finalidade comercial e de recuperação do solo.

Refletir Os alimentos orgânicos são aqueles em que se utilizam, em todo

o processo de produção, técnicas que respeitam o meio ambiente 1. Sobre os alimentos orgânicos, responda: e visam à qualidade do alimento. Dessa forma, neles não são agrotóxicos nem qualquer tipo de produto que possa a) O que são? Pesquise e registre no caderno.aplicados causar algum dano a saúde dos consumidores. b) No local onde você mora é possível encontrar esse tipo de alimento? De que forma os

alimentos orgânicos são apresentados ao consumidor? Estão disponíveis em feiras ou seções especiais nos supermercados? Resposta pessoal. c)  Você sabe por que esses alimentos costumam ser mais caros do que os produzidos nas são mais caros porque, como não fazem uso de adubos químicos, o processo de crescimento é mais grandes lavouras? Geralmente lento e a produção é menor. Desafio

1. a) A sátira é uma técnica literária ou artística que ridiculariza determinado tema com o objetivo de provocar ou evitar uma mudança. Tem uma conotação irônica, de zombaria, geralmente assumindo a forma de uma censura espirituosa.

1. Observe a sátira presente

na charge abaixo. a)  Você sabe o que é uma sátira? b) Qual é a reflexão que o autor da charge busca provocar por meio do discurso irônico? A reflexão a respeito da contaminação do solo e dos alimentos por meio do uso de agrotóxicos. c) Por que você acha que o autor usou minhocas para esse diálogo?

  s   e    õ   m    i    S   o    d    l   a   r   e    d    I

Porque as minhocas vivem no solo e, portanto, sofrem diretamente os efeitos do uso exagerado de agrotóxicos.

239

3

No capí tulo an terior  você  viu as carac terís ticas e a importância do solo para a agricu ltura e como é o , processo de erosão. Nes te capí tulo s  você  vai es tudar ou tros processo que le vam à degradação do solo e saber como ele pode a tuar como meio de transmissão de doenças.

Capítul o Degradação do solo

Explorando

A terra enfraquecida

Nilton sempre comprava maçãs de uma mesma feirante. Um sábado, porém, ao ir à feira, não as encontrou para comprar. Perguntou à feirante sobre elas e ouviu a seguinte resposta: “Xi, a terra em que ficava a plantação que me fornecia as maçãs não produz mais nada. Os agricultores terão de sair de lá e encontrar outro lugar para plantar”.

  o    i    d    ú    t   s    E    O    K    D

Nilton ficou surpreso ao descobrir que as maçãs não estavam mais sendo fornecidas.

Nilton não entendeu direito a resposta. Como assim a terra não produz mais nada? Como a terra pode em um momento ser fértil e de repente se tornar infértil? Agora é a sua vez. 1.  Você já ouviu alguém falando que “determinada terra não produz mais nada”? O que

isso quer dizer?

Resposta pessoal. A expressão indica que a terra se tornou improdutiva, ou seja, que a atividade que era realizada ali não pode mais ocorrer porque as plantas pararam de gerar frutos após um intervalo de tempo.

2. O que pode ter causado esse efeito na terra? Podem ser mencionados diversos fatores, entre eles: o uso agrícola sem o tratamento necessário para a recuperação do solo, queimadas, depósito de lixo e poluentes, compactação (por pisoteio pelo gado ou em virtude do uso de equipamentos agrícolas pesados), erosão. Professor, veja orientações para trabalhar esta seção no Manual do Professor.

240

Degradação do solo Dependendo de como o solo é utilizado, pode ser alterada a quantidade de nutrientes e minérios presentes nele. Um solo que foi usado para a agricultura, por exemplo, pode, depois de certo tempo, perder as características originais. Se antes ele gerava muitos frutos, como o tempo, por não ter sido tratado adequadamente, pode ficar degradado e não ser mais tão produtivo, devido a uma deficiência de nutrientes, por exemplo. Um solo fértil pode, portanto, tornar-se infértil. Além da falta de reposição de nutrientes, ele pode se degradar em razão do depósito de poluentes; por compactação, pisoteio pelo gado ou uso de equipamentos agrícolas pesados; ou ainda por causa de queimadas ou erosão.

Alguns fatores que degradam o solo Lixo   s   n   e   g   a   m    I   r   a   s    l   u    P    /   z    i   n    i    D   r   a   s   e    C

A produção de lixo é um problema ambiental que afeta a todos. O Brasil produz atualmente mais de 76 milhões de toneladas de lixo por ano. Grande parte desse lixo – cerca de 41,7% – ainda é despejada em lixões (terrenos sem preparação especial para receber o lixo), causando diversos danos ao meio ambiente e aos seres vivos. Há diversos tipos de lixo, e o local correto para despejá-lo varia justamente em função disso. Papéis, vidros, plásticos e metais podem, em geral, ser reciclados. Restos de alimentos e de seres vivos, que são considerados matéria orgânica, podem ser utilizados para a produção de adubos. O lixo hospitalar deve ser tratado de acordo com legislação específica, elaborada pela Agência Nacional de Vigilância Sanitária (Anvisa), pois pode espalhar doenças e contaminar seriamente o ambiente. Baterias e pilhas devem ser encaminhadas de volta a seus fornecedores para serem descartadas adequadamente. Se não for tratado, o lixo pode degradar o solo, contaminando-o com substâncias capazes de alterar suas características. O chorume é um líquido escuro resultante da decomposição do lixo que apresenta poluentes e elevada concentração de matéria orgânica. Ele pode atrair animais que transmitem doenças, como insetos ou ratos, ocasionar mau cheiro ao penetrar no solo, impedir o crescimento de plantas na área e também atingir os cursos de água e as águas subterrâneas, espalhando-se e afetando outras áreas. Pilhas e baterias, se descartadas diretamente no solo, podem pre judicá-lo, pois apresentam compostos tóxicos que alteram as características naturais. Outros materiais, como os plásticos, não se degradam rapidamente e com o tempo tendem a se acumular no solo, poluindo o ambiente.

Lixão a céu aberto em Itaberaba, BA, 2014. Os lixões degradam não apenas o solo mas todo o ambiente próximo, podendo ainda comprometer i ndiretamente outros locais. Apesar dos danos que causam, eles ainda são comuns no Brasil.

241

Achar um destino adequado para cada tipo de lixo representa um problema de toda a sociedade. É preciso separar, coletar e encaminhar cada um deles para os locais mais adequados. Mas quais seriam esses locais? Os aterros sanitários, por exemplo, são construídos especificamente para o depósito de lixo, procurando acomodá-lo de forma a minimizar os danos ao meio ambiente e à saúde pública.   a   r   u   o    M   s    i   u    L

1.  Terreno 2.

3.

4.

5.

previamente preparado, nivelado e drenado. Impermeabilizado com a adição de argilas e mantas de material resistente. Lixo depositado e coberto diariamente com terra. Chorume coletado e tratado em Estação de Tratamento de Esgoto. Tubulação para drenagem do biogás, produzido na decomposição da matéria orgânica. Ele pode ser queimado ou reaproveitado para a geração de energia.

4 5 3 1 2

Representação artística simplificada da organização de um aterro sanitário.

Aqui tem mais O que é a regra dos 3 Rs? “R” de Reduzir 

certo

errado

O primeiro passo para diminuir a quantidade de lixo é sem dúvida reduzir o que consumimos. Consumir não é necessariamente adquirir alimentos, e sim produtos para qualquer finalidade. Muitas vezes compramos coisas das quais não precisamos, e ficamos dias, meses e anos acumulando “tranqueiras” quando um belo dia decidimos renovar tudo (principalmente na Ao utilizar as duas páginas de uma folha passagem do ano, não é?) e jogamos todas as nossas em vez de apenas uma, você reduz o gasto de folhas e o lixo acumulado. “tranqueiras” fora. Uma outra forma que aumentamos o lixo de casa sem muitas vezes perceber é comprando produtos revestidos com muitas embalagens que no final jogamos fora, ou com embalagens não recicláveis, por exemplo, o isopor. [...]

242

  o    i    d    ú    t   s    E    O    K    D

“R” de Reutilizar  Após pensarmos em reduzir o que consumimos podemos agora procurar reutilizar as coisas antes de jogá-las fora. Podemos reaproveitar os potes de sorvete para guardar comida, fazer arte com garrafas de refrigerante ou jornal, por exemplo, papel machê. Imagine se conseguirmos usar pelo menos mais uma vez as coisas que consumimos, o quanto estaríamos diminuindo o lixo de casa!

ATENÇÃO!

Peça a um adulto que corte as garrafas PET.

Você pode reutilizar as garrafas PET para produzir novos objetos, por exemplo, um porta-lápis.

“R” de Reciclar  Após evitar consumir coisas desnecessárias, reaproveitar outras, agora é hora de pensar em reciclar. Muitos materiais podem ser reciclados e cada um por uma técnica diferente. A reciclagem permite uma diminuição da exploração dos recursos naturais e muitas vezes é um processo mais barato do que a produção de um material a partir da matéria-prima bruta. [...]

  o    i    d    ú    t   s    E    O    K    D   :   s   e    õ   ç   a   r    t   s   u    l    I

Ao reciclar materiais você reduz a quantidade de lixo descartado no meio ambiente. Instituto de Biociências da Universidade de São Paulo. Disponível em: . Acesso em: 19 mar. 2015.

1. Qual desses três Rs você e sua família praticam em sua casa?

Resposta pessoal.

2. Como você acha que a regra dos três Rs pode ajudar nos cuidados com o solo? Explique. A diminuição consciente do lixo diminui o volume total do lixo. Dessa forma, teremos menos lixo destinado aos lixões, aterros sanitários etc. e menos poluentes, minimizando, consequentemente, a degradação do solo e do meio ambiente de forma geral.

243

Fertilizantes e agrotóxicos      O      I      R       Á      S      S      O      L      G

Fertilizantes e agrotóxicos são produtos utilizados na agricultura para aumentar a fertilidade do solo e combater pragas. Entretanto, quando usados de maneira inadequada, podem ter um efeito contrário, levando à degradação do solo, o que diminui sua fertilidade. Quando utilizados em excesso, os agrotóxicos podem contaminar o solo, eliminar espécies que auxiliam na reprodução das plantas (como insetos polinizadores) e até mesmo combater inimigos naturais das pragas que se está combatendo. Os agrotóxicos também podem contaminar a planta cultivada, colocando em risco a saúde dos consumidores. Na aplicação desses produtos é preciso cuidado e auxílio de profissionais especializados.

Polinizador: animal que leva o pólen de uma planta para outra, por exemplo, insetos, aves ou morcegos. Praga: animal ou planta que prejudica as plantações. Professor, comente com os alunos que o termo praga é usado na agricultura e em referência às chamadas pragas urbanas. Problematize a questão, pois a modificação que o ser humano causa no ambiente é que leva ao descontrole ecológico.   s   n   e   g   a   m    I   r   a   s    l   u    P    /   z    i   n    i    D   r   a   s   e    C

Queimadas e desmatamentos As queimadas e os desmatamentos são prejudiciais ao solo, pois podem degradá-lo e favorecer a erosão. Esse tipo de prática, que visa à abertura de áreas para pastos, à extração de madeira, ao cultivo ou à construção civil, deixa o solo desprotegido contra os impactos da água, dos raios solares e dos ventos. Consequentemente, ocorre a redução de nutrientes e matéria orgânica, o que compromete a fertilidade do solo, além de diminuir a biodiversidade da região. É interessante notar, entretanto, que as cinzas de restos vegetais e animais resultantes das queimadas podem atuar como adubo, recuperando os nutrientes do solo. Apesar disso, recomenda-se cautela, já que queimadas repetitivas ou a falta de cuidados pode tornar o solo infértil.

Na aplicação de agrotóxicos em uma plantação, diversos cuidados precisam ser tomados, tanto com o solo quanto com quem faz a operação. O uso de luvas e máscaras de proteção, por exemplo, é fundamental para evitar contaminações.

  s   n   e   g   a   m    I   r   a   s    l   u    P    /   z    i   n    i    D   r   a   s   e    C

Posso perguntar?

Depois que o solo foi degradado, ele pode ser recuperado? Geralmente o solo pode ser recuperado. Entretanto, é preciso verificar quanto e como foi degradado. Existem processos naturais e artificiais para regeneração de solos; esses processos podem ser custosos e levarem anos para ser concluídos. Apesar disso, dificilmente um solo abandonado retorna ao que era anteriormente.

244

Queimada para plantio de soja na Lagoa da Confusão, TO, 2013.

Extração de recursos minerais e petróleo A extração de recursos minerais e petróleo exige a perfuração do solo e também pode envolver a utilização de substâncias tóxicas, que o degradam. Na extração do ouro, por exemplo, alguns garimpeiros utilizam o mercúrio, que pode causar sérios prejuízos à natureza e à vida. Após a extração desses produtos, o solo deve ser tratado e recuperado, uma vez que ele dificilmente voltará a ter, de forma natural, suas características originais.

Atividades Sistematizar 1. Que fatores podem degradar o solo?

Falta de reposição de nutrientes, erosão, lixo, utilização de fertilizantes e agrotóxicos, queimadas, desmatamento e extração de recursos minerais e de petróleo.

2. O que é o chorume? O chorume é um líquido escuro resultante da decomposição do lixo.

3. Como é organizado um aterro sanitário? O terreno é previamente preparado, nivelado, drenado e impermeabilizado. O lixo depositado é coberto diariamente com terra. O chorume coletado é tratado. O biogás produzido na decomposição da matéria orgânica é drenado e pode ser queimado ou reaproveitado para a geração de energia.

Refletir 1. Além dos aterros sanitários, o lixo pode ser incinerado, transformado na compostagem ou

reciclado. Quais dessas formas de tratamento do lixo podemos usar em nossas casas em mora em casa pode usar a compostagem, cujas vantagens são: reduzir pequena escala? E quais são as vantagens? Quem a quantidade de lixo a ser destinada aos aterros e produzir adubo, que pode ser usado em vasos de plantas, jardins ou hortas. Também pode fazer a reciclagem, cuja principal vantagem é o reaproveitamento de certos materiais.

2. Leia o texto. A sacola descartável, em rota de extinção

A população brasileira consome, todos os anos, cerca de 14 bilhões de sacolinhas plásticas descartáveis. Se fossem empilhadas, segundo cálculo feito pelo Instituto Akatu pelo Consumo Consciente, elas chegariam a 750 km de altura. Trata-se de uma quantidade absurda de lixo, que, para Helio Mattar, diretor-presidente da organização e conselheiro do Planeta Sustentável, é totalmente desnecessária e, mais do que isso, inadmissível na sociedade do século XXI, que ruma para o desenvolvimento sustentável. “Não há como construir uma sociedade sustentável com produtos descartáveis. As sacolinhas estão em rota de extinção, dando lugar a alternativas mais duráveis”, afirma Mattar, que questiona o atual padrão de consumo da sociedade: “Você utiliza uma porção de recursos naturais, água e energia para produzir uma sacola que é usada uma ou duas vezes e, depois, vai para o lixo e ocupa espaço nos aterros por anos. Qual a lógica? Não faz o menor sentido”. [...] Mattar também ressalta os benefícios ambientais do fim da distribuição das sacolas descartáveis: “Redução de emissões, já que lançamos muito CO2 na atmosfera para produzir as sacolinhas, diminuição das enchentes, cidades mais limpas e economia de dinheiro”. Sabe por quê? Com o fim das sacolas plásticas, a quantidade de lixo produzido pela população diminui – lembra da pilha de 750 km de altura? – e, consequentemente, o espaço ocupado nos aterros sanitários também. “Criar essas áreas para armazenar lixo custa dinheiro. Ao reduzir a produção de resíduos, economizamos dinheiro que, se não houver corrupção, pode ser investido em setores como saúde e educação. A sociedade só tem a ganhar com o fim da distribuição das sacolas plásticas”, conclui o especialista. Débora Spitzcovsky. Planeta Sustentável, 9 abr. 2012. Disponível em: . Acesso em: 2 maio 2015.

a) De qual problema trata o texto?

Trata dos prejuízos ambientais causados pelas sacolas plásticas.

b) Quais seriam os benefícios ambientais caso as sacolas descartáveis fossem substituídas

por alternativas sustentáveis?

Redução de CO2 na atmosfera, diminuição de enchentes etc.

c) Faça uma pesquisa sobre o tipo de material usado nas sacolinhas dos supermercados

(composição), o tempo que elas levam para se decompor no meio ambiente e quais os materiais alternativos para substituí-las. 245

Capítul o

4

No capí tulo an terior,  você  viu . processos que degradam o solo ar  tud es  vai Nes te cap ítulo,  você como esses processos in ter ferem no ambien te e na  vida dos seres  vi vos. Vai também conhecer doenças relacionadas ao solo.

Solo, ambien te e saúde

Explorando Os bichinhos do solo COMO ISSO COÇA!

Isadora adorava ter contato direto com a natureza. Para sentir a grama e o solo onde pisava, ela costumava andar descalça enquanto brincava. Certo dia, Isadora reclamou para a avó que seus pés estavam coçando muito. Então, a avó levou a garota a uma consulta com uma médica dermatologista.

  a   z   u   o    S   o    l    l    i   n   a    D   :   s   e    õ   ç   a   r    t   s   u    l    I

A médica examinou Isadora, recomendou o uso de alguns remédios e lhe deu o seguinte conselho: “Cuidado por onde você anda. Se não conhecer um terreno, não ande descalça nele, está bem?”. Pouco tempo depois, Isadora ficou melhor, pois seu pé não coçava mais. Contudo, ela nunca esqueceu o conselho da médica e, sempre que precisava ir a um lugar novo ou desconhecido, ia muito bem calçada.

Agora vamos refletir juntos sobre a narrativa. 1. Por que você acha que o pé de Isadora estava coçando? 2. Andar descalço pode fazer mal à saúde?

Ela deve ter sido infectada por algum tipo de parasita.

Sim, ao andar descalço o corpo fica em contato direto com o solo e, dessa forma, algum organismo presente nesse ambiente pode penetrar no corpo, por exemplo, através da sola dos pés.

3. Como podemos saber se é seguro andar descalço em um terreno desconhecido? Pode-se procurar placas ou sinais de contaminação, como lixo, restos de animais mortos ou despejo de esgoto no terreno. Outra opção é perguntar a um responsável sobre as condições e os usos do terreno. Professor, veja orientações para trabalhar esta seção no Manual do Professor.

246

Uso sustentável do solo Estamos sempre interagindo com o solo, direta ou indiretamente. Afinal, como o solo faz parte do ambiente onde nós e diversos outros seres vivemos, a qualidade dele interfere diretamente em nossa vida. Dependendo de suas características, pode favorecer ou prejudicar nossa saúde. Saber as condições do solo não é uma tarefa fácil: ele pode fazer parte de uma paisagem bonita e, ainda assim, estar degradado. Por isso é importante observar sinais que podem indicar uma contaminação do solo, como a presença de lixo ou o despejo de esgoto nas Esgoto a céu aberto em Caruaru, PE, 2012. proximidades. Desde que não sejam feitas alterações drásticas nas características do solo, ele tem a capacidade de se recuperar de um foco de poluição ou da extração de recursos, por exemplo. Considerando essa capacidade, podemos fazer uso sustentável do solo, isto é, utilizar os recursos na mesma medida em que eles se repõem naturalmente. Dessa forma, a degradação é mínima ou nula, e o solo mantém sua qualidade. A recuperação de um solo degradado pode ser feita por meio de técnicas de plantio  ou de remediação. Algumas dessas técnicas são simples, mas sua aplicação deve ser monitorada por profissionais da área. Além de recuperar os solos degradados, é preciso preservá-los. Utilizar adubos orgânicos em vez de inorgânicos; optar pelo controle biológico de insetos e ervas daninhas no lugar de usar pesticidas; procurar utilizar as características naturais do ambiente em vez de fazer grandes alterações no solo e não despejar nele lixo e esgoto sem tratamento são alternativas para um uso sustentável. Antes de serem empregadas no ambiente, todas essas técnicas devem ser previamente estudadas e avaliadas para evitar respostas inesperadas ou que levem a transtornos ambientais. Lembre-se de que o solo é parte do ambiente. A água, o ar, os seres vivos e outros elementos também compõem esse sistema, e todos eles estão interligados. É necessário preservá-los para termos um ambiente saudável.

   i   n    i    b   m   o    l   o    C   o    i    b   a    F

Infelizmente, não. Como os seres humanos fazem uso de diversos recursos naturais não renováveis – por exemplo, petróleo e metais –, e eles não são regenerados em tempo hábil, não se pode fazer seu uso sustentável. Por isso é importante estudar alternativas a esses recursos, para que a sociedade possa deixar de extraí-los da natureza.

Posso perguntar?

Podemos utilizar todos os recursos naturais de forma sustentável?

A remediação do solo pode ser feita por meio do plantio de determinadas espécies ou pela adição de bactérias capazes de retirar poluentes específicos do solo. A planta Canavalia ensiformis, por exemplo, ajuda a remediar o solo contaminado por alguns herbicidas.    l    i   s   a   r    B   x    i   p   y   s   a    E    /    A    P    L    F

247

[ den tro ] Fique por

Solo: um ambiente ameaçado

ZONA RURAL

Na agricultura, produtos químicos, como alguns fertilizantes e agrotóxicos, indicados para aumentar a produtividade da lavoura, podem oferecer risco à biodiversidade local, como o envenenamento de animais pelo consumo direto dos agrotóxicos ou de alimentos contaminados.

Quando alimentos com excesso de fertilizantes químicos são mal lavados, as substâncias que ficam neles se armazenam no fígado e nos rins, o que pode favorecer a osteoporose, doença que enfraquece os ossos.

ZONA MINERADORA

A exploração mineral, além de remover grande parte do solo e da vegetação, acelerando processos de erosão, pode contaminar o solo e atingir as águas subterrâneas, pois muitas vezes utiliza produtos tóxicos na identificação dos minerais.

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A exposição a poeiras resultantes da exploração de rochas e minerais pode causar problemas nas vias respiratórias. O contato contínuo, por um longo período, com alumínio e manganês pode provocar disfunções neurológicas nos trabalhadores dessas áreas.

1. Reúna-se em grupo e, juntos, pesquisem como se dá o descarte de resíduos na sua cidade. Elaborem uma apre-

sentação com imagens e informações recolhidas durante a pesquisa. Procurem buscar, se possível, informações das zonas apresentadas nessa seção – zona industrial, rural, mineradora e urbana, por exemplo. 1. Resposta pessoal.

Professor, oriente os alunos a fazer uma pesquisa na internet, em jornais locais ou mesmo em órgãos públicos da cidade. Peça que caminhem no bairro onde moram e registrem com uma máquina fotográfica ou por meio de ilustrações as formas de descarte que observarem.

ZONA INDUSTRIAL

As atividades industriais produzem diversos tipos de produtos tóxicos, como gases e líquidos, que podem ser absorvidos pelo solo. Isso pode acelerar a degradação, eliminar a fauna e flora e contaminar também as águas subterrâneas.

É responsabilidade das indústrias descontaminar os resíduos antes de descartá-los em aterros ou incinerá-los.

Para reduzir a quantidade de lixo e resíduos que produzimos devemos primeiro eliminar o consumo excessivo. A reutilização e a reciclagem devem ser hábitos diários.

  n   o   s    l    i    N   o    l   u   a    P   :   s   e    õ   ç   a   r    t   s   u    l    I

ZONA URBANA

Em áreas urbanas, a contaminação do solo causada pelo descarte inadequado de resíduos é um problema de saúde pública. Os líquidos – como o chorume, que é altamente tóxico – escorrem dos lixões a céu aberto, poluem o solo e podem atingir os lençóis freáticos, contaminando as águas subterrâneas.

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Aqui tem mais Impacto ambiental Impacto ambiental é o resultado de uma ação no ambiente. Se despejamos lixo diretamente no solo, por exemplo, estamos gerando um impacto negativo nele, já que pode ser contaminado e sofrer degradação. Já o reflorestamento causa um impacto positivo, pois tende a recuperar nutrientes para o solo. 1. Reúna-se com um colega e, juntos, pesquisem se no bairro onde vivem ou nas proximi-

dades da escola está em curso alguma iniciativa que cause impacto ambiental. Listem esses impactos e classifiquem-nos em bons ou ruins. Resposta pessoal. Podem ser citadas quaisquer atividades humanas que causem impactos no ambiente, desde a abertura de uma nova rua até a construção de um grande empreendimento, como uma hidrelétrica. No caso de desmatamento de uma área, os impactos costumam ser negativos. Por outro lado, no reflorestamento os impactos podem ser considerados positivos.

O solo e a saúde O solo pode prejudicar os seres vivos por meio da proliferação e propagação de doenças. Algumas dessas doenças prejudicam a agricultura por atacar as plantações ou os organismos polinizadores, importantes para a reprodução das plantas. Outras atingem seres vivos que ficam em contato direto com o solo. Dessas doenças, as que afetam os seres humanos podem ser causadas pelos parasitas, organismos que encontram condições para se desenvolver no solo ou em águas próximas e geralmente necessitam de outros seres vivos para seu desenvolvimento ou sobrevivência. Em geral esses organismos passam parte do seu ciclo de vida no ambiente externo e parte no corpo de um hospedeiro, no qual se reproduzem, botam ovos ou passam de uma etapa da vida para outra. Quando eles entram no corpo de outros seres vivos, acontece a infecção. Mas como um organismo entra e sai do corpo de um ser humano? Ele pode entrar pela boca, com alimentos e água, ou por meio das mãos sujas de terra. Alguns parasitas têm a habilidade de entrar diretamente pela pele de um ser humano – por exemplo, atravessando a sola de um pé descalço – ou por um ferimento em contato com o solo. Os parasitas geralmente colocam ovos dentro do corpo humano, que são eliminados com as fezes. Para evitar esse tipo de contaminação, é necessário tomar alguns cuidados. Manter a higiene – lavando as mãos sempre antes das refeições –, comer apenas alimentos bem cozidos e verduras lavadas e beber água fervida ou filtrada podem evitar a infecção. Saneamento básico, ou seja, a coleta e o tratamento de dejetos (tanto de seres humanos como de animais) também combatem a propagação de parasitas.   s   n   e   g   a   m    I   r   a   s    l   u    P    /   s   n    i    t   r   a    M   m    i    f    l   e    D

Estação de tratamento de esgoto em Barueri, SP. A coleta e o tratamento de esgoto são medidas importantes no saneamento básico, prevenindo que a população entre em contato com diversas doenças.

250

Algumas doenças ligadas ao solo Tétano É uma doença causada pela bactéria Clostridium tetani , conhecida também como bacilo do tétano. Essa bactéria entra no organismo através de ferimentos ou lesões na pele. Ferimentos causados por objetos perfurantes contaminados com terra ou fezes de animais são possíveis meios de entrada da bactéria. O bacilo produz uma toxina cuja ação pode gerar febre, dores e contrações musculares involuntárias, entre outros. O tétano é uma doença que pode levar à morte; por isso deve ser tratado rapidamente. Ele pode ser prevenido com vacinação e o uso de calçados para dificultar a ocorrência de lesões na sola dos pés. Se o indivíduo ferido não tiver sido vacinado contra o tétano, ou seja, não tiver recebido a vacina tríplice, são usados soro antitetânico e antibióticos.

   k   c   o    t   s   n    i    t   a    L    /   y   m   a    l    A    /    i   n    i    l    l   a   v   a    C   s   e   m   a    J

Ancilostomíase, ancilostomose ou amarelão Essa doença pode ser causada por dois vermes: Ancylostoma duodenale e Necator americanus. Esses vermes penetram no corpo geralmente através da sola do pé. Os sintomas são cansaço, fraqueza, tontura e dores musculares. Além disso, a pessoa doente fica com uma aparência pálida, por isso a doença também é conhecida como amarelão. O tratamento é feito com remédios específicos.   a    i    d   e   m   o    i    D    /    k   c   o    t    S   r   e   p   u    S    /   e   r   u    t   c    i    P   e   c   n   e    i   c    S

Bactéria Clostridium tetani , causadora do tétano. Fotografia obtida por meio de microscopia óptica, ampliação aproximada de mil vezes.

As cores usadas não correspondem às reais.

ATENÇÃO!

Se aparecer qualquer sintoma ou houver suspeita de alguma doença, procure um médico e siga as orientações recomendadas.

A proporção entre as dimensões dos elementos representados bem como as cores usadas não são as reais.

Representação artística que mostra em destaque o Ancylostoma duodenale, um dos causadores da ancilostomose. Os vermes se fixam no intestino do hospedeiro, alimentando-se do sangue dele.

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  s   n   e   g   a   m    I   r   a   s    l   u    P    /   y   r   u    C

Bicho-geográfico

O bicho-geográfico é causado por larvas de Ancylostoma braziliense ou Ancylostoma caninum, que são transmitidas pelas fezes de animais como cães e gatos. Ovos do parasita são eliminados com as fezes, originando larvas que podem penetrar na pele de pessoas que tiverem contato com o solo contaminado. Após a infecção, as larvas se movem sob a pele e produzem marcas que se parecem com mapas, o que explica o nome da doença. Os sintomas são forte coceira no local das marcas e geralmente dor e inchaço. O tratamento é feito com pomadas e outros medicamentos. Para prevenir a infecção, deve-se evitar andar descalço, principalmente em locais onde animais possam ter defecado. É necessário também tomar cuidado com as fezes de animais domésticos para evitar que a doença se espalhe.   a   r    d   n   a   s   s   a    C

Animais domésticos, como cães e gatos, também podem transmitir doenças. Medidas como a proibição de animais em certos locais públicos visam controlar as infecções causadas por eles. Certas atitudes dos donos desses animais, como coletar as fezes que eles fazem na rua, também são importantes para evitá-las. Na fotografia, placa sinaliza que é proibido levar animais ao parque. Campo Grande, MS, 2015.

Ascaridíase

   k   c   o    t   s   n    i    t   a    L    /    L    P    S    /   g   n    i   n    i   g   a   m    I    l    l    i    H   s    d   u   o    l    C

15 cm

 Ascaris lumbricoides, verme causador

da ascaridíase.

Essa doença é causada por um verme chamado Ascaris lumbricoides, também conhecido como lombriga. Os ovos desse verme entram no corpo por meio de água e solo contaminados. Alimentos regados com água contaminada também podem transportá-los, transmitindo a doença. Entre os sintomas estão tosse, dores abdominais e perda de peso. Existem medicamentos para tratar essa doença, que podem ser receitados por um médico. A prevenção exige cuidados com a higiene e com o preparo dos alimentos, que devem ser lavados adequadamente.

Aqui tem mais Como lavar os alimentos Lavar os alimentos não significa apenas passar água sobre eles. É necessário garantir que estejam realmente limpos, sem nenhuma terra nem seres vivos. Para isso, é necessário lavá-los bem em água corrente e depois deixá-los em solução desinfetante. Para fazer isso, devem-se colocar duas colheres de sopa de vinagre em 1 litro de água e mergulhar os alimentos nessa solução por 30 minutos. Se existirem larvas vivas, o vinagre não as matará, mas graças a ele elas se soltarão das folhas. Em seguida é necessário passar novamente os alimentos em água corrente para retirar as larvas. 1.  Você ou a pessoa que faz a comida em sua casa já adotava esse padrão de higiene com

os alimentos? Se não, como era feita essa higienização? Respostas pessoais. 2. Além da higiene com os alimentos, cite pelo menos mais um meio de evitar doenças. Lavar as mãos, manter a casa limpa e os alimentos tampados para evitar circulação de moscas, ter cuidados com os animais de estimação, principalmente com suas fezes etc.

252

Atividades Sistematizar

1. Um solo degradado pode causar prejuízo à saúde dos seres humanos. De que forma isso

acontece?

A contaminação do solo por lixos e agrotóxicos pode ocasionar a propagação e a proliferação de doenças.

2. O que são parasitas?

Os parasitas são seres vivos que retiram, de outros organismos, os recursos necessários para sua sobrevivência.

3. Quais medidas podemos adotar para evitar a contaminação por doenças causadas pelo

mau uso do solo?

Andar sempre calçado, lavar os alimentos antes de comer etc.

4. Paulo cortou o pé ao pisar em um pedaço de metal enferrujado. Esse ferimento, sem os

devidos cuidados, pode provocar tétano? Por quê? 5. Qual é o recurso eficaz contra o tétano?

Sim. Porque a bactéria (bacilo) causadora do tétano pode ser encontrada nos mais variados ambientes, inclusive em metais enferrujados.

Para a prevenção do tétano, há a vacina tríplice e o uso de calçados. Para a cura, soro antitetânico e antibiótico (com receita médica).

6. Quais são os sintomas do amarelão? Cansaço, fraqueza, tontura e dores musculares. Além disso, a pessoa doente fica com uma aparência pálida.

Refletir

1. Observe a cena ao lado.

   /   s   n   e    i   g   a   a   s   s   m   u   I    H  y    t    t    d    i    j   e   a   G    /    S   t   a   e   n   k   a   c    R   o    R    t    h   g    i    L

a) O que poderá acontecer às crianças expostas a ser contaminadas com essa situação? Poderão diversas doenças.

b) Quais doenças elas poderão ter? Tétano, amarelão etc.

c) A maneira como vivemos pode aumentar a possi-

bilidade de contaminação por microrganismos que vivem no solo? Justifique a resposta. Sim. Ficamos mais suscetíveis às doenças quando expostos a situações de falta de

Crianças brincando em água poluída. Punjab, Paquistão, 2014.

saneamento, por exemplo.

d) Somente os hábitos de higiene não garantem a saúde da comunidade. Reflita sobre os

problemas causados pela falta de saneamento básico e os registre. Entre outros problemas, a contaminação do solo leva à proliferação de microrganismos e atrai animais nocivos à saúde, como alguns insetos e ratos.

e) Escreva uma mensagem indicando as formas adequadas de utilização do solo pelas pes-

soas sem que se exponham ao risco de contaminação por doenças. Resposta pessoal.

Desafio

1. Observe a imagem. a) Qual doença pode ser contraída pelo ser humano

devido à presença de cães na praia? Um verme conhecido como bicho-geográfico. b) Explique por que levar cães às praias pode gerar essa contaminação. c)  Você sabia que levar animais à praia é proibido por lei? Você acha que as pessoas respeitam essa geral, as pessoas não a respeitam, havendo várias lei? Justifique. Em pessoas que levam animais às praias. d) Pesquise por que esse tipo de verme recebeu o nome de “bicho-geográfico”. Quando os vermes estão dentro do corpo da pessoa, eles começam a andar sob a pele formando um túnel tortuoso e avermelhado, provocando muita coceira. Esses túneis abertos pela larva, ao se locomover abaixo da pele, lembram um mapa geográfico. 1. b) As fezes dos cães podem conter vermes comuns à espécie, contaminando a areia. Com as fezes desses animais, são eliminados ovos que, após alguns dias, eclodem liberando as larvas. Essas larvas são muito resistentes às ações do meio ambiente, como calor, frio, umidade e seca, e podem permanecer no ambiente até cerca de um ano.

  s   s   e   r   p   a    h    l   o    F    /   o    d    i   r   o    l    F   o    i   v   a    l    F

253

Panorama Um dos principais usos do solo pelos seres humanos é para a agricultura. O solo necessita de cuidados para preservá-lo e, ao mesmo tempo, torná-lo produtivo. Algumas técnicas que garantem esses cuidados são: aragem, irrigação, drenagem, adubação e rotação de culturas. Há fatores que podem degradar o solo, como a falta de reposição de nutrientes, a erosão, o lixo, a utilização de fertilizantes e agrotóxicos, as queimadas e o desmatamento e a extração de recursos minerais e petróleo. Um solo degradado pode prejudicar os seres vivos por meio da proliferação e propagação de doenças. Algumas doenças que afetam os seres humanos são causadas pelos parasitas, como tétano, ancilostomose, bicho-geográfico e ascaridíase.

 Faça as atividades a seguir para rever o que aprendeu.

1. Relacione as colunas:

I-e, II-a, III-d, IV-b, V-c.

a) Adubação. b) Aragem. c) Irrigação. d) Drenagem. e) Rotação de culturas. I. Alterar o tipo de plantação de tempos em tempos para não esgotar o solo. II. Acrescentar ao solo substâncias ricas em nutrientes. III. Retirar o excesso de água de um terreno. IV. Revolver o solo para facilitar a entrada e a circulação do ar.  V. Molhar o solo muito seco. 2. Uma estudante pesquisou produtos que muitas mulheres e homens usam diariamente

e que contêm derivados de petróleo. Ela elaborou uma lista que inclui: roupas feitas de fibras sintéticas, como acrílico, nylon e poliéster; acessórios de plástico; protetor solar; xampu; batom; lixa de unha; goma de mascar. Percebe-se que o petróleo e seus derivados estão presentes em nossa vida e que seu uso vai muito além de combustíveis que movem os veículos que circulam pelas ruas. a) Qual é a origem dessa riqueza chamada petróleo? Trata-se de um material fóssil que tem sua origem em material orgânico depositado no subsolo. b) Que empresa no Brasil cuida da pesquisa, exploração e comercialização do petróleo? A Petrobras. c) Se o petróleo é tão útil, por que é importante investir em outras formas de combustíveis? Porque o petróleo não é um recurso renovável e também é muito poluente.

3. Foi noticiado, em dezembro de 2010, que a Secretaria da Agricultura e do Abaste-

cimento (Seab) do Paraná estava intensificando as ações de conservação de solos e de fiscalização do uso inadequado do solo que provoca a erosão. Esse estado é líder na produção de grãos, na pecuária, na silvicultura e na produção de cana-de-açúcar.

254

3. a) Eles usam essas substâncias ou misturas para impedir a ação ou para destruir as pragas que

atacam plantações, como certos insetos, ervas daninhas, moluscos, pássaros, micróbios etc.

b) Elas podem contaminar o solo, ser dissolvidas na água e absorvidas pelas plantas. Das plantas,

passam para o organismo das pessoas e dos outros animais através da cadeia alimentar.

Segundo especialistas, essa produção gera  ACESSE Bloguinho da Embrapa. Disponível em: custos ambientais, seja pelo uso excessivo de . Acesso em: 10 agrotóxicos, seja pela erosão. Por isso, a Seab mar. 2015. tem concentrado as ações para conscientizar os Nesse site, você encontra diversas atividades relacionadas à conservação produtores da necessidade de conservação do ambiental e agricultura, como jogos, solo, a fim de evitar perda de produtividade nas informações e até uma biblioteca virtual. lavouras e mais danos ao ambiente. Recicloteca – Centro de informações sobre reciclagem e meio ambiente. a) Para que os agricultores usam agrotóxicos? Disponível em: . b) O que essas substâncias podem causar ao Acesso em: 10 mar. 2015. Site com diversas informações sobre ambiente e aos seres vivos? reciclagem, desde um passo a passo de 4. A seguir são feitas afirmativas sobre o lixo. como fazê-la até notícias a tuais sobre projetos de reciclagem. Indique Incorreta: a alternativa incorreta e explique o c) O chorume é tóxico e, sem os cuidados devidos, no solo e pode atingir os lençóis freáticos. Assim, porquê. infiltra-se  ASSISTA contamina as águas de poços e nascentes. A chuva também pode carregar esse material para os rios e mares. Lixo extraordinário , Brasil, 2009. a) Nos aterros sanitários, existem grandes buDireção: Lucy Walker, 99 min. racos onde ficam várias camadas de lixo Esse documentário acompanha o trabalho do artista plástico Vik Muniz no amassado e coberto com terra. Jardim Gramacho, aterro controlado na b) O processo de preparação da área onde periferia do Rio de Janeiro. ficam os aterros sanitários abrange imperLEIA meabilização, nivelamento do terreno e dreAlmanaque do campo, de Xico Graziano. Panda Books, 2010. nagem do chorume. Nesse livro você encontra informações c) O chorume produzido nos aterros sanitários sobre variados temas, como agronegócio, não constitui risco para o ambiente. cultivo de vegetais, criação de animais e diversos fatos interessantes. d) Para evitar a contaminação da água subterVISITE rânea, não deve haver lençol freático nas Museu virtual de solos da Universidade proximidades do aterro. Federal de Santa Maria. Mais informações em: . Acesso em: 10 5. Os alunos de uma escola querem estimular a mar. 2015. comunidade local a reciclar o lixo. Para facilitar Nesse museu, você pode conhecer esse processo, solicitaram à prefeitura a instaladiversos tipos de solos, observar imagens de como são constituídos e estudar suas ção de latas de lixo diferenciadas. Explique por características. que isso é importante. 6. Os 3 Rs são princípios para o gerenciamento da produção de lixo que incluem iniciativas e atitudes para diminuir a produção e a eliminação de resíduos. Identifique, em cada item abaixo, de qual R (princípio) estamos tratando. a) Criar novas utilidades para objetos de que você não precisa mais. reutilizar. b) Diminuir a quantidade de lixo produzido. reduzir. c) Transformar um produto-resíduo em outro para diminuir o consumo de matéria-prima extraída da natureza. reciclar. d) Usar embalagens que possam ser usadas mais de uma vez.reutilizar. e) Evitar atitudes exageradamente consumistas. reduzir. •

 d   i       c   a  s 

•

•

•

•

5. Trata-se da coleta seletiva do lixo, uma ação que facilita a reciclagem e que depende da colaboração da população. Essa coleta consiste em recolher os

resíduos do lixo (papéis, plásticos, vidros, metais e orgânicos), previamente separados na fonte geradora (casas, condomínios, escolas etc.). A separação facilita o processo de retirada e organização do material nos depósitos.

255

Manual do Professor  6 CIÊNCIAS DA NATUREZA

Apresentação Caro professor, Novos padrões de desenvolvimento mundial exigem que as condições socioculturais e ambientais, tanto locais quanto globais, sejam levadas em conta na educação formal. A escola, portanto, torna-se cada vez mais uma instituição interveniente na formação de sujeitos reflexivos e detentores de conhecimento científico, capacitando-os a exercer a plena cidadania e a contribuir para a construção de uma sociedade mais justa. Nesse contexto, é ainda mais relevante a mediação do professor na condução do processo de ensino e aprendizagem de Ciências, para que esta se realize de maneira eficaz. Você é o ator fundamental na tarefa de organizar o trabalho pedagógico buscando propiciar momentos de contextualização das situações de ensino, de mobilização de conhecimentos e de questionamento dos conteúdos, de modo que o aluno possa construir noções e conceitos científicos ao longo dos anos finais do Ensino Fundamental. Esperamos que, entre outros recursos didáticos, esta coleção possa subsidiar seu trabalho pedagógico. Para isso, são apresentados questionamentos e reflexões nas diversas seções e atividades propostas, possibilitando aos alunos o desenvolvimento de valores éticos, socioculturais e ambientais básicos para a formação de sua cidadania, bem como despertar neles o interesse pela ciência e pelas relações desta com a tecnologia e a sociedade.

Sumário Considerações sobre o ensino de Ciências ......................... 260 Ciências para a cidadania ........................................................260 Alfabetização científica ..........................................................261 Ciência, Tecnologia e Sociedade (CTS) ......................................262 Relações interdisciplinares......................................................263 Diversidade e inclusão na escola.............................................. 263 Inclusão digital e acesso às TIC ...............................................264 Recursos didáticos..................................................................265 O ensino e aprendizagem como um ato de socialização..............265

Metodologias para o ensino e aprendizado de Ciências ......266 Contextualização do ensino e aprendizagem significativa ..........266 Abordagem experimental e abordagem comunicativa ................. 267

Avaliação .......................................................................268 Avaliação da aprendizagem significativa...................................270 Mapas conceituais ..................................................................271

Apresentação das seções da coleção .................................273 Conteúdos da coleção .....................................................275 Quadro de conteúdos e objetivos do livro do 6o ano...........277 Orientações específicas para o volume do 6o ano...............282 Referências .................................................................... 348

Considerações sobre o ensino de Ciências Ciências para a cidadania

   r    o    s    s    e    f    o    r    P    o    d    l    a    u    n    a    M

260

Como se sabe, ninguém nasce cidadão nem democrático; essas condições são construções sociais para a vida toda. Na fase escolar, no entanto, esse trabalho e essa formação não cabem apenas a uma disciplina, constituindo tarefa multi e interdisciplinar. A formação da cidadania alia-se à preocupação com a paz, com o respeito à diversidade étnica e cultural e com o combate à violência, que, não raro, relaciona-se ao afastamento do ser humano da natureza, transformada em domínio privado e vista somente como recurso a ser explorado para o alcance de riquezas por uma minoria, o que instiga a desigualdade e a exclusão social. A mentalidade violenta está no preconceito contra o diferente, e pode se manifestar nos discursos políticos, nos programas televisivos, em nossas escolhas na sala de aula, no vocabulário que escolhemos para nos referir a colegas de trabalho, vizinhos, parentes ou a outros cidadãos. Criados nesse modelo sociocultural, temos a tarefa de nos reinventar, refletindo sobre a ideologia dos direitos humanos e a valorização do respeito ao outro, do diálogo, da solidariedade, da não violência, do laicismo (separação do Estado da vida religiosa) e da garantia à liberdade de religião. A prática da cidadania começa pela inserção social do indivíduo. A cidadania ativa é a praticada por cidadãos, ou seja, pelas pessoas que fazem diferença na comunidade porque se importam com ela, cooperam em sua organização, pois têm consciência de que os problemas da sociedade interferem na vida de cada indivíduo. Como construção cultural, as ciências não estão apartadas da estrutura social em que se inserem. Foi-se o tempo em que se atribuía à ciência o papel de apresentar solução para todos os entraves na busca da felicidade e da verdade. Acreditava-se que o desenvolvimento e o bem-estar dos povos estariam atrelados a novos medicamentos que afugentariam a dor, a máquinas que facilitariam a vida dos cidadãos, a indústrias que garantiriam alimentos a toda a população, a novas tecnologias energéticas, como a nuclear, que seriam a garantia do abastecimento de um mundo mais populoso e com pessoas mais consumistas. Nas primeiras décadas do século XXI, foi tomando corpo a percepção de que o uso da ciência e da tecnologia, embora houvesse trazido conforto e qualidade de vida a milhões de pessoas, ocorria em contextos de desigualdade de acesso a esses bens e consoante uma visão desenvolvimentista que vinha colocando em risco o ecossistema planetário. Nessa perspectiva, ganha força a inserção, no ensino de Ciências, de um currículo que contemple a formação humanista. Discute-se hoje, por exemplo, que a agricultura com base na indústria química dos defensivos tem potencial de poluir o solo, os rios e os próprios alimentos. Alimentos estes que, mesmo produzidos hoje em maior quantidade, não têm impedido a fome em diversos pontos do planeta. Já o acidente nuclear de Fukushima, no Japão, em 2011, bem como o problema do que fazer com o lixo tóxico, decorrente do processamento do urânio, não deixa de preocupar a população com essa alternativa energética. Considere-se ainda a questão dos efeitos do aquecimento global, que prometem ser ainda mais devastadores em menos tempo do que se previa até a década de 1990. Como se vê, o desenvolvimento científico e tecnológico envolve questões que não são apenas solucionadas em laboratórios ou campos de pesquisa. São decisões sobre as quais a população tem de ser informada e educada, no sentido mais reflexivo da palavra, para opinar a respeito, praticando sua cidadania ativa. Os interesses das grandes corporações transnacionais e de governos a elas alinhados ou focados em um desenvolvimento a qualquer custo não devem ter carta branca para diretrizes que envolvam toda a sociedade. Por isso, ganha relevância um ensino de Ciências, desde os níveis iniciais, para a cidadania crítica, reflexiva, com visão social e cooperativa.

Alfabetização científica Atualmente, as expressões “alfabetização científica” ou “letramento científico” têm ganhado espaço em discussões sobre Educação, sendo remetidas principalmente aos Anos Iniciais do Ensino Fundamental, mas elas não se restringem a esses anos de ensino, apenas se iniciam nesse momento. Tais expressões passaram a ser introduzidas nos textos referentes à didática em Ciências da Natureza e referem-se ao domínio de conhecimentos científicos e tecnológicos indispensáveis para que o cidadão desenvolva suas atividades diárias. Segundo Soares (2001, p. 17-18), o termo “letramento” originou-se da tradução para o português da palavra inglesa literacy , significando a capacitação do indivíduo para ler e escrever em situações de práticas sociais da leitura e da escrita. Assim, o sujeito letrado pode responder adequadamente “às intensas demandas sociais pelo uso amplo e diferenciado da leitura e da escrita”, o que lhe possibilita ter uma inserção plena na sociedade letrada em que está inserido (SOARES, 2001, p. 20). Neste texto, trataremos da alfabetização científica conforme esse significado. Nessa perspectiva, segundo Cachapuz et al. (2011), a alfabetização científica não é a simples apropriação de vocabulário e escrita científicos, mas sim a instrumentalização do aluno para pensar cientificamente, entender os pressupostos da ciência, posicionar-se criticamente diante dos fatos científicos e tecnológicos e fazer parte desse legado cultural de modo a alcançar patamares mais elevados, que o tornem apto ao pleno exercício da cidadania. Assim, o estabelecimento da defesa de tais saberes se faz urgente, e é preocupante constatarmos a desigualdade quanto ao acesso à educação de qualidade, que propicie a apropriação de conceitos e o desenvolvimento da competência leitora de textos científicos. Essa situação ocorre não só em nosso país, mas em grande parte do mundo. Especificamente quanto aos padrões de leitura de textos de Ciências, os alunos podem ser avaliados por exames realizados pelo Programa Internacional de Avaliação de Aluno (PISA, sigla em inglês para Programme for International Student Assessment), desenvolvido pela Organização para Cooperação e Desenvolvimento Econômico (OCDE). Trata-se de uma avaliação comparada aplicada a cada três anos a estudantes na faixa de 15 anos nas áreas de leitura, Matemática e Ciências. Os resultados indicam desenvolvimento insuficiente de competências básicas em Ciências, o que prejudica a formação do cidadão alfabetizado cientificamente. Para que ocorra a almejada alfabetização científica é necessário um currículo básico para todos os estudantes, além de se adotar estratégias que evitem a repercussão das desigualdades sociais no campo educativo. O currículo científico básico deve conter os seguintes elementos comuns para que ocorra o movimento de alfabetização científica, conforme assinala Marco (2000)1: Alfabetização científica prática, que permita utilizar os conhecimentos na vida diária a fim de melhorar as condições de vida, o conhecimento de nós mesmos etc. Alfabetização científica cívica, para que todas as pessoas possam intervir socialmente, com critério científico, em decisões políticas. Alfabetização científica cultural, relacionada com os níveis da natureza da ciência, com o significado da ciência e da tecnologia e sua incidência na configuração social. A alfabetização científica prática faz referência a conteúdos conceituais e procedimentais para a vida prática. A alfabetização científica cívica relaciona-se a conteúdos atitudinais para a formação da cidadania ativa. A alfabetização científica cultural insere o conhecimento científico no legado cultural da civilização, no qual já se consideram a História, a Arte, a Literatura, entre outros. 1

2000 apud CACHAPUZ et al., 2011, p. 22 (grifos nossos).

261

   r    o    s    s    e    f    o    r    P    o    d    l    a    u    n    a    M

Nesse aspecto temos a defesa de um tesouro que não é material, mas representa o legado da construção do conhecimento ao longo da história. Por meio desse legado, a humanidade é sempre a referência para as gerações futuras. A reflexão sobre o que ensinar em Ciências da Natureza já embute o debate sobre por que ensinar Ciências. A resposta a essa questão possibilita à sociedade cobrar das forças governamentais a viabilidade da efetiva alfabetização científica no Brasil. A visão crítica do professor em relação ao que ensinar e por que ensinar Ciências é fundamental para a mudança que se espera no ensino dessa área no país. Valorizar-se como profissional no domínio de seu saber é o passo inicial da transformação. Para além do aumento do número de cientistas, o país precisa de cidadãos capazes de atuar criticamente sobre questões de ciência e tecnologia na sociedade e, mais do que isso, atuar na solução de tais questões. Atualmente, a participação dos cidadãos em momentos decisivos apoia-se na crescente sensibilidade social diante de implicações diversas, entre as quais ressaltamos o desenvolvimento tecnológico e científico capaz de comportar riscos para as pessoas ou para o meio ambiente. Tal participação exige um mínimo de formação científica, que torne possível a compreensão dos problemas e das opções de solução. Problemas e soluções devem ser apresentados pelos técnicos sempre em linguagem acessível, eliminando-se o argumento de que temas científicos, como a mudança climática ou a manipulação genética, são complexos para o público leigo (CACHAPUZ et al., 2011, p. 29). Alguns autores veem falhas no argumento de que a população pode ter, por meio do estudo, capacidade de decidir os destinos da ciência e da tecnologia em seu país. Eles alegam que, se nem os cientistas, especialistas, chegam a conclusões do que é correto em determinada situação, muito menos o público leigo o fará. Esse pensamento considera a ciência como elemento isento da vontade dos seres humanos, como se não houvesse interesses políticos e econômicos por trás das decisões científicas. No entanto, cientistas, pesquisadores e governantes tomam decisões que muitas vezes estão distantes dos interesses da sociedade. Além disso, segundo Praia, Gil-Perez e Vilches (2007), a detenção de conhecimentos profundos e especializados em determinado campo da ciência não garante, por si só, que sejam tomadas as decisões mais acertadas, as quais requerem enfoques em perspectiva mais ampla, que contemplem as possíveis repercussões em médio e longo prazos. Nesse caso, deve-se lembrar dos seguintes aspectos. » Todo conhecimento científico é uma tentativa de entender a realidade, e não pode ser considerado como verdade imutável. O status de verdade do conhecimento científico é apenas transitório. » Os achados científicos são produto de muita pesquisa e método, mas dependem da criatividade humana, de indivíduos com determinada cultura e que têm interesses coletivos e particulares. Portanto, o fazer científico não é neutro ou isento de interesses. » A evolução dos estudos científicos deve ser permeada de valores éticos, para que se possa construir uma sociedade mais justa. » A recusa da alfabetização científica tem base na resistência histórica de certos grupos privilegiados. Sobre o enfrentamento a tal resistência, diz Cachapuz et al. (2011, p. 30): Podemos recordar [...] a frase do grande cientista francês Paul Langevin, que em 1926 escrevia: “em reconhecimento do papel da ciência na libertação dos espíritos e a confirmação dos Direitos do Homem, o movimento revolucionário faz um esforço considerável para introduzir o ensino das ciências na cultura geral e dar forma a essas humanidades modernas que ainda não conseguimos estabelecer”.

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Ciência, Tecnologia e Sociedade (CTS) No final da década de 1970 e início dos anos de 1980, segundo Aikenhead (2003), surgiu entre os educadores de Ciências uma necessidade de inovar a educação, procurando compreendê-la em suas relações com a tecnologia e a sociedade. Teve origem então o movimento Ciência, Tecnologia e Sociedade (CTS), com a função de buscar novos rumos para a educação científica. De modo geral, seu objetivo é desenvolver a alfabetização científica e tecnológica dos cidadãos, auxiliando o aluno num primeiro momento a construir conhecimentos, habilidades e valores necessários para tomar decisões responsáveis sobre questões de ciência e tecnologia na sociedade. Os valores necessários são os universais – liberdade, solidariedade, responsabilidade, respeito e justiça –, indispensáveis para a democracia. Relacionados às necessidades humanas, esses valores questionam: a ordem na qual as decisões econômicas se impõem às demais; a submissão da ciência aos interesses de mercado e à busca do lucro. Os currículos de CTS têm como eixo temas científicos ou tecnológicos potencialmente problemáticos do ponto de vista social, convidando o aluno a perceber a necessidade de sua intervenção como cidadão. Isso deve incentivá-lo a participar democraticamente da sociedade, por meio de suas opiniões, em grupos sociais organizados tanto na escola como em centros comunitários, por exemplo. Essa prática também procura desenvolver no aluno seu poder de consumidor consciente, que não age por impulso quase sempre determinado pela publicidade, mas que, ao contrário, pesquisa e reflete antes de comprar. Essa atitude influencia o mercado. De acordo com o exposto, fica evidente que o conteúdo dos currículos de CTS: » tem um caráter multidisciplinar, para que se evidenciem as diferentes dimensões e interações do conhecimento – logicamente, a multidisciplinaridade depende de um planejamento da escola nesse sentido; » vincula a alfabetização científica e o ensino de Ciências em geral à formação da cidadania.

Relações interdisciplinares A interdisciplinaridade surge como resposta a uma necessidade diagnosticada principalmente nos campos das Ciências Humanas e da educação: superar a fragmentação/ divisão do conhecimento. Essa discussão tem sido feita na maioria dos países ocidentais, no que diz respeito à reorganização curricular, ao processo de ensino e aprendizagem e à formação de professores. Nesse sentido, a interdisciplinaridade pode ser entendida como um movimento contemporâneo, que emerge do desafio de tornar a educação menos compartimentada, buscando-se uma integração produtiva, significativa dos saberes.

Diversidade e inclusão na escola A escola brasileira já foi um espaço homogeneizado que acolhia apenas crianças tidas como normais. Hoje, com o aumento da inclusão e da diversidade, vemos uma escola mais aberta, diversa e integral, tornando o espaço escolar heterogêneo. Além disso, a escola ganha importância não somente no processo de ensino e aprendizagem mas também na socialização dos alunos, constituindo um lugar de reflexão, discussão e expressão da diversidade, além de ter papel importante no processo de inclusão de pessoas com deficiência (BORGES et al., 2013).

263

Desse modo, espera-se que a escola avance como instituição competente para trabalhar com a diversidade humana, propiciando condições de aprendizagens a todos, independentemente de sexo, cor, nível social e econômico, além de quaisquer deficiências físicas. Como indica Henriques (2012, p. 9): Escola inclusiva é aquela que garante a qualidade de ensino a cada um de seus alunos, reconhecendo e respeitando a diversidade e respondendo a cada um de acordo com suas potencialidades e necessidades. Uma escola somente poderá ser considerada inclusiva quando estiver organizada, para favorecer a cada aluno, independentemente de etnia, sexo, idade, deficiência, condição social ou qualquer outra situação. Um ensino significativo é aquele que garante o acesso ao conjunto sistematizado de conhecimentos como recursos a serem mobilizados.

Cada vez mais, a escola é pressionada a lidar melhor com a diversidade do público que deve atender. Esse público quer mais que o mero direito de expressão, é repleto de especificidades que, se não forem respeitadas, acolhidas e atendidas em suas diferenças,  jamais farão da escola um dos possíveis espaços em que o exercício de uma política inclusiva contribua para a construção de uma sociedade mais justa (BRASIL, 2005). Devemos lembrar a importância de ajustes curriculares, didáticos e metodológicos para viabilizar o processo de inclusão e tratar da diversidade – em todas suas facetas. Esses ajustes devem ser facilitadores do trabalho docente, e tais adequações necessitam ser pensadas a partir do contexto da sala de aula no qual o aluno está inserido. Entende-se que a sociedade será beneficiada com a implantação de uma adequação curricular, que funcione como instrumento para implementar uma prática educativa para a diversidade. Além disso, as adequações curriculares devem responder a uma construção do professor em interação com o coletivo que compõe o ambiente escolar.

Inclusão digital e acesso às TIC    r    o    s    s    e    f    o    r    P    o    d    l    a    u    n    a    M

Diversos países compartilham um interesse: a inclusão digital, cujo objetivo é democratizar o acesso de todas as populações às Tecnologias da Informação e Comunicação (TIC). Estas constituem um conjunto de recursos tecnológicos que reúnem, distribuem e compartilham dados, proporcionando automação (controle automático, que substitui o trabalho humano, por meio de dispositivo mecânico ou eletrônico, para controlar e executar trabalhos – aqui falamos em automação pelo computador, aplicado nos negócios, no ensino, na pesquisa, nas telecomunicações, na área da saúde etc.). Nessa perspectiva, Martini (2005) afirma: […] a ideia de transformar a cidadania digital em política pública consolida alguns pontos de vista. Inicialmente, é o reconhecimento de que a exclusão digital amplia a miséria e dificulta o desenvolvimento humano local e nacional. Também deve-se considerar que o mercado, de forma imediata, não irá incluir na era da informação grupos sociais menos privilegiados. O mesmo se passou na alfabetização da população, ela não seria massiva se não fosse pela transformação da educação em política pública. […] é condição essencial a participação do Estado neste processo. […] Os excluídos digitais estão à margem da sociedade em rede – muitos têm chamado tal fenômeno de analfabetismo digital.

O uso da internet na educação é adequado por se tratar de um recurso que diminui o isolamento da sala de aula e leva a aprendizagem a assumir um caráter coletivo, que pode acelerar a autonomia dos alunos no ritmo de cada um.

264

Recursos didáticos Discussões no ensino de Ciências, atualmente, não ocorrem somente no âmbito dos paradigmas sobre o ensinar e o aprender e da seleção curricular. Ocorrem também em relação à metodologia e aos recursos didáticos. Foi-se o tempo em que o educador era visto como detentor do saber e o aluno, um quadro em branco à espera dos ensinamentos do mestre. Atualmente esse modelo está superado. As aulas meramente expositivas de conceitos visando à memorização do conteúdo cobrado em prova deram lugar a uma realidade em que o aluno tem acesso a várias informações através de diferentes meios de comunicação, como televisão, cinema, as diversas redes sociais da internet, entre outros. No campo de recursos, comparece o livro didático como importante ferramenta que teve sua qualidade bastante melhorada nas últimas duas décadas. Ao oferecer o recorte organizado do conhecimento historicamente produzido e socialmente aceito, sugerido pelo currículo oficial e disposto segundo sequências didáticas, além de textos de gêneros variados, o professor encontra teoria e atividades com resposta, orientações didáticas, leituras complementares e de formação continuada. É preciso refletir que, ao usar o livro didático, deve-se levar em consideração a individualidade dos alunos e a realidade na qual a escola está inserida, já que o livro é escrito para um aluno e uma escola genéricos. Portanto, seu uso deve ser acompanhado de crítica e planejamento, para que essa importante ferramenta de trabalho possa contribuir para o alcance dos objetivos formulados por uma proposta pedagógica que atenda às especificidades dos alunos de regiões e culturas tão diversas e desiguais, como ocorre no Brasil. Portanto, cabe ao educador agregar ao livro didático propostas de uso diversas que dialoguem com a realidade dos estudantes.

O ensino e aprendizagem como um ato de socialização No contexto do ensino de Ciências para o tempo atual, reflexões sobre metodologias de ensino e aprendizagem têm proposto alterações importantes no ensino. Valoriza-se a participação ativa dos alunos em sala de aula. Antes intolerável e vista como propiciadora de indisciplina, na prática atual essa participação é desejável, fundamental para a construção do conhecimento. O aluno não é uma tábula rasa, mas sim um detentor de conhecimentos já obtidos na escola e fora dela, que devem ser considerados no planejamento e implementação do processo de ensino e aprendizagem. Além disso, cada contribuição trazida pelo aluno enriquece o processo de compartilhamento sociocultural na sala de aula. Afinal, o conhecimento se constrói em situações de diálogo, de interações sociais dentro e fora da sala de aula. E a criatividade se expressa por vínculos positivos, que se estabelecem nas interações sociais dos alunos entre si, com o professor, a escola e a comunidade. Quando essas interações não se estabelecem, fica difícil criar vínculo que favoreça a execução prazerosa da tarefa. O diálogo entre os alunos e entre estes e o professor motiva descobertas e desdobramentos valiosos. O professor é o organizador desse diálogo, cabendo-lhe, por exemplo, avaliar se um debate acalorado está impedindo a participação, a audição e o entendimento das opiniões, perdendo-se o foco do tema em discussão. A proposta é que o diálogo em sala de aula seja intenso, significativo e voltado para os conteúdos trabalhados – prevalecendo as opiniões e a busca de hipóteses –, mas igualmente disciplinado, objetivo e ordenado (SELBACH, 2010, p. 38).

265

O professor tem competência e sensibilidade para perceber quando os alunos se apresentam menos participativos em sala de aula – exigindo estímulos para sua expressividade – e mais participativos – algumas vezes exigindo o movimento contrário, de ordenação, visando ao trabalho. Nesse sentido, procura-se substituir propostas de ensino-aprendizagem que têm como base modelos de transmissão vertical do conhecimento, nos quais a aprendizagem dos alunos ocorre de forma homogênea, e a avaliação com base apenas na memorização do conteúdo, aferida por meio de provas e “notas”. Isso não significa que se defenda a abolição do esforço de memorização: afinal, sem os alicerces da memória – que resgata e interliga os saberes – não se efetivam a aprendizagem e os momentos de criação. Atualmente, a memória é vista como uma habilidade para criar competências. Quando perguntamos a um aluno de Ensino Fundamental II o que é a fotossíntese, a resposta esperada (talvez de maneira mais simples) é que se trata do fenômeno natural em que seres clorofilados produzem seu próprio alimento. O aluno deve ter competência para elaborar a resposta, mas para isso precisa recorrer a saberes memorizados. A tabuada é um ótimo exemplo de recurso em que a memória é exigida e que traz gratificações imediatas em certas situações tanto em sala de aula como em atividades do dia a dia.

Metodologias para o ensino e a aprendizagem de Ciências Contextualização do ensino e da aprendizagem significativa

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“Para que eu preciso aprender isso?” – essa questão, comumente verbalizada pelos alunos, decorre da percepção de que os temas discutidos em sala de aula não têm relação com o dia a dia. Essa situação, que contribui para o desinteresse e a desmotivação do aluno, muitas vezes tem causas como as seguintes: » o desconhecimento de que a igualdade que se espera da justiça social depende de todos os cidadãos terem o mesmo direito ao conhecimento, a principal ferramenta para o indivíduo elaborar e concretizar projetos e identificar as questões que interferem em sua vida. É pelo conhecimento que o indivíduo obtém sua emancipação; » a escolha metodológica do educador. É necessário que os conteúdos trabalhados dialoguem com a realidade do aluno, aproximando as aulas de sua vida diária, das situações de sua comunidade. Ao perceber que os conteúdos estão vinculados a sua realidade, espera-se que o aluno perceba a necessidade de conhecer os temas em estudo e de saber como aplicá-los para melhorar sua vida. Para o aluno integrar o conteúdo em estudo ao aprendizado, precisa se conectar com algum conhecimento prévio. Por exemplo, para que ele entenda a afirmativa de que a baleia-azul é o maior animal do mundo, precisa saber o que é “baleia”, que a baleia-azul é um tipo (uma espécie) de baleia, ter a noção de maior e menor e ainda compreender o sentido de “mundo”. Foi com base em percepções semelhantes que David Ausubel, pesquisador da área de aprendizagem da Universidade de Colúmbia, nos EUA, desenvolveu sua teoria da aprendizagem significativa: a aprendizagem apenas pode ocorrer com base em conhecimentos que as pessoas já têm em sua estrutura cognitiva. Tais conhecimentos prévios devem receber novos conhecimentos que, por sua vez, podem modificar e dar outras significações àqueles que já existiam.

Pode-se dizer, então, que a aprendizagem significativa ocorre quando a nova informação “ancora-se” em conhecimentos especificamente relevantes (subsunçores) [...] preexistentes na estrutura cognitiva. Ou seja, novas ideias, conceitos, proposições podem ser aprendidos significativamente (e retidos) na medida em que outras ideias, conceitos, proposições relevantes e inclusivos estejam adequadamente claros e disponíveis na estrutura cognitiva do indivíduo e funcionem, dessa forma, como ponto de ancoragem para os primeiros (MOREIRA, 1999, p. 11).

Uma imagem que ilustra bem a forma como o cérebro armazena conteúdos são as gavetas. As “gavetas” cerebrais mais utilizadas estão sempre à mão e guardam os saberes que são mais requeridos; um pouco atrás estão gavetas com saberes mais antigos, mas que são, de alguma forma, relevantes e, com um pouco de esforço, é possível encontrá-las. Porém, bem ao fundo estão as gavetas que quase nunca são abertas, estão emperradas, a madeira empenou, há pó e teia de aranha, é quase um arquivo morto e, dependendo da importância do material guardado, com o tempo ele acaba sendo descartado. Esse é um modo bastante efetivo de o cérebro não se sobrecarregar com o que não é relevante. Em sala de aula, os saberes aprendidos anteriormente devem ser revisitados e relacionados com o que está sendo estudado naquele momento. Em Ciências essa prática é bastante efetiva e de fácil aplicação, pelo fato de os fenômenos da natureza geralmente terem estreita relação entre si. Em uma aula sobre higiene e saúde, por exemplo, questões sobre recursos hídricos, consumo de energia e ecologia podem ser revisitadas por meio do simples diálogo.

Abordagem experimental e abordagem comunicativa Uma atividade procedimental – como um experimento, uma entrevista ou um trabalho de campo – é bastante eficaz como proposta didática quando o aluno é convidado a refletir sobre todo o processo: antes, durante e ao fim da atividade. Ao refletir sobre dada situação, novas conexões são feitas e recursos cognitivos diversos são exigidos e rearranjados. É por isso que uma aula sobre germinação do feijão, por exemplo, fica mais interessante realizando-se o experimento, com a prévia discussão sobre o que se espera que aconteça e a posterior análise que de fato aconteceu. Por conta disso, a proposta Mão na Massa se mostra efetiva para o ensino de Ciências. Tendo como origem a França (La Main à la Patê ), essa teoria propõe aulas práticas de Ciências com frequência, para que haja troca de ideias e levantamento de hipóteses, participação coletiva no desenvolvimento da tarefa, averiguação dos resultados e posterior discussão. A seguir explicamos resumidamente as etapas que envolvem a proposta Mão na Massa. O procedimento implícito no plano de renovação do ensino das ciências e da tecnologia na escola obedece aos princípios de unidade e de diversidade. •

•

Unidade:

este procedimento se articula com o questionamento dos alunos sobre o mundo real: fenômeno ou objeto, vivo ou não vivo, natural ou construído pelo homem. Esse questionamento leva à aquisição de conhecimento e de habilidade decorrente de uma investigação conduzida pelos alunos e orientada pelo professor. Diversidade : a investigação conduzida pelos alunos pode ser baseada em diversos métodos, inclusive na aula: experimentação direta; realização material (construção de um modelo, busca de uma solução técnica); observação direta ou auxiliada por um instrumento; pesquisa em documentos; investigação e visita. •

•

•

•

•

267

A complementaridade entre esses métodos de acesso ao conhecimento deve ser equilibrada em função do objeto de estudo. Quando possível [...], devem ser privilegiadas a ação direta e a experimentação dos alunos (ADAM, 2005, p. 8).

Outro ponto relevante dessa proposta é o constante trabalho com a linguagem; é por meio da elaboração da linguagem, tanto escrita como oral, que ocorre sua efetivação. O que nos leva ao encontro da teoria da abordagem comunicativa. De forma bastante geral, essa teoria desenvolve a ideia, proposta por Piaget, sobre a exploração de conflitos para que novos conceitos sejam assimilados pelos alunos. Conflitos são situações em que, grosso modo, os saberes dos alunos entram em atrito com novas proposições, fazendo com que novas camadas conceituais possam ser estabelecidas. Essa resolução é chamada de mudança conceitual. O que está sendo posto em cheque pelo conflito2 são as construções de senso comum que os alunos trazem de sua formação cultural. O desdobramento das pesquisas revelou que os alunos não conseguem simplesmente alcançar mudanças conceituais por entrarem em contato com o dado novo: o conflito precisa de um mediador, que é o professor. Portanto, as propostas atuais reinterpretam a teoria piagetiana de etapas de construção compensatória, de modo a constatar como essa construção ocorre primeiramente no plano social da sala de aula e procuram examinar quais são as estratégias discursivas que o professor utiliza para levá-las a termo. Os autores concluem que o processo de tomada de consciência e superação do conflito parece depender não apenas da escolha adequada de estratégias de ensino, mas ainda da interação discursiva estabelecida em sala de aula.3

Nesse sentido, as mudanças conceituais se dão por meio de uma abordagem comunicativa.

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268

Avaliação A avaliação deve subsidiar a prática docente na reorientação de estratégias necessárias. Logo, o planejamento das atividades, que inclui conteúdos e métodos, repercute na forma de avaliação realizada. O resultado desta fornece informações para a reformulação ou não do planejamento, em um processo dinâmico. A avaliação que contempla o processo, permitindo reorientá-lo, é chamada de avaliação formativa. Quando o foco é o produto, e a avaliação ocorre no final do processo, ela é chamada de avaliação somativa. A associação dessas formas de avaliação, com objetivos e instrumentos diferenciados, fornece uma visão mais ampla de como os alunos progridem em seu aprendizado (HADJI, 1994).

2

AGUIAR JR., Orlando G.; MORTIMER, Eduardo F. Tomada de consciência de conflitos: análise da atividade discursiva em uma aula de Ciências, Investigações em Ensino de Ciências. v. 10 (2), p. 180, 2005. Nesse artigo também se lê que, entre os resultados das pesquisas nesta área, veio “o reconhecimento de dois tipos de conflitos, cada qual engen drando formas diferenciadas de superação e mobilizando diferentes estratégias de ensino: 1. conflitos entre as concepções dos estudantes e os resultados experimentais disponíveis; 2. conflitos entre diferentes estruturas conceituais utilizadas para interpretar um mesmo evento ou conjunto de eventos”.

3

Idem, p.181.

 Vale lembrar que, no currículo de Ciências, os conteúdos a ser aprendidos não se limitam a fatos, conceitos e fórmulas. Os alunos devem desenvolver procedimentos, habilidades, atitudes e valores; para isso, são necessárias atividades diversificadas e formas de avaliação coerentes com o conteúdo a ser avaliado. Uma situação-problema no teste escrito pode ser adequada para avaliar a compreensão e a aplicação de conceitos científicos pelo aluno, mas esse instrumento não é adequado para avaliar questões relacionadas a procedimentos e atitudes. A autoavaliação e a avaliação coletiva devem ser estimuladas e pautadas na importância da autonomia e do trabalho colaborativo entre os alunos. Provas e testes com consulta de fontes predefinidas pelo professor (caderno, livro didático, paradidático, resumos, tabelas etc.) podem constituir-se em interessantes estratégias que favorecem a leitura e a interpretação, em detrimento da memorização de nomes e fórmulas, desmistificando-se a ideia de que Ciências é a disciplina dos nomes difíceis e desencorajando a “cola”. Para Fernandes e Freitas (2007, p. 29), a elaboração de um instrumento de avaliação deve, ainda, levar em consideração: a) a linguagem a ser utilizada, que precisa ser clara, esclarecedora e objetiva; b) a contextualização daquilo que se investiga, pois com uma pergunta descontextualizada podemos obter inúmeras respostas e, talvez, nenhuma relativa ao que de fato gostaríamos de verificar; c) um conteúdo significativo, ou seja, que tenha significado para quem está sendo avaliado e seja coerente com os propósitos do ensino; d) o desenvolvimento da capacidade de leitura e de escrita, bem como o raciocínio. Independentemente da estratégia e do momento da avaliação, é importante não distorcer o objetivo do processo avaliativo, que deve estar a serviço da aprendizagem, da inclusão e da autonomia, e nunca da exclusão e da coerção dos alunos. A avaliação precisa acompanhar as discussões e transformações que vêm acontecendo na educação. Se modificamos nossa maneira de entender como o aluno aprende, se acreditamos que essa aprendizagem não acontece por sobreposição de informações descontextualizadas e sem significado, precisamos rever também a prática avaliativa. A verdade é que, de maneira geral, o processo avaliativo pouco tem se modificado nas últimas décadas. Continua-se a priorizar a memorização de datas e fatos isolados. Infelizmente, em muitos locais de ensino, a avaliação ainda é usada para classificar, selecionar e como elemento disciplinador, de controle, ameaça e submissão. Considerando a avaliação como o espelho da concepção do trabalho do professor, faz-se necessário redirecionar sua prática, que deve estar vinculada à postura progressista – uma avaliação contínua, diagnóstica, transparente, formativa e integral. É contínua, porque é parte integrante do processo educativo e não ocorre somente no final dele, como ato isolado. Tem o objetivo de diagnosticar os avanços e dificuldades encontrados e redirecionar a prática do professor. Mudanças de comportamento requerem reconhecimento e, para isso, transparência. O aluno deve refletir sobre seu desempenho e se conscientizar. Nesse sentido, a autoavaliação pode ser eficaz, incluindo-se nela a avaliação formativa e integral. São avaliados não apenas os conhecimentos mas também as atitudes e habilidades adquiridas. Diante dessa realidade, a avaliação deixa de ser descontínua, fragmentada e comparativa, perde seu caráter classificatório e passa a ser parte integrante da aprendizagem. Para que a avaliação seja feita de forma integrada ao processo de aprendizagem, as atividades devem envolver:

269

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» pesquisa, com recursos de imagens e de vários documentos que possam oferecer informações; » leitura de imagens, de dados, de documentos e de diferentes fontes de informação; » utilização da linguagem cartográfica; » produção de textos; » posicionamento crítico durante a realização de debates; » questionamento, reflexão e argumentação; » dramatizações e exposições orais; » trabalho em equipe, em ambiente cooperativo, priorizando os desempenhos coletivos e buscando a coavaliação. Para mensurar a aprendizagem do aluno, o professor pode utilizar nota, conceito e parecer descritivo. Porém, é necessário que o resultado dessa avaliação expresse o processo de aquisição do conhecimento. Torna-se imprescindível interagir com os alunos, partilhando com eles a análise de suas produções e transformando eventuais erros em situações de aprendizagem, orientando-os a reconhecer seus avanços e suas dificuldades. Errar faz parte da aprendizagem. O erro, portanto, é um excelente material de análise, pois expressa uma hipótese de construção de conhecimento pelo aluno e revela como ele está pensando. Compreendendo que a diversidade é inerente ao ser humano, é preciso considerar que os recursos didáticos utilizados no processo da aprendizagem, bem como a avaliação, devem ser variados. O professor deve considerar alguns questionamentos ao formular sua avaliação. 1. O ensino favoreceu as aprendizagens que pretendia desenvolver? 2. Em que medida as situações de avaliação favorecem a aprendizagem de habilidades desejadas? 3. Utilizo um método de avaliação que não valoriza apenas a aquisição de conteúdos? 4. Os instrumentos de avaliação são adequados para atender à diversidade dos alunos?

Avaliação da aprendizagem significativa A avaliação, interpretada à luz da Teoria de Aprendizagem Significativa, é entendida como um aspecto central para a promoção da aprendizagem em sala de aula. É a partir da mesma que se pode verificar o que o aprendiz já conhece antes da efetivação do ensino, acompanhar e aperfeiçoar a evolução da sua aprendizagem e, ao final, verificar se os objetivos foram alcançados, assim como se a organização dos assuntos e as estratégias utilizadas foram as mais eficazes e apropriadas. Ela é retroalimentadora do trabalho docente e, quando feita constantemente, dá subsídios para conhecer o aluno, perceber o seu progresso, decidir o quê e como fazer (LEMOS; MOREIRA, 2011, p. 15).

A avaliação como processo contínuo constitui-se em um conjunto de representações, com aspectos particulares e comuns, os quais definirão um objetivo educativo, a ocorrência de aprendizagem significativa, a qual está subordinada aos significados que devem ser previamente identificados e compartilhados. Lemos e Moreira (2011) evidenciam o caráter complexo e dinâmico do ensino e apontam para a importância da avaliação em suas diferentes etapas: o planejamento, o ensino

270

propriamente dito e a avaliação final. Desse modo, esses autores ressaltam a importância da avaliação em todas as etapas do ensino. Ausubel, Novak e Hanesian (1980, p. 501), conceituam esse termo dizendo que avaliar “significa emitir um julgamento de valor ou mérito, examinar os resultados educacionais para saber se preenchem um conjunto particular de objetivos educacionais”. Na avaliação em uma perspectiva ausubeliana, o resultado só tem valor para clarificar até que etapa os objetivos educacionais foram alcançados e como isso se refletirá na prática docente.

Mapas conceituais O mapa conceitual, comumente usado como recurso didático apropriado ao processo de aprendizagem, é aqui proposto como instrumento que possibilita integrar avaliação e aprendizagem. Esses mapas conceituais de aprendizagem são ferramentas didáticas não tradicionais, cruciais no processo de ensino, por sua hierarquia de significados sobre conceitos de determinado tema ou conteúdo a ser ministrado e por ser em um meio de avaliação qualitativa e formativa do aluno. Essa técnica foi desenvolvida por Joseph Novak e aprimorada para o ensino por David Ausubel (Figura 1). Segundo Moreira (5. d., p. 1), embora os mapas conceituais geralmente tenham uma organização hierárquica e, muitas vezes, incluam setas, não devem ser confundidos com organogramas ou diagramas de fluxo, pois não implicam sequência, temporalidade ou direcionalidade, nem hierarquias organizacionais ou de poder. Mapas conceituais são diagramas de significados, de relações significativas; de hierarquias conceituais, se for o caso. Isso também os diferencia das redes semânticas que não necessariamente se organizam por níveis hierárquicos e não obrigatoriamente incluem apenas conceitos. Mapas conceituais também não devem ser confundidos com mapas mentais que são livres, associacionistas, não se ocupam de relações entre conceitos, incluem coisas que não são conceitos e não estão organizados hierarquicamente. Não devem, igualmente, ser confundidos com quadros sinópticos que são diagramas classificatórios. Mapas conceituais não buscam classificar conceitos, mas sim relacioná-los e hierarquizá-los.

Com a construção do mapa conceitual relativo a cada unidade de estudo, por exemplo, obtêm-se informações sobre a aprendizagem qualitativamente superiores às respostas memorizadas dadas a um teste convencional. Ao se discutir com os alunos o mapa conceitual por eles elaborado, este se torna um instrumento que permite ao professor identificar em que fase da aprendizagem eles estão, ou seja, facilita a avaliação do processo ensino-aprendizagem. Mapas conceituais podem seguir um modelo hierárquico no qual conceitos mais inclusivos estão no topo da hierarquia (parte superior do mapa) e conceitos específicos, pouco abrangentes, estão na base (parte inferior). Mas este é apenas um modelo, mapas conceituais não precisam necessariamente ter este tipo de hierarquia. (MOREIRA, s. d., p. 1)

A proposta da avaliação por meio de mapas conceituais não tem por objetivo testar conhecimento e atribuir nota. A ideia principal é verificar o que os alunos sabem em termos conceituais. Ao se definir com base em qual conceito o mapa será organizado e desenvolvido, mobilizam-se e se constroem diversas competências, por exemplo: análise, síntese,

271

relação, classificação, inferência, representação etc. Então, pelo mapa conceitual também se pode avaliar como o aluno estrutura, hierarquiza, diferencia, relaciona, discrimina e integra conceitos de determinada unidade de estudo, de um capítulo, de uma aula etc. A construção de um mapa conceitual pelo aluno, no qual ele representa sua estrutura cognitiva, permite ao professor identificar, com razoável aproximação, o nível de integração e organização conceitual de determinado conteúdo. Os mapas conceituais também são úteis para identificar os conhecimentos prévios dos alunos e as mudanças em suas estruturas cognitivas durante o processo de ensino e aprendizagem. Fornecem, inclusive, informações que podem determinar a revisão do plano de ensino do professor e de estudo dos alunos. Caso se deseje, é possível fazer uma avaliação quantitativa com os alunos por meio de mapas conceituais, atribuindo-lhes escores (resultados expressos em números). Para isso, é preciso estabelecer critérios como a hierarquização dos conceitos e combinar com a turma como será o trabalho. diferenciação progressiva

reconciliação integrativa processos

leva a resulta em

leva a resulta em organizadores prévios NOVO CONHECIMENTO

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resulta em

interação

APRENDIZAGEM SIGNIFICATIVA

depende de

facilitam a subsunçores

predisposição para aprender

formas

aprendizagem subordinada

aprendizagem combinatória

aprendizagem superordenada

Figura 1: Mapa conceitual sobre alguns conceitos básicos da teoria de Ausubel. Fonte: Moreira, 2012, p. 7.

272

Apresentação das seções da coleção A coleção é composta de quatro volumes, indicados a alunos e professores dos anos finais do Ensino Fundamental. Os conteúdos propostos na coleção estão organizados por Temas. Estes se dividem em capítulos, cujos conteúdos procuram atender ao tempo médio de aula destinado à disciplina de Ciências nos currículos da maioria das escolas brasileiras. São consideradas também as demandas relativas à preparação das aulas, à correção de exercícios, às avaliações, aos trabalhos práticos e a outras atividades. No decorrer de cada capítulo, encontram-se as seguintes seções. Explorando – apresenta uma situação de

Explorando

narrativa com personagens interagindo de alguma maneira com o conteúdo do capítulo. Por meio da ludicidade da proposta, o aluno é levado a relacionar a história com seu cotidiano ou a situações vistas nos meios de comunicação. Encerra-se sempre com questões orais a serem debatidas em sala de aula.

Posso perguntar? – formula-se uma pergunta

Posso perguntar?

C u r ioso

 é...

sobre um ponto específico do conteúdo, com o objetivo de problematizar o assunto ou levar o aluno a refletir sobre ele. O aluno não precisa ter a resposta correta, a finalidade da questão é fazê-lo perceber que o aprendizado está sempre atrelado a novos questionamentos, como em uma rede, formando novos saberes.

Curioso é... – traz uma informação paralela ao que é estudado, a fim de despertar o interesse do aluno pelo assunto principal.

Aqui tem mais – texto de aprofundamento do

Aqui tem mais

tema principal pertinente à leitura. Essa seção sempre se encerra com questões ou sugestão de pesquisa relacionada com o assunto.

     O      I      R       Á      S      S      O      L      G

Glossário – traz o significado de palavras

destacadas em cor no texto. São expressões importantes para a formação do vocabulário científico e da cultura do aluno.

273

Diálogo

Diálogo – o objetivo é levar a turma a buscar

recursos em outras disciplinas para resolver as questões colocadas sobre a leitura de um tema interdisciplinar. Basicamente, trata-se de um diálogo entre disciplinas. É sempre encerrado com questões orais a serem debatidas em sala de aula.

Ciência e Sociedade – relaciona as aplicações

Ciência e Sociedade

da ciência no âmbito tecnológico, levando em conta as questões sociais, para que haja o entendimento de que tanto a ciência quanto a tecnologia são resultados do saber humano e estão presentes no cotidiano. Outro enfoque dessa seção é destacar a historicidade científica, para evidenciar a concepção de ciência como uma construção coletiva. É sempre encerrado com questões orais a serem debatidas em sala de aula.

Hora da prática – atividade prática de cunho

Hora da

prá tica: experimen to

procedimental. Pode se apresentar na forma de experimento, criação de modelo, pesquisa, entrevista, entre outros. Essa seção é encerrada com questões que levem o aluno a refletir sobre o procedimento realizado.

Atividades – possibilita ao aluno integrar

Atividades    r    o    s    s    e    f    o    r    P    o    d    l    a    u    n    a    M

[ den tro ] Fique por

o que estudou e avaliar o que aprendeu. Estão divididas em níveis de complexidade: Sistematizar: foca na aferição da compreensão dos conceitos apresentados; Refletir: traz atividade que exige habilidades de análise e interpretação de dados; Desafio: tarefa a ser feita em dupla ou grupo que exige habilidade de interpretação de dados ou pesquisa.

Fique por dentro – trabalha um assunto da

unidade por meio de linguagem visual atraente ao aluno, como o infográfico. Desse modo, ele tem contato, de forma mais interessante e lúdica, com conhecimentos relacionados à matéria.

Panorama – resumo de encerramento do tema

Panorama

274

que contém uma série de exercícios que podem servir de instrumento de avaliação do ensino -aprendizagem. A seção pode ser desenvolvida em pequenos grupos, com o acompanhamento do professor, que pode inclusive avaliar a interação entre os alunos.

CONTEÚDOS DA COLEÇÃO 6O ANO TEMA 1

Nosso lugar no Universo

TEMA 2

Água

TEMA 3

A vida não existe sem água

TEMA 4

Ar – composição e propriedades

TEMA 5

Atmosfera – o ar e a vida na Terra

TEMA 6

Fenômenos climáticos

TEMA 7

Superfície e interior da Terra

TEMA 8

Solo e ambiente

7O ANO TEMA 1

Características e classificação dos seres vivos

TEMA 2

Moneras, protoctistas e fungos

TEMA 3

Animais invertebrados I

TEMA 4

Animais invertebrados II

TEMA 5

Animais vertebrados I

TEMA 6

Animais vertebrados II

TEMA 7

O reino das plantas I – Características gerais e diversidade

TEMA 8

O reino das plantas II – Estrutura das angiospermas

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8O ANO TEMA 1

Espécie humana: características e evolução

TEMA 2

Células e tecidos

TEMA 3

Nutrição e respiração

TEMA 4

Excreção e circulação

TEMA 5

Sistemas integradores – endócrino e nervoso

TEMA 6

Sistema sensorial 

TEMA 7

Sistema locomotor

TEMA 8

Biosfera e biomas

9O ANO

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276

TEMA 1

Hereditariedade e sexualidade

TEMA 2

Sustentabilidade

TEMA 3

Movimento, força e energia

TEMA 4

Ondas e óptica

TEMA 5

Eletricidade e magnetismo

TEMA 6

A matéria e suas transformações

TEMA 7

Os elementos químicos e suas ligações

TEMA 8

As funções químicas e suas reações

Quadro de conteúdos e objetivos do livro do 6 o ano VOLUME 1 – 6o ANO TEMAS

CAPÍTULOS

OBJETIVOS »

1. Universo »

»

»

2. Sistema Solar »

»

3. Planetas do Sistema Solar

1

NOSSO LUGAR NO UNIVERSO

»

»

4. A Terra se move no espaço

»

»

» »

5. Lua – o satélite natural da Terra

»

»

»

6. Astronomia e os avanços científicos e tecnológicos

»

Ter noções sobre os astros que formam o Universo e da localização da Terra na Via Láctea. Reconhecer que cada povo tem suas próprias representações do céu noturno. Perceber as diferenças entre os modelos geocêntrico e heliocêntrico. Compreender os motivos pelos quais o modelo heliocêntrico é considerado correto. Reconhecer os corpos celestes do Sistema Solar. Reconhecer os planetas que compõem nosso sistema planetário. Identificar características dos planetas do Sistema Solar. Reconhecer o movimento de rotação da Terra, relacionando-o com a formação do dia e da noite. Reconhecer o movimento de translação do planeta, confrontando-o com as estações do ano. Confrontar os modelos produzidos com a realidade desses fenômenos. Reconhecer características da Lua. Compreender os movimentos da Lua em relação à Terra. Relacionar o movimento de translação da Lua com suas diferentes fases. Analisar os aspectos da Lua, indicando suas diferentes fases por meio de coleta sistemática de dados. Compreender a importância dos satélites artificiais para o desenvolvimento de pesquisas. Conhecer algumas informações acerca das inovações tecnológicas em Astronomia.

277

VOLUME 1 – 6o ANO TEMAS

CAPÍTULOS

OBJETIVOS »

1. Substâncias, misturas e os estados físicos da matéria

»

»

»

2. Mudanças de estado físico

»

»

3. A água no planeta Terra

2

ÁGUA

»

»

4. A água é um solvente

»

»

5. Água: pressão e flutuação    r    o    s    s    e    f    o    r    P    o    d    l    a    u    n    a    M

»

»

»

»

6. Mais propriedades da água

»

»

3

A VIDA NÃO EXISTE SEM ÁGUA

»

1. Hidrosfera » »

278

Saber que a matéria é formada de átomos e moléculas. Distinguir algumas substâncias e misturas presentes no cotidiano. Identificar os estados físicos da matéria. Observar as transformações dos estados físicos da matéria. Relacionar as mudanças dos estados físicos com as diferentes temperaturas e pressão atmosférica. Reconhecer a importância da água como recurso natural indispensável à vida no planeta. Correlacionar às mudanças de estados físicos com o ciclo da água na natureza. Reconhecer a importância da água como solvente universal. Conhecer os conceitos de soluto, solvente e solução. Identificar os sistemas de vasos comunicantes, relacionando-os com o conceito de pressão da água. Verificar a ação do empuxo na flutuação dos corpos. Conhecer o princípio de Pascal e suas aplicações. Relacionar a pressão da água com a profundidade. Compreender o funcionamento da tensão superficial da água. Identificar a propriedade térmica da água e sua importância na regulação da temperatura corporal dos organismos vivos. Reconhecer a importância da água para a origem e manutenção da vida. Saber como ocorre a distribuição da água no planeta. Conhecer a composição da hidrosfera. Articular o estudo da hidrosfera com aspectos do cotidiano social e cultural.

VOLUME 1 – 6o ANO TEMAS

CAPÍTULOS

OBJETIVOS »

2. Ambientes aquáticos

»

3. A água nos organismos vivos

»

»

4. A água e a vida humana

»

»

5. Poluição e contaminação da água

»

»

4

AR – COMPOSIÇÃO E PROPRIEDADES

6. Água e saneamento básico

»

1. Composição e importância do ar

»

2. Composição do ar: o vapor de água e outros gases

»

»

»

3. Propriedades do ar

4. Pressão atmosférica

»

Conhecer a variedade de ambientes aquáticos, identificando a diversidade de animais, plantas e outros seres vivos desse ambiente. Reconhecer a água na composição dos seres vivos. Entender a importância da água como substância fundamental para a vida. Relacionar a vida humana à disponibilidade de água. Reconhecer a importância de evitar desperdício e preservar a água. Reconhecer os tipos de poluição da água no meio ambiente. Discutir alternativas que minimizem a poluição e a contaminação da água. Conhecer as etapas do tratamento da água. Compreender a importância do saneamento básico para a preservação dos ecossistemas aquáticos e para evitar a transmissão de doenças. Compreender o ar da atmosfera como uma camada composta de uma mistura de gases. Reconhecer a existência de vapor de água na composição do ar. Estudar os gases nobres. Conhecer e identificar a expansibilidade, compressibilidade e elasticidade como propriedades do ar. Compreender o que é pressão atmosférica e sua relação com altitude.

279

VOLUME 1 – 6o ANO TEMAS

CAPÍTULOS

OBJETIVOS »

1. A atmosfera terrestre »

5

ATMOSFERA – O AR E A VIDA NA TERRA

2. Fenômenos atmosféricos

»

»

3. Poluição do ar

»

»

»

6

FENÔMENOS CLIMÁTICOS

»

1. Meteorologia »

»

» »

   r    o    s    s    e    f    o    r    P    o    d    l    a    u    n    a    M

1. A estrutura do planeta Terra

»

»

7

SUPERFÍCIE E INTERIOR DA TERRA

»

2. Rochas e minerais

»

»

»

3. A formação do solo

280

» »

Reconhecer as camadas da atmosfera, identificando os elementos que as distinguem. Conhecer os fenômenos de cada camada da atmosfera, relacionando-os com os elementos que as compõem. Diferenciar os fenômenos atmosféricos, distinguindo os naturais dos resultantes da ação humana. Conhecer os principais poluentes do ar. Analisar as consequências da ação humana no meio ambiente e na saúde. Compreender as características dos principais fenômenos meteorológicos. Perceber as diferenças entre tempo e clima. Conhecer o que são as nuvens e suas principais características. Perceber os diversos elementos que podem influenciar na variação do tempo. Entender como é realizada a previsão do tempo. Reconhecer as camadas interna da Terra. Saber o que são as placas tectônicas. Estudar o movimento das placas tectônicas. Entender como ocorrem as erupções vulcânicas, identificando algumas implicações ao ambiente. Estudar aspectos da formação das rochas e dos minerais. Conhecer aplicações das rochas e dos minerais. Identificar os diversos tipos de rochas. Compreender como se forma o solo. Reconhecer a composição do solo. Identificar as partes que constituem o perfil do solo.

VOLUME 1 – 6o ANO TEMAS

CAPÍTULOS

OBJETIVOS » »

4. Tipos de solo »

»

5. Recursos minerais e energéticos

»

»

»

1. Solo e erosão

»

»

»

2. O solo exige cuidados

»

»

8

SOLO E AMBIENTE

»

3. Degradação do solo

»

»

»

4. Solo, ambiente e saúde

»

Reconhecer as propriedades do solo. Perceber as diferenças entre os tipos de solos. Analisar diferentes grãos que compõem o solo. Reconhecer os recursos naturais do solo. Conhecer o petróleo e sua importância para as atividades humanas. Compreender como ocorre a formação dos fósseis. Compreender os mecanismos de erosão. Estabelecer relações entre a erosão e algumas atividades humanas. Discutir formas de evitar a erosão. Compreender a importância de cuidar do solo. Estabelecer relação entre o uso do solo e a produção de alimentos. Conhecer técnicas de alteração do solo, relacionando-as com atividades agrícolas. Compreender o papel do lixo na degradação do solo. Relacionar o uso de agrotóxicos com degradação e contaminação do solo. Conhecer os riscos das queimadas para o solo. Reconhecer a importância do uso sustentável do solo. Conhecer algumas doenças transmitidas em decorrência do solo degradado.

281

Orientações específicas para o volume do 6o ano Tema 1: Nosso lugar no Universo Mapa conceitual do Tema O mapa conceitual é um diagrama que permite visualizar relações significativas de conceitos de uma disciplina, estabelecendo conexões entre esses conceitos e a hierarquia entre eles. Podem ser usados para o planejamento do curso, o encaminhamento pedagógico do conteúdo e o processo de avaliação da aprendizagem, tanto no diagnóstico do conhecimento prévio quanto no acompanhamento de como os alunos estão estruturando, hierarquizando e integrando os conceitos da unidade temática em estudo. Inicialmente, solicite que o aluno construa um mapa conceitual com base em palavras-chave e avalie o que ele já sabe sobre os conceitos a ser estudados. Utilize esses mapas como o ponto de partida para o trabalho pedagógico. Após desenvolver com a turma os conteúdos do Tema 1, “Nosso lugar no Universo”, solicite novo mapa conceitual com as mesmas palavras anteriores. A comparação e análise dos dois mapas permite avaliar a apropriação conceitual feita pelo aluno e fornece subsídios para o prosseguimento do curso, inclusive na verificação dos conteúdos a ser retomados.

UNIVERSO são compostas por

poeira

contém

galáxias

gases

uma delas é a

corpos celestes

 Via Láctea

outros corpos celestes    r    o    s    s    e    f    o    r    P    o    d    l    a    u    n    a    M

abriga

Sistema Solar planetas-anões

satélites naturais contém

cometas estrela

é uma

Sol

emite

luz

planetas que giram em torno do Sol são

calor Mercúrio

asteroides

Vênus

Terra Marte Júpiter

Saturno

Urano

Netuno

realiza

movimento de rotação

movimento de translação

define

define as

dia

282

noite

estações do ano

Abertura do Tema Esse Tema trata da constituição do Universo, desde as galáxias até os astros típicos, como estrelas, planetas, satélites, cometas e asteroides. Os movimentos de rotação e translação da Terra serão apresentados para a compreensão da formação do dia e da noite, bem como da existência das estações do ano. São apresentadas as características da Lua e seus movimentos, que resultam em suas diferentes fases: cheia, quarto minguante, quarto crescente e nova. No que se refere à visão que temos dos astros, daqui da Terra, aborda-se o movimento aparente do Sol, as fases da Lua e a criação das constelações, procurando-se ressaltar que são criações específicas de povos com suas culturas. No caso do Brasil, serão apresentadas algumas constelações concebidas pela cultura indígena, como a constelação da Ema. O Sistema Solar tem sua discussão estendida para as concepções dos modelos geocêntrico e heliocêntrico. O Tema é finalizado com a apresentação de avanços científicos e tecnológicos na área de Astronomia, tais como os satélites artificiais e as estações espaciais. A imagem de abertura apresenta duas crianças sob um céu límpido e estrelado, sem poluição visual. Procure encaminhar a leitura da imagem de tal modo que os alunos sejam estimulados a apresentar, debater e testar suas ideias, de forma que sejam desenvolvidas no âmbito da interação. Para isso, é interessante pedir-lhes que relatem suas experiências em relação à observação do céu: O que já conseguiram observar no céu diurno? E no céu noturno? Vocês já tiveram oportunidade de visualizar o céu noturno nas cidades grandes e nas cidades pequenas? Existem diferenças no que viram? Por quê? Essas e outras perguntas podem ser feitas com o intuito não só de levantar o conhecimento prévio deles sobre o tema, mas também como forma de aproximá-los do assunto abordado, possibilitando-lhes perceber que os assuntos estudados fazem parte do cotidiano. Um interessante instrumento que pode auxiliá-lo no tratamento desse tema, em praticamente toda a sua extensão, é o Stellarium. Trata-se de um software livre de código aberto, disponibilizado no site abaixo, que apresenta o céu nas mais diversas profundidades. » . Acesso em: 20 maio 2015. Após identificar a localidade em que os alunos estão, pode-se simular, por exemplo, um céu com ou sem poluição luminosa. As diversas constelações, inclusive as indígenas, podem ser observadas por meio do Stellarium, bem como galáxias, planetas e outros astros. De qualquer modo, é necessário que os alunos tragam suas próprias experiências quanto ao céu e aos astros celestes. Somente com base nelas é que você pode planejar uma sequência didática significativa, que elucide fenômenos já observados por eles em seu dia a dia.

Capítulo 1 Universo EXPLORANDO O QUE EXISTE NO CÉU A situação abordada na seção Explorando foi pensada para possibilitar ao aluno perceber que os fenômenos da natureza estão a sua volta. Para tanto foi escolhido o recurso lúdico das narrativas, e não da linguagem mais dura do vocabulário científico. Por meio da história, o aluno pode se lembrar da situação já vivenciada ou que tenha visto em um meio de comunicação (televisão, meio impresso, cinema, internet). Nessa história, o menino Marcílio pode verificar diferenças entre o céu da cidade e o céu do campo, causadas principalmente pela poluição luminosa. Você pode indagar se os

283

alunos também já passaram por essa experiência, conduzindo a conversa para que compreendam que os astros não desaparecem no céu.  Você pode utilizar, como complemento, a atividade “Estrelas, brilhando no céu: desvendando o Universo”, disponível em: » (acesso em: 20 maio 2015).

COMENTÁRIOS Nesse capítulo trabalha-se, de modo geral, o Universo e organização das galáxias, tendo como foco a Via Láctea. Uma dificuldade encontrada atualmente pelos professores de Ciências no trabalho com astronomia é a falta do hábito de os alunos observarem o céu à noite, principalmente por insuficiência de visibilidade decorrente da iluminação urbana. Assim, o trabalho com filmes e animações, bem como a visita ao planetário, ou a observação do céu podem suprir a falta de noções básicas dos alunos para a aprendizagem eficiente de tudo relacionado ao Universo. Na seção Fique por dentro estudam-se as constelações, com foco na astronomia de povos indígenas brasileiros, de modo a valorizar esse saber. Há um vídeo que apresenta algumas das constelações indígenas, que está disponível em: » (acesso em: 18 maio 2015).

Capítulo 2 Sistema Solar 

   r    o    s    s    e    f    o    r    P    o    d    l    a    u    n    a    M

284

EXPLORANDO OS MOVIMENTOS DA TERRA  Você pode utilizar a seção Explorando desse capítulo para que os alunos apresentem suas observações sobre o movimento aparente do Sol no céu. É fácil observar que o Sol “caminha” no céu durante o dia, o que pode dar a impressão de que é ele quem se movimenta ao redor da Terra, e não o contrário. Com base nessas percepções, você pode mencionar que antigamente se pensava que o Sol girava em torno da Terra, mas que há algum tempo foi verificado que, na realidade, é a Terra que gira ao redor do Sol. Para embasar a discussão sobre esse assunto, utilize o material “Em torno de quê? O Geocentrismo e o Heliocentrismo”, disponível no site: » (acesso em: 17 maio 2015). COMENTÁRIOS Nesse capítulo são apresentados os modelos geocêntrico e heliocêntrico, bem como as inovações científicas e tecnológicas que possibilitaram ao ser humano rever sua noção a respeito dos movimentos dos astros. A seção Ciência e Sociedade aborda como ocorre a produção do conhecimento científico, levando os alunos a compreender como um mesmo fenômeno pode ser observado sob diferentes óticas – e é justamente isso que faz com que os cientistas sempre revejam suas teorias. A seção Posso perguntar? traz uma indagação a ser trabalhada com os alunos, de modo que surja uma discussão sobre características da atmosfera na Terra. Esse capítulo contempla também a composição do Sistema Solar e seus diversos tipos de astros – planetas, satélites, cometas, meteoros, meteoritos e meteoroides.

Capítulo 3 Planetas do Sistema Solar  EXPLORANDO UM CARROSSEL “ESPACIAL” O Explorando estabelece uma comparação entre os planetas do Sistema Solar e as pessoas situadas em um carrossel. Cada pessoa foi associada a um planeta, segundo algumas características semelhantes. Você pode, com base nessa história, verificar o que os alunos conhecem sobre os planetas, por exemplo, que Saturno tem anéis, que Mercúrio é chamado de planeta vermelho, e assim por diante. Esse levantamento é importante porque direciona a atenção do aluno para o conteúdo do capítulo. Algumas sequências didáticas sobre Sistema Solar podem ser usadas para ampliar a discussão sobre essa temática. Estão disponíveis em: » 28691> (acesso em: 18 maio 2015). COMENTÁRIOS Nesse capítulo serão apresentadas a localização e as principais características dos planetas do Sistema Solar. Os motivos pelos quais Plutão é considerado atualmente um planeta-anão, e não mais um planeta, devem ser discutidos em linguagem acessível aos alunos. A seção Diálogo aborda a importância da exploração do espaço, por meio da apresentação de alguns fatos que envolvem a corrida espacial, como o lançamento do primeiro satélite espacial, em 1957, feito pelos russos. Nesse momento, se julgar necessário você pode trabalhar o texto Descoberta de água líquida em Marte, Marte, apresentado na seção Textos de apoio deste manual.

Capítulo 4 A Terra se move no espaço EXPLORANDO A PRÓPRIA SOMBRA O Explorando desse capítulo fala de um menino que pede à irmã que meça a sombra dele. Ao se colocar verticalmente sob o Sol, para a medição de sua sombra, o garoto usa o próprio corpo para simular um gnomôn. Esse instrumento reproduz o instrumento astronômico mais antigo que existe: o gnômon. Você pode discutir como, por meio da observação da sombra projetada por um gnômon, o ser humano pôde entender diversos fenômenos da natureza, definindo assim as estações do ano, os equinócios e os solstícios e a duração dos dias e das noites. Pelo que se sabe, a primeira medida da circunferência da Terra foi feita por meio da medida da sombra de um gnômon pelo filósofo grego Eratóstenes (276-194 a.C.). Dada a importância do gnômon, é interessante estimular os alunos a observarem a sombra de um cabo de vassoura por um período, seja em casa ou na escola, possibilitando a verificação de algumas particularidades, tais como a direção da sombra projetada e a hora que a menor sombra ocorre (o meio-dia real). Oriente os alunos a usar bloqueador solar e evitar fazer essa atividade quando a incidência solar for muito intensa. Para mais informações sobre atividades com o gnômon, consulte: » A sombra de um gnômon gnômon ao longo longo de um ano: observaçõe observaçõess rotineiras rotineiras e o ensino do movimento aparente do Sol e das quatro estações, de Anderson G. Trogello; Marcos C. Danhoni Neves; Sani de C. Rutz da Silva. Revista Latino-Americana de Educação em Astronomia,, São Carlos: Ufscar Astronomia U fscar,, n. 16, p. 7-26, 2013. Disponível em: . Acesso em: 18 maio 2015.

285

COMENTÁRIOS Nesse capítulo estuda-se o planeta Terra, com destaque para dois movimentos: a rotação e a translação. Quando se conhece o movimento de rotação, compreende-se a duração do dia e da noite. Já o movimento de translação, somado à inclinação do eixo terrestre, é responsável pelas estações do ano, fato que será abordado ao longo do capítulo. A seção Hora da prática propõe um aprofundamento do tema por meio da construção construçã o de um modelo com esferas, que possibilita a visualização de áreas iluminadas diversas e a percepção de sua relação com as estações esta ções do ano. Você também pode utilizar simuladores virtuais para que os alunos observem a iluminação da Terra durante o ano. Para instigar ainda mais a curiosidade dos alunos sobre esse assunto, use a animação disponível no site site abaixo.  abaixo. Nela é possível modificar diversas variáveis e observar a Terra do ponto de vista do Sistema Solar, bem como a incidência de raios solares sobre ela: » ecliptic.swf> (acesso em: em: 18 maio 2015).

Capítulo 5 Lua – o satélite natural da Terra Terra EXPLORANDO AS FASES DA LUA O Explorando tem foco em explicações de crianças indígenas para as fases da Lua. Você pode ampliar as discussões indagando aos alunos se eles já perceberam que a Lua muda de forma no céu. Verifique os formatos dos quais se recordam.  Você  V ocê pode convidar os alunos a observarem a Lua durante uma semana, sempre no mesmo horário, verificando sua posição no céu e seu formato. Outra sugestão é explorar o vídeo As fases da Lua, Lua, disponível em: » U2-VU> (acesso (acesso em: 18 maio 2015).

   r    o    s    s    e    f    o    r    P    o    d    l    a    u    n    a    M

COMENTÁRIOS Nesse capítulo serão apresentadas as características da Lua e seus principais movimentos. A compreensão de que existem várias “luas”, em virtude dos satélites naturais dos planetas, pode ser aprofundada na seção Aqui tem mais, por meio do texto “Indícios de vapor de água na superfície de satélite de Júpter”. A abordagem das fases da Lua é feita com uma proposta de atividade lúdica a ser desenvolvida na seção Hora da prática, a partir da observação das mudanças de aspectos da Lua. Algumas curiosidades, como a gravidade da Lua em comparação com a da Terra, são tratadas no capítulo.

Capítulo 6 Astronomia e os avanços científicos e tecnológicos EXPLORANDO LUGARES FORA DA TERRA O Explorando  aborda a vida humana em outros planetas e a questão do deslocamento do ser humano no espaço. Você pode contar aos alunos a proposta real de uma viagem sem volta ao planeta Marte, realizada pelo projeto Mars One. Mais de 200 mil pessoas já se candidataram para participar dele. Com base na discussão desse projeto, você pode abordar as questões envolvidas com a vida humana em outros planetas, tais como as funções fisiológicas de nosso corpo (respiração, alimentação), al imentação), o deslocamento, a produção de alimentos, a geração de resíduos etc.

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Mais informações sobre o projeto Mars One podem ser obtidas em: » arte> (acesso (acesso em: em: 18 maio 2015).

COMENTÁRIOS Nesse capítulo são apresentadas as principais conquistas do ser humano em relação ao Universo. Discute-se a importância dos satélites artificiais e das estações espaciais, bem como a atuação brasileira no contexto da exploração espacial. A seção Curioso é... traz a história da viagem da cadela Laika e os custos envolvidos numa viagem espacial. O capítulo finaliza final iza com o astronauta brasileiro Marcos Cesar Pontes, que ficou dez dias no espaço a bordo da nave espacial russa Soyuz TMA-8. Para enriquecer as discussões sobre esses assuntos, trabalhe o texto “Sondas espaciais”, sugerido na seção Textos de apoio deste manual.

Textos de apoio CAPÍTULO 3 Descoberta de água líquida em Marte

Embora Marte não apresente temperaturas próprias para manter a água em estado líquido, por causa de sua distância em relação ao Sol, cientistas cientistas descobriram que seria possível haver água líquida no planeta vermelho. Isso devido à ação de sais presentes no solo, que seriam capazes de diminuir o ponto de congelamento da água, resultando em uma espécie de salmoura. A descoberta se deve a imagens feitas pela sonda espacial Phoenix, lançada pela NASA em 2007. Análises da própria sonda revelaram essa possibilidade, além de terem sido encontradas pequenas gotas de água em seu trem de pouso. A partir disso, cientistas da Universidade de Michigan, nos EUA, testaram hipóteses, em laboratório, que pudessem justificar a existência de água em estado líquido mesmo em temperaturas tão baixas, como as de Marte. A salmoura seria composta por água e perclorato de cálcio, uma mistura de cálcio, cloro e oxigênio, presente no solo marciano. A sonda, ao pousar, provavelmente removeu a camada de solo da superfície e propiciou o derretimento do gelo que estaria logo abaixo, gerando um tipo de lama salgada. Os cientistas americanos, a partir daquilo que a sonda forneceu, recriaram as condições de temperatura e pressão de Marte e expuseram o perclorato ao vapor d’água e ao gelo, com cilindros metálicos simulando um trem de pouso. Quando estimulado por laser , o sal não absorveu água do vapor formado na câmara. No entanto, entanto, quando em contato com uma camada de gelo de 3 milímetros de espessura, formaram-se pequenas gotas de água, isso a −73 ºC. O estudo, que contou com a coordenaçã coordenaçãoo do brasileiro Nilton Rennó e foi publicado na revista científica Geophysical Research Letters, em julho de 2014, demonstrou que seria possível haver quantidades significativas de água líquida na superfície e na superfície rasa de Marte. A descoberta lança nova luz às buscas por vida microbiana fora da Terra, Terra, já que a existência de água líquida é uma das condições favoráveis à sua formação. DONATO, T. A. G. Descoberta de água líquida em Marte . Bióloga. (Texto elaborado especialmente para esta obra.)

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CAPÍTULO 6 Sondas Espaciais

A humanidade conseguiu vencer a gravidade, pisar na Lua e até construir estações espaciais. Entretanto, todas essas conquistas, apesar de surpreendentes, são apenas uma gota no oceano do Universo. O espaço fora da Terra é tão grande que, muito provavelmente, nunca poderemos conhecê-lo por completo. O nosso Sistema Solar sozinho possui inúmeros mistérios para serem desvendados por muitos séculos. E apesar de ainda não podermos ir muito longe, enviamos naves espaciais não tripuladas para coletar informações sobre nossos planetas vizinhos, v izinhos, além de satélites, asteroides e cometas. Elas carregam vários equipamentos de laboratório e câmeras fotográficas para fazer medições e enviar imagens para a Terra. Terra. Essas naves são chamadas sondas espaciais e são fundamentais para a exploração espacial. Destinos distantes As primeiras sondas foram lançadas ao espaço pelas agências espaciais da antiga União Soviética e dos Estados Unidos no final da década 1950. Mais recentemente, recentemente, as agências europeia,  japonesa, chinesa e indiana indiana também enviaram sondas ao espaço. espaço.  Já foram enviadas sondas para todos os planetas do Sistema Solar – além do próprio Sol, da Lua e de alguns cometas. Marte tem recebido várias visitas, e isso é fácil de entender. O planeta vermelho pode ser o próximo destino para viagens tripuladas. Mas, antes disso ser possível é importante saber o máximo sobre nosso vizinho espacial. Algumas sondas – como as Voyager 1 e 2 (lançadas em 1977) – hoje estão fora do Sistema Solar. Mas, antes disso, elas enviaram dados sobre planetas distantes, como Júpiter, Saturno, Urano e Netuno, sobre os quais tínhamos pouco conhecimento. Estas sondas levam consigo informações sobre a Terra Terra e o ser humano, além de imagens, sons e músicas, gravadas em discos de cobre folheados a ouro. Estes discos estão lá para o caso de as sondas serem encontradas por seres extraterrestres. Se isso acontecesse, será que iriam preferir escutar rock  ou  ou música clássica?

   r    o    s    s    e    f    o    r    P    o    d    l    a    u    n    a    M

288

Missões de exploração Existem sondas específicas para cada tipo de missão exploratória. A sonda de sobrevoo passa perto de um planeta ou outro corpo celeste e tira fotos ou faz análises com instrumentos. A sonda orbital entra na órbita de um astro e fica ali por algum tempo, funcionando funcionando como um satélite artificial. A sonda de aterrissagem pousa na superfície de um astro para fazer suas análises, podendo carregar um veículo. A sonda veicular é capaz de se mover, pode ser um jipe robótico ou outro tipo de veículo (veja a imagem de Spirit, acima). Se você fosse inventar um novo tipo de sonda espacial, qual seria sua função? E para onde a enviaria? AMORIM, B. Sondas espaciais. Invivo. Disponível em: . Acesso em: 18 maio 2015.

Atividades compleme complementares ntares 1. Cometa e meteoro são palavras que estão presentes no vocabulário popular, contudo há pessoas que não fazem distinção entre esses dois fenômenos astronômicos, que têm aparência semelhante. Verifique nas imagens a seguir.    k   c   o    t   s    k   n    i    h    T    /    t    t   a   r   r   a    b   a   n   o   e    l

que denominamos Sistema Solar. Como os demais planetas, a Terra executa movimentos, e dois deles são fundamentais para a vida. Considere essa afirmação, observe a fotografia, na qual vemos o planeta parcialmente iluminado pelo Sol, e responda às questões.    k   c   o    t   s   n    i    t   a    L    /    L    P    S

Cometa.    k   c   o    t   s    k   n    i    h    T    /   o    t   o    h   p    k   c   o    t    S    i

a) Qual é o fenômeno representado na fotografia? Ele resulta de qual movimento da Terra? Meteoro.

De acordo com o que você estudou sobre os astros que compõem o Sistema Solar, descreva cada um dos fenômenos, distinguindo um do outro.

2. Cometas e asteroides são astros que também fazem parte de nosso Sistema Solar. Em que ocasião os cometas podem ser visíveis para um observador na Terra?

3. A Terra não é um astro isolado no espaço. Ela integra um conjunto planetário

b) De acordo com nossa percepção, observamos o seguinte: é o Sol que se movimenta – surge numa direção (leste) pela manhã e se põe na direção oposta (oeste) ao entardecer – no período iluminado/dia iluminado/dia (durante a noite o Sol não está no céu). Como é denominado esse fenômeno e a que fato se refere?

4. Complete: a) O movimento que a Terra faz em torno do Sol é chamado de . é b) A a galáxia onde moramos.

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Atividades compleme complementares ntares c) O modelo elaborado por Nicolau Copérnico em que o Sol é o centro do Universo é denominado é um corpo ced) O leste que se movimenta ao redor de um astro maior que ele.

d) ( ) De setembro a dezembro é outono no Hemisfério Sul e primavera no Hemisfério Norte.

e) ( ) O movimento de rotação dura 24 horas.

5. Observe as imagens da Lua a seguir e nomeie cada fase. 7. Relacione cada item a sua respectiva definição. ( A ) Lua ( B ) Astrônomo ( C ) Sol ( D ) Constelação ( E ) Órbita

   k   c   o    t   s   r   e    t    t   u    h    S    /   o    l   e    M  .    B

6. Assinale (V) para as alternativas verdadeiras e (F) para as falsas. Em seguida, transcreva as alternativas falsas corrigindo-as. a) ( ) O Sistema Solar é composto de nove planetas.    r    o    s    s    e    f    o    r    P    o    d    l    a    u    n    a    M

b) ( ) Marte é um planeta composto predominantemente de gases; por isso é classificado como gasoso.

c) ( ) O movimento que a Terra faz ao redor de seu eixo imaginário é chamado de movimento de rotação.

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( ) Estrela do Sistema Solar Solar.. ( ) Caminho que um planeta percorre em torno do Sol. ( ) Satélite natural da Terra. ( ) Cientista que estuda os corpos celestes. ( ) Agrupamento de estrelas.

8. Cometas e asteroides são astros que também fazem parte de nosso Sistema Solar. Em que ocasião os cometas podem ser visíveis para um observador na Terra?

9. Cite contribuições da Astronomia nos dias atuais.

Respostas das Atividades complementares 1. Cometas são corpos celestes formados por rocha, gelo e poeira e geralmente se movem distantes do Sol, condição em que não são visíveis. O efeito luminoso que os torna visíveis ocorre durante sua trajetória, na medida em que se aproximam do Sol. Meteoros são fenômenos que acontecem quando fragmentos de corpos celestes, em contato com a atmosfera da Terra, incendeiam-se e produzem efeitos luminosos. 2. Os cometas podem ser vistos por um observador localizado na Terra quando, em sua trajetória, aproximam-se do Sol e, devido ao calor, desenvolvem cauda brilhante. Terra 3. a) O fenômeno do dia (quando parte da superfície da Terra fica iluminada) e da noite (quando a parte da Terra, Terra, a oposta ao Sol, está no escuro). O movimento de rotação que a Terra faz, durante aproximadamente 24 horas, ao girar ao redor de seu próprio eixo. b) Esse fenômeno é denominado movimento aparente do Sol. Ele resulta do movimento de rotação da Terra no sentido oposto, de oeste para leste. Heliocentrismo, mo, d)  satélite 4. a)  translação, b) Via Láctea, c) Heliocentris 5. Quarto minguante – Cheia – Quarto crescente – Nova. 6. São falsas as frases a, b e d. Redação correta: composto de oito planetas. a) O Sistema Solar é composto rochoso. b) Marte é um planeta rochoso. d) De setembro a dezembro é primavera no Hemisfério Sul e outono no Hemisfério Norte. 7. C, E, A, B, D. Terra quando se aproximam 8. Os cometas só são visíveis da Terra do Sol, pois com essa aproximação ocorre a sublimação do gelo do núcleo, resultando em gás e poeira, que formam a cabeleira e uma ou mais caudas que refletem a luz do Sol. Astronomia possibilitou possibilitou que os cientistas cientistas dessem dessem detalhes 9. A Astronomia sobre nosso Sistema Solar, e nos dias atuais ainda contribui para o entendimento do funcionamento do Universo, podendo, por exemplo, nos dar detalhes sobre possíveis impactos ao nosso planeta.

SUGESTÕES para o educador

PARA LER

• Comparação entre entre os tamanhos tamanhos dos planetas e do Sol, de João Batista Garcia Canalle. V Encontro USP-Escola. Grupo Sputnik. Disponível em: . em%20Escala.p df>. Acesso em: 18 maio 2015. O Céu que nos envolve  – Introdução à Astronomia para educadores e iniciantes, de Augusto Damineli et al. Disponível em: . Acesso em: 18 maio 2015. • Uma estrela-bebê estrela-bebê de 10 mil anos, anos, de Jane Gregorio-Hetem. São Paulo: USP USP.. Disponível em: . Acesso em: 10 jun. 2015. • Discussões sobre sobre a natureza natureza da ciência em um curso sobre a História da Astronomia, de A. B. Henrique; V. F. P. Andrade; B. L’Astorina. Revista Latino-Americana de Educação em Astronomia, São Carlos: Ufscar, n. 9, 2010. • Ensino de Astronomia: Astronomia: erros conceituais mais comuns presentes em livros didáticos de Ciências, de Rodolfo Langhi e Roberto Nardi. Caderno Brasileiro de Ensino de Física , Florianópolis: UFSC, v. 24, n. 1, p. 87-111, ago. 2008. Disponível em: . Acesso em: 18 maio 2015. • Distâncias e magnitudes magnitudes de estrelas, estrelas, de Zaque Vieira Oliveira. CiênciaMão, São Paulo: USP. Disponível em: . astronomiadistanciasn oun>. Acesso em: 18 maio 2015. • Análise da dinâmica de rotação de um satélite artificial: uma oficina pedagógica em educação espacial, de Norma Teresinha Oliveira Reis et al. Revista Brasileira de Ensino de Física, v. 30, n. 1, 2008. • As fases da Lua numa numa caixa de papelão, de Maria de Fátima Saraiva et al. Revista Latino-Americana de Educação em Astronomia, São Carlos: Ufscar Ufscar,, n. 4, 2007. Disponível em: . php/relea/article/view /97/77>. Acesso em: 18 maio 2015. •

PARA NAVEGAR

• www.momentoastronomico.com.br  • www.cienciamao.usp.br/tudo/indice.php?midia=tne • www.oba.org.br  • http://parquecientec.usp.br/atividades/planetario/ • www.aeb.gov www.aeb.gov.br/programa-espacial/satelite .br/programa-espacial/satelitess • http://univesptv.cmais.com.br/astronomia-umavisao-geral-i • www.calendario-365.com.br/lua/fases-da-lua.html • www.brasilescola.com/fisica/satelites-artificiais.htm

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Tema 2: Água Mapa conceitual do Tema solução

mistura

é uma

dissolve o soluto resultando em uma

pode ser

heterogênea

solvente é um

ciclo da água

circula no ambiente através do

ÁGUA

homogênea

pressão tem como propriedades

densidade regulação térmica

dependendo da temperatura e pressão atmosférica, pode ser encontrada em

tensão superficial solvente universal

três estados físicos

sólido

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líquido

gasoso

Abertura do Tema Esse Tema, apresenta a constituição da água, formada de moléculas, os estados físicos da matéria e algumas características deles. O aluno conhecerá as mudanças de estados físicos que possibilitam o ciclo da água na natureza. São também abordadas as propriedades da água (solvente universal e termorregulador), a pressão, o empuxo, a tensão superficial, o princípio de Pascal e dos vasos comunicantes, de que fazemos uso em atividades cotidianas. É trabalhada em destaque a importância da água como recurso natural indispensável à vida no planeta. Sua intervenção na aula de abertura do tema deve ser feita de tal modo que os alunos sejam incentivados a apresentar, debater e testar suas ideias, para desenvolvê-las no âmbito dessas interações discursivas. Inicie as atividades dialogando com eles, solicitando que registrem o que já sabem sobre o tema e a relação que estabelecem com o cotidiano. Nesse primeiro momento é importante estimular a turma a participar. Registre na lousa as ideias iniciais sobre o tema proposto, explorando o conhecimento dos alunos. Você pode, com base na imagem de abertura do tema, instigar os alunos a refletir sobre a importância da água como recurso natural indispensável à vida. Durante essas interações, explique que, além das funções na natureza, a água tem grande importância cultural, social, econômica e histórica. Em seguida, retome a discussão inicial proposta na seção Conhecimentos prévios guiando os alunos no decurso do processo da construção dos conceitos científicos.

Capítulo 1 Substâncias, misturas e os estados físicos da matéria EXPLORANDO O GELO  Você pode propor outras atividades para complementar a seção Explorando. Por exemplo, traga para a sala de aula um copo com água bem gelada e proponha como forma de desafio que os alunos expliquem por que o copo fica cheio de gotículas de água do lado de fora. Com base nas respostas, explique que o vapor de água do ambiente se resfria perto do copo e se condensa, voltando ao estado líquido. Outra estratégia para trabalhar a seção é apresentar o vídeo Evian – Water Boy , que apresenta Waterboy, um personagem feito de água, em diversas situações. É uma animação que demonstra os estados físicos da água de uma forma bem criativa. O vídeo está disponível em: » (acesso em: 18 maio 2015). COMENTÁRIOS Nesse capítulo estuda-se de que é constituída a matéria e o que são substâncias e misturas. Também serão abordadas algumas características dos estados físicos da matéria. O assunto substâncias e misturas objetivam desenvolver no aluno a compreensão do átomo como partícula constituinte da matéria, bem como sua organização em moléculas, sua identificação e a distinção entre as substâncias e as misturas. Esses assuntos são abordados sem aprofundamento conceitual, pois serão trabalhados com mais complexidade em estudos posteriores.  Você pode produzir com os alunos, em sala de aula, modelos didáticos das moléculas da água, do gás oxigênio e do gás nitrogênio usando materiais de baixo custo ou recicláveis. O uso de modelos moleculares é simples e de grande valia, pois auxilia a visualização das ligações dos elementos químicos de uma molécula e possibilita desenvolver no aluno a percepção do arranjo espacial delas, além de mostrar na escala macro as diversas formas com que os átomos se organizam nas diferentes substâncias e misturas. É importante discutir o tópico sobre as propriedades dos estados físicos da matéria, com base em exemplos do cotidiano do aluno, bem como retomar as discussões feitas na seção Explorando.

Capítulo 2 Mudanças de estado físico EXPLORANDO AS ROUPAS NO VARAL  Você pode complementar a seção Explorando com o experimento do vapor de água no espelho disponível em: » (acesso em: 18 maio 2015). Para essa atividade, leve para a sala de aula espelhos pequenos com moldura. Na aula em questão, oriente-os a colocar o espelho próximo à boca e expirar, anotando no caderno o que foi observado. Pergunte o que acontece quando sopramos no espelho. Com base nas respostas, explique-lhes que, como o ar que soltamos pela boca contém vapor de água, ao entrar em contato com a superfície do espelho, que em geral está mais fria do que o ar expirado, esse vapor se condensa, ou seja, passa do estado gasoso para o líquido, formando pequenas gotas de água, que embaçam o espelho. Enfatize que o vapor de água não é visível.

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COMENTÁRIOS Ao iniciar esse capítulo, retome os conceitos, trabalhados no capítulo anterior, para explicar o papel da temperatura e da pressão nos estados físicos da matéria e como eles influenciam nas mudanças de estado. Enfatize as condições em que ocorrem as transformações de estado físico da matéria e como estão presentes em nosso cotidiano. Para auxiliar esse processo, reproduza o vídeo Propriedades térmicas e mecânicas da matéria – Mudanças de estado físico, da série É Tempo de Química, do projeto Condigital, disponível em: » (acesso em: 18 maio 2015). Após a exibição, promova discussões sobre a matéria poder transitar entre diferentes estados físicos desde que haja variação de temperatura e pressão. Por meio do texto da seção Aqui tem mais, estimule um debate sobre os efeitos da baixa umidade do ar na saúde humana.

Capítulo 3 A água no planeta Terra EXPLORANDO A CHUVA DE GRANIZO A reprodução do vídeo Meteorologia – A formação do granizo, disponível no site abaixo, pode tornar a seção Explorando ainda mais interessante. » (acesso em: 18 maio 2015). Esse vídeo apresenta, de forma interativa, a mudança de estado físico envolvida na formação do granizo na natureza. Além das perguntas propostas na seção, você pode se valer de outras, por exemplo: Por que a água evapora? Depois de discutir e comparar as soluções apresentadas, auxilie os alunos a compreender as mudanças de estados físicos que possibilitam o ciclo da água na natureza.

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COMENTÁRIOS Ao iniciar esse capítulo, retome os estudos do papel da temperatura e da pressão nos estados físicos da matéria e como eles influenciam as mudanças de estados físicos. Nesse capítulo são estudadas a importância da água como recurso natural indispensável à vida no planeta e as mudanças de estados físicos que possibilitam o ciclo da água na natureza.  Após investigar, por meio da seção Explorando, o conhecimento prévio dos alunos sobre essas mudanças, você pode utilizar a animação sobre o ciclo da água disponível em: » (acesso em: 18 maio 2015). Esse recurso explica de maneira clara e interessante que o ciclo hidrológico é essencial para a renovação da água sobre a Terra, demonstrando que, para manter inalterado o ciclo da água na natureza, é necessária a conservação de florestas e mananciais.  Você pode utilizar a animação para trabalhar a importância do combate à poluição dos oceanos, fonte de diversidade biológica e a maior fonte de evaporação de água no planeta. Em seguida, explore o texto “O que são os rios voadores”, da seção Textos de apoio deste manual. Após a apresentação da animação e a leitura do texto, medeie uma discussão sobre a quantidade de água do planeta aumenta ou diminui com o ciclo da água.  Você pode solicitar a criação de histórias em quadrinhos sobre os fenômenos naturais trabalhados na animação (evaporação, transpiração, sublimação, condensação, precipitação e escoamento) e como eles se relacionam no ciclo da água.

Capítulo 4 A água é um solvente EXPLORANDO A “MÁGICA” DA ROBERTA A atividade desse Explorando pode intrigar os alunos e, consequentemente, desperta sua curiosidade. Estimule-os a participarem dessa discussão e vá construindo essa temática com eles. Após os alunos apresentarem suas respostas e suposições, você poderá usá-las como estratégia para abordar a função da água como solvente universal, o experimento citado na seção Explorando. Para isso, providencie copos de material transparente, uma colher de sal de cozinha e água. Depois, faça a seguinte pergunta: Por que o sal dissolve-se na água? Depois, comente que uma das propriedades da água é a capacidade de dissolver outras substâncias. COMENTÁRIOS Esse capítulo aborda a importância da água como solvente e os conceitos de soluto, solvente e solução. Para auxiliá-lo durante a explanação e discussão com os alunos sobre o assunto solução, você pode usar o vídeo Solubilidade, disponível no site a seguir. » (acesso em: 18 maio 2015). Entre outros conteúdos, esse site direciona o usuário para um roteiro de exploração que pode ser utilizado pelo aluno em casa ou na escola. Explique aos alunos que no experimento da seção Explorando, o sal é o soluto, a água é o solvente e a mistura de água com sal é a solução. Chame a atenção deles para o fato de que essa mistura só pode ser chamada de solução porque é uma mistura homogênea, enfatizando que existem substâncias que não se dissolvem na água, como o óleo. Caso  julgue necessário, faça a demonstração. O texto da seção Diálogo pode ser complementado com uma atividade de pesquisa em grupo sobre as consequências ambientais dos desastres ocasionados por derramamento de óleo no mar. Essa atividade proporciona integração interdisciplinar.

Capítulo 5 Água: pressão e flutuação EXPLORANDO O QUE AFUNDA E O QUE NÃO AFUNDA Ao abordar o Explorando, incentive os alunos a expressar conhecimentos e curiosidades sobre o tema. Além das questões propostas, pergunte se já observaram algo que tenha caído na água. Discuta com eles se o que foi jogado afundou ou não afundou, estimulando-os a criar hipóteses sobre outros objetos ou materiais que caíssem em uma banheira cheia, por exemplo. Em seguida, para deixar a atividade mais atrativa, desenvolva em sala de aula o experimento “Por que os navios não afundam?”, disponível em: » (acesso em: 18 maio 2015).   Antes de iniciar a demonstração, peça aos alunos que anotem suas hipóteses no caderno, retomando-as ao final desse procedimento.  Após realizar o experimento, explique aos alunos que o resultado observado deve-se ao conceito de densidade, e que densidade é a relação entre a massa e o volume de um corpo.

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Então, retome as anotações feitas pelos alunos antes do experimento, discutindo-as com base no que foi observado. Pergunte qual das garrafas tem densidade maior, a de 500 mL ou a de 2 litros? A garrafa de 500 mL afunda mais porque é menor e o peso fica mais concentrado, o que torna sua densidade mais elevada do que a da garrafa de 2 litros – ou seja, o que faz um objeto flutuar se relaciona diretamente com sua densidade. Ressalte que existem outros fenômenos na flutuabilidade dos corpos, por exemplo, o empuxo.

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COMENTÁRIOS Nesse capítulo são trabalhados os sistemas de vasos comunicantes – relacionando-os com o conceito de pressão da água, a ação do empuxo na flutuação dos corpos –, além do princípio de Pascal e suas aplicações. Inicialmente, retome as noções sobre o papel da temperatura e da pressão nos estados físicos da matéria e como eles influenciam as mudanças de estados físicos. Durante a abordagem do assunto pressão de uma coluna de água, você pode reproduzir o experimento que demonstra que a relação entre pressão exercida por um líquido aumenta com a profundidade. Nesse momento, você pode providenciar cópias do texto “Copos de isopor mostram efeito de pressão em águas profundas”, sugerido na seção Textos de apoio deste manual. Ao trabalhar os vasos comunicantes, relacione os textos sobre o princípio desses vasos com o sistema de distribuição de água da cidade ou mesmo das casas dos alunos. Você pode utilizar o vídeo Vasos comunicantes desenvolvido pelo projeto Com Ciência Física, da UERJ, disponível em: » (acesso em: 18 maio 2015). Após a exibição do vídeo, explique aos alunos que, assim como os sistemas de distribuição de água na natureza, a distribuição de água de uma cidade ou mesmo de uma casa funciona como um sistema de vasos comunicantes devido à pressão. Para introduzir o princípio de Pascal, explore o texto “Física na montanha”, que conta de maneira interessante como foi feito o experimento que tornou famoso o francês Blaise Pascal. O texto está disponível em: » (acesso em: 18 maio 2015).

Capítulo 6 Mais propriedades da água EXPLORANDO INSETOS SOBRE A ÁGUA A atividade desse Explorando é instigante por se tratar de um assunto que desperta a curiosidade dos alunos. Além das questões iniciais propostas, você pode perguntar o que de fato ocorre na superfície da água para que esses insetos não afundem. Assim que os alunos apresentarem suas explicações, comente que o fenômeno responsável por isso é chamado de tensão superficial. Mostre que ela está presente no dia a dia dando outros exemplos, como a gota de água do orvalho ou a bolha de sabão. Aproveite esse momento para instruí-los quanto à prevenção contra o mosquito da dengue por meio de um jogo educativo on-line que mostra os riscos da doença e as formas de eliminar os criadouros. No jogo, o mosquito é o vilão, que vive colocando ovinhos. A personagem principal é Sofia, que tem a missão de evitar que ele se multiplique. O jogo está disponível em: » (acesso em: 18 maio 2015).

A página do projeto Com Ciência Física, da UERJ, oferece vários experimentos sobre a tensão superficial da água. Disponível em: » (acesso em: 18 maio 2015).

COMENTÁRIOS Nesse capítulo são trabalhadas outras propriedades igualmente importantes da água: tensão superficial e regulação térmica. É de grande importância que você faça o experimento sugerido na seção Posso perguntar, pois atividades dessa natureza podem levar os alunos a perceber que os fenômenos estudados nos materiais didáticos estão mais próximos de seu cotidiano do que eles imaginam. Pergunte-lhes como a tensão superficial na água pode ser útil para a natureza. Como estratégia para introduzir o conteúdo “Regulação térmica”, organize um seminário em que os alunos, em grupo, apresentem pesquisas sobre a propriedade térmica da água e sua importância na regulação da temperatura corporal dos organismos vivos. A pergunta da segunda seção Posso perguntar? do capítulo chama a atenção para uma questão interessante: a diferença entre hipertermia e febre. Explique aos alunos que a hipertermia decorre da exposição excessiva ao calor e causa desidratação, perda de água e de sais, além de falência dos mecanismos termorreguladores corporais. Já a febre é uma resposta fisiológica a alguma doença, que eleva a temperatura corporal. Na febre, os mecanismos de termorregulação encontram-se intactos. Para enriquecer o estudo, exiba o vídeo Exemplo da eclusa de Tucuruí na Hidrovia Araguaia-Tocantins, uma animação sobre o funcionamento da eclusa. Disponível em: » (acesso em: 18 maio 2015).

Textos de apoio CAPÍTULO 3 O que são os rios voadores?

São imensas massas de vapor d’água que, levadas por correntes de ar, viajam pelo céu e respondem por grande parte da chuva que rola em várias partes do mundo O principal rio voador do Brasil nasce no oceano Atlântico, bomba de volume ao incorporar a evaporação da floresta Amazônica, bate nos Andes e escapa rumo ao sul do país. [...] Corredeira voadora Volume de água que circula pelo céu é similar à vazão do rio Amazonas

O rio voador nasce no oceano Atlântico. A água evapora no mar, perto da linha do Equador, e chega à floresta Amazônica empurrada pelos ventos alísios. Esse blocão de vapor passa rasante: 80% dele voa a, no máximo, 3 quilômetros de altura. A vazão desse aguaceiro aéreo é da ordem de 200 milhões de litros por segundo (similar à do rio Amazonas), fazendo da Amazônia uma das regiões mais úmidas do planeta, além de provocar as chuvas que desabam diariamente por toda a região. Enquanto passa sobre a floresta, o rio voador praticamente dobra de volume. Isso ocorre porque, ao absorver mais radiação do Sol do que o próprio oceano, a mata funciona como uma gigantesca chaleira, liberando vapor com a transpiração das árvores e a evaporação dos afluentes que correm no solo. No oeste da Amazônia, a massa de umidade encontra uma barreira de montanhas de 4 quilômetros de altura, a cordilheira dos Andes, que funciona como uma represa no céu, contendo a correnteza aérea do lado de cá.

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Boa parte do vapor fica acumulada nos próprios Andes, sob a forma de neve. Ao derreter, essa água desce as montanhas, dando origem a córregos que, por sua vez, formarão os principais rios da bacia Amazônica, como o Amazonas. Nem todo vapor que encontra os Andes fica por ali. Cerca de 40% dessa cachoeira celeste segue rumo ao sul. A umidade passa por Rondônia, Mato Grosso, Mato Grosso do Sul e São Paulo, terminando a viagem no norte do Paraná, cerca de seis dias depois  Enquanto flui em caudalosos veios rumo ao mar, muito da água proveniente dos rios voadores é absorvido pela floresta. Quando transpiram, as árvores então liberam esse líquido em forma de vapor, fechando o ciclo que novamente alimentará a corrente no céu Por fim, o rio voador cai em forma de chuva. Mais da metade da precipitação das Regiões Centro-Oeste e Sudeste vem dos rios aéreos da Amazônia. Além desse veio principal, outras 20 correntezas cruzam o céu do país, carregando um volume de água equivalente a 4 trilhões de caixas-d’água de 1 000 litros. [...] Leandro Novakowski / Mundo Estranho / Abril Comunicações S/A.

CAPÍTULO 5 Copos de isopor mostram efeito da pressão em águas profundas

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Em agosto do ano passado, enquanto uma equipe que trabalhava no Polo Norte se preparava para mergulhar mais de três quilômetros até o fundo do Oceano Ártico, dezenas de especialistas envolvidos no projeto se dedicavam a um ritual já tradicional: desenhar em copos de isopor. Mais de 100 deles foram decorados pelo pessoal. Depois, os copos foram cautelosamente mergulhados em águas cada vez mais profundas. Durante o mergulho histórico, comandado por cientistas russos, a pressão da água reduziu os copos de isopor ao tamanho de dedais, e também comprimiu as palavras e os desenhos que os participantes haviam realizado. [...] A pressão sobre qualquer objeto nas profundezas do mar, como na superfície, é uniforme. Ela é exercida de cima, de baixo e pelos lados. Isso acontece porque as moléculas que compõem os fluidos (categoria que, em termos físicos, abarca gases e líquidos) estão livres para se movimentar e exercer força em qualquer direção. Criaturas marinhas são compostas primordialmente de água, um elemento virtualmente impassível de compressão. Por isso, elas escapam à destruição, nas profundezas. Mas a pressão elevada causa o colapso da maioria das cavidades e espaços ocos, como os pulmões humanos. O mesmo se aplica aos copos de isopor. Eles são praticamente um grande vácuo, já que sua composição envolve 95% de ar, de acordo com o Conselho de Química Norte-Americano. À medida que a pressão cresce, com o mergulho, o ar lentamente se comprime e os copos encolhem. [...] BROAD, W. Copos de isopor mostram efeito da pressão em águas profundas. Terra, 30 mar. 2008. Disponível em: . Acesso em: 8 maio 2015.

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Atividades complementares 1. Analise o esquema sobre mudanças de estado físico da água, indique o equívoco e justifique.   a   r   u   o    M   s    i   u    L

2. A imagem a seguir esquematiza o que ocorre com o sal de cozinha quando co  a   r   u   o    M   s    i   u    L

locado em um recipiente com água. a) Qual propriedade da água está representada no esquema?

b) No recipiente há quantas substâncias diferentes? Quais? c) Quais átomos formam cada molécula de água?

3. Complete o texto: A água pode ser encontrada na natureza nos estados___________, _____________ ou ______________. Conforme as condições, a água pode passar de um estado para outro através de processos que recebem nomes específicos. A água que é colocada no congelador e endurece passa por uma transformação chamada de _________________ e a _______________ se dá quando esse mesmo gelo derrete. Devido à _________________________ se formam gotículas de água na tampa de uma panela durante o cozimento de alimentos. 4. “A água, o recurso mais fundamental para a sobrevivência dos seres humanos enfrenta uma crise de abastecimento. Estima-se que cerca de 40% da população global viva hoje sob a situação de estresse hídrico. Essas pessoas habitam regiões onde a oferta anual é inferior a 1 700 metros cúbicos de água por habitante, limite mínimo considerado seguro pela Organização das Nações Unidas (ONU). Nesse caso, a falta de água é frequente — e, para piorar, a perspectiva para o futuro é de maior escassez. De acordo com estimativas do Instituto Internacional de Pesquisa de Política Alimentar, com sede em Washington, até 2050 um total de 4,8 bilhões de pessoas estará em situação de estresse hídrico.” Disponível em: . Acesso em: 26 maio 2015.

a) Além do uso da água para os cuidados pessoais, de quais outras formas somos afetados pela falta de água?

d) Qual é a fórmula da água? e) Esquematize o modelo da molécula da água. f) Para as plantas, qual é a vantagem de a água ser um solvente?

b) De que maneira você pode contribuir para a redução do consumo de água?

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Respostas das atividades complementares 1. A nuvem não é formada por água no estado gasoso (vapor), e, sim, por gotículas de água resultantes da condensação. 2. a) A água como solvente. b) Duas, a água e o cloreto de sódio (sal de cozinha). c) Dois átomos de hidrogênio e um de oxigênio. d) A fórmula da água é H2O. e)  Deve ser esquematizada a molécula da água, como a apresentada no livro do aluno. f) A água transporta sais minerais, açúcares e hormônios nas plantas. 3. sólido/líquido/gasoso solidificação/fusão condensação 4. a) Na produção de alimentos e produtos industrializados. Nessas práticas há um grande consumo de água e, com a escassez de água, há uma redução na produção e falta e/ ou encarecimento desses produtos. b) Resposta pessoal, mas espera-se que digam que podem economizar tomando banhos mais rápidos, fechando a torneira para escovar os dentes, não deixando a torneira pingar etc.

SUGESTÕES para o educador

PARA LER

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• Hidrosfera, de M. L. A. M. Campos e W. F. Jardim. Química Nova na Escola (Cadernos Temáticos), São Paulo: SBQ, n. 5, p. 18-27, nov. 2003. • Água – Uma visão integrada, de H. A. Duarte. Química Nova na Escola, São Paulo: SBQ, n. 8, p. 4-8, maio 2014. Disponível em: . Acesso em: 7 maio 2015. • Construção de modelos para ilustração de estruturas moleculares em aulas de Química, de M. B. P de Lima et al. Química Nova [online], São Paulo: SBQ, v. 22, 1999. Disponível em . Acesso em: 6 maio 2015. • Tensão superficial da água: como os insetos andam por sobre a água?, de R. V. B. Medeiros e R. R. Resende. Nanocell News , v. 2, n. 7, 19 fev. 2015.

• Comportamentos da água, de Luiz Ferraz Netto. Feira de Ciências . Disponível em: . Acesso em: 7 maio 2015. • Uma reflexão sobre aprendizagem escolar e o uso do conceito de solubilidade/miscibilidade em situações do cotidiano: concepções dos estudantes, de S. Oliveira; V. Gouveia e A. Quadros. Química Nova na Escola, São Paulo: SBQ, v. 31, n. 1, p. 2330, fev. 2009. Disponível em: . Acesso em: 7 maio 2015. • Física na montanha, de B. Pimentel. Ciência Hoje das Crianças , RJ: Instituto Ciência Hoje, 26 out. 2011. Disponível em: . Acesso em: 7 maio 2015. • A água como tema gerador do conhecimento químico, de A. L. de Quadros. Química Nova na Escola, São Paulo: SBQ, n. 20, p. 26-31, nov. 2004. Disponível em: . Acesso em: 6 maio 2015. PARA NAVEGAR

• www.estudopratico.com.br/mudancas-de-estadofisico-da-materia • http://portaldoprofessor.mec.gov.br/ fichaTecnicaAula.html?aula=399 • www.cdcc.usp.br/maomassa/doc/ensinodeciencias/ estados_fis.pdf  • www.pontociencia.org.br/index.php • http://w3.ufsm.br/ppgecqv/Producao/atividades_ experimentais.pdf  • http://portaldoprofessor.mec.gov.br/ fichaTecnicaAula.html?aula=28019 • http://portaldoprofessor.mec.gov.br/ fichaTecnicaAula.html?aula=433 • http://edukatu.org.br/cats/7/posts/140 • http://webeduc.mec.gov.br/portaldoprofessor/ quimica/cd2/conteudo/recursos/8_video/ guiaDidatico.pdf  • www.cdcc.usp.br/maomassa/doc/ensinodeciencias/ flutua_afunda.pdf  • http://portaldoprofessor.mec.gov.br/ fichaTecnicaAula.html?aula=3124 • http://chc.cienciahoje.uol.com.br/viagemsubaquatica • http://qnesc.sbq.org.br/online/cadernos/05/ hidrosfera.pdf  • www.brasilescola.com/quimica/tensao-superficialagua.htm • http://portaldoprofessor.mec.gov.br/ fichaTecnicaAula.html?aula=1923 • www.ib.usp.br/iec/wp-content/uploads/2013/07/ roteiro_completo.pdf 

Tema 3: A vida não existe sem água Mapa conceitual do Tema biosfera

ÁGUA

faz parte da

é um dos componentes

seres vivos

presente na Terra, faz parte da

é constituída por

hidrosfera é constituída por

atmosfera

litosfera

oceanos água salgada

água doce

forma

mares está presente em

atmosfera

rios

lagos

nascentes

águas subterrâneas

calotas polares

na Terra, são os maiores

reservatórios de água doce

Abertura do Tema Nesse Tema são abordadas a importância da água para a origem e manutenção da vida, sua distribuição no planeta e as características da hidrosfera. É estudada a variedade de ambientes aquáticos, com sua diversidade de animais, plantas e outros seres vivos. São discutidos o papel da água nas atividades humanas e a necessidade de preservar esse recurso natural. Também são discutidas a poluição da água no meio ambiente e a necessidade de tratamento tanto da água para consumo quanto do esgoto para a preservação dos ecossistemas aquáticos. Sugerimos que sua intervenção no encaminhamento da atividade de leitura de imagem da abertura procure estimular os alunos a apresentar, debater e testar suas ideias, para desenvolvê-las no âmbito dessas interações discursivas. Inicie dialogando com eles no sentido de registrar o que já sabem sobre o tema e a relação que estabelecem com seu cotidiano. Explore a visão dos alunos e registre na lousa o conhecimento prévio deles sobre o tema proposto. Posteriormente, retome os registros iniciais e confronte com os significados construídos ao longo das atividades feitas em aula. Após a leitura da imagem de abertura do tema, ouça com os alunos a música Tenho sede, de Anastácia e Dominguinhos, gravada por Gilberto Gil, e faça a leitura da letra. Peça que retratem a música e a imagem de abertura por meio de desenhos. Depois dessa atividade, discuta com eles a importância da água como recurso natural indispensável à vida, bem como sua distribuição desigual no planeta. Durante essas interações discursivas, explique que, além das funções na natureza, a água tem grande importância cultural, social, econômica e histórica. É importante instigá-los a participar das discussões compartilhando as experiências. Isso enriquecerá muito suas aulas.

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Capítulo 1 Hidrosfera EXPLORANDO A RELAÇÃO ENTRE ÁGUA E VIDA A seção Explorando pode ser mais instigante se, além das perguntas iniciais propostas, você pode se valer de outras, por exemplo: Por que a água é um recurso essencial à vida? Ao abordar o fato de que a presença da água possibilita a vida, utilize como recurso motivador o vídeo Dengue: o ciclo de vida do Aedes aegypti , que descreve de forma bem interessante a necessidade da água para o desenvolvimento do mosquito transmissor da doença. Aproveite esse momento para reforçar as medidas de combate ao mosquito. O vídeo está disponível em: » (acesso em: 18 maio 2015). Para que os alunos tenham oportunidade de ampliar as informações obtidas nas atividades, proponha que acessem o site do projeto Alô Escola Chuachuágua, da TV Cultura, que traz atividades e jogos interessantes sobre a importância da água. Disponível em: » (acesso em: 18 maio 2015).

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COMENTÁRIOS Nesse capítulo são estudadas a importância da água para a origem e manutenção da vida, sua distribuição no planeta e as características da hidrosfera. Para demonstrar a distribuição desigual da água na Terra, aborde o assunto composição da hidrosfera e a água para consumo humano fazendo o experimento proposto na seção Hora da prática. Ao iniciar a discussão dessa seção, você pode perguntar, por exemplo: Que tipo de água temos em nosso planeta? Onde existe água no planeta? Será que toda a água doce é potável? O que pode acontecer se um ser vivo ficar sem água? É fácil tirar água doce das geleiras ou do subsolo? Geralmente, a preocupação com a preservação dos recursos naturais tem início logo nos primeiros anos da educação formal, que tem como um de seus objetivos a formação do cidadão consumidor consciente, e a conservação da água é um dos focos dessa abordagem. Para explorar melhor o tema em sala de aula, leia o texto disponível em: » (acesso em: 3 maio 2015). Aproveite esse momento para conscientizar os alunos sobre a importância da conservação da qualidade da água e seu uso racional, evitando o desperdício e a sua degradação. Durante o desenvolvimento dessa seção, você pode usar um conta-gotas para auxiliar a transferência da água, deixando mais impressionante a relação desigual da distribuição da água. Reforce visualmente que na tampinha está toda a água potável do planeta: menos de 1% de toda a água doce do mundo. Em seguida, coloque a tampinha ao lado da garrafa de plástico, comparando as proporções. Para enriquecer as discussões durante a abordagem desse assunto você pode utilizar o vídeo Aquífero do Guarani , disponível em: » (acesso em: 18 maio 2015). Ao apresentar a seção Aqui tem mais, que trata da reserva de água subterrânea da Amazônia, peça aos alunos que relacionem as duas temáticas abordadas.

Capítulo 2 Os ambientes aquáticos EXPLORANDO OS AMBIENTES AQUÁTICOS Para deixar essa seção mais atrativa para os alunos, você pode complementá-la com o experimento “batata chorona” mais informações sobre como proceder em: » (acesso em: 14 junho 2015). Antes de iniciar o experimento sugerido, pergunte aos alunos que peixes de rio (água continental) e que peixes de mar (água salgada) eles conhecem. Depois, discuta com os alunos sobre as chances do personagem desse Explorando ter encontrado um peixe de água doce vivendo no mar. Oriente-os a anotarem suas hipóteses, retornando a elas ao final da demonstração. O experimento lhe permitirá demostrar o que aconteceria se um peixe que vive em água doce fosse colocado em água salgada. É importante que os alunos relacionem as batatas usadas no experimento com os peixes. Em seguida, retome as anotações dos alunos e inicie uma discussão, introduzindo dessa maneira o assunto que será abordado nesse capítulo. Para embasar a discussão, você pode providenciar cópias do texto “Por que o Mar Morto tem esse nome?”, disponível em: » (acesso em: 14 junho 2015). COMENTÁRIOS Nesse capítulo é estudada a variedade de ambientes aquátic os, com sua diversidade de animais, plantas e outros seres vivos. Antes de trabalhar o conteúdo sobre a biosfera, peça aos alunos que, em casa, façam uma pesquisa sobre os peixes de água doce e os de água salgada. Aborde a seguinte questão: Peixes de água salgada podem viver na água doce? Com base nas respostas, explique que a maioria das espécies de peixes, marinhos e de água doce, não resistiria viver em hábitats trocados. Os líquidos que circulam no corpo do peixe de água salgada têm aproximadamente a mesma quantidade de sais dissolvida em igual volume de água do mar. Se o peixe for colocado em água doce, a concentração de líquidos de seu corpo será maior que a do ambiente. O peixe absorverá água e não terá como eliminá-la, porque seu rim é pouco desenvolvido. Ele inchará e poderá até explodir. Por sua vez, se um peixe de água doce for colocado no mar, como a concentração de sal nos líquidos de seu corpo é bem menor que a da água, ele perderá líquido até ficar desidratado. É importante os alunos saberem que existem algumas exceções, ou seja, que peixes que suportam uma grande variedade de salinidade, por exemplo, o salmão, podem circular nos dois ambientes. Para enriquecer as atividades referentes ao assunto ecossistemas de transição, proponha aos alunos que uma maquete com os diferentes ecossistemas de transição (manguezais, costões rochosos e praias). Com a maquete finalizada, peça à turma que apresente as pesquisas e explique aos colegas o funcionamento de cada ecossistema estudado.

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Capítulo 3 A água nos organismos vivos EXPLORANDO A NECESSIDADE DE ÁGUA NOS SERES VIVOS Para trabalhar a seção Explorando, solicite aos alunos que façam uma pesquisa sobre a quantidade de água em diferentes organismos vivos e, com base nela, sistematizem, por meio de gráficos, a quantidade de água que existe em diferentes partes do corpo humano e em diferentes espécies. É importante eles compreenderem que todos os seres vivos, tanto animais quanto plantas, precisam de água para sobreviver. Outra estratégia bem interessante para trabalhar a seção é apresentar o vídeo Chaves em desenho animado: vamos cuidar da água, disponível em: » (acesso em: 18 maio 2015).

COMENTÁRIOS Nesse capítulo é estudado o papel da água no organismo dos seres vivos. Para começar a trabalhar os assuntos “Os seres vivos têm água em sua composição” e “a água nos seres humanos e outros animais”, você pode retomar a pesquisa sobre a quantidade de água em diferentes organismos vivos feita na seção Explorando. Ao abordar a temática água nas plantas, você pode propor a atividade prática a seguir, que propicia a observação do transporte de substâncias nas plantas.

Material: » três copos; » água suficiente para completar dois terços dos copos; » três flores brancas com caule longo (cravo, dália etc.); » dois corantes, tipo anilina, de cores diferentes (vermelho e azul, por exemplo).    r    o    s    s    e    f    o    r    P    o    d    l    a    u    n    a    M

1. Distribua a água igualmente nos três copos. 2. Em um dos copos coloque a flor 1 e mantenha a água pura. 3. No outro copo, misture o corante 1 (por exemplo, o vermelho) e coloque a flor 2. 4. No terceiro copo, misture o corante 2 (o azul) e coloque a flor 3. 5. Aguarde um dia e observe. Mais informações sobre esse experimento, disponível em: » . Acesso em: 13 junho 2015. Os alunos observarão que as pétalas ficam da cor da anilina.  Você deve auxiliá-los a interpretar o resultado. Peça que descrevam o caminho feito pela anilina (da solução até a flor). Faça perguntas como: O que aconteceu? O que podemos concluir com esse experimento? Com base nas respostas, explique que, com o experimento, podemos verificar que as plantas absorvem tanto a água quanto o que ela contém. Da mesma forma, na natureza elas absorvem a água e os sais minerais do solo.

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Capítulo 4 A água e a vida humana EXPLORANDO A VIDA HUMANA SEM ÁGUA Para trabalhar a seção Explorando você pode reproduzir o vídeo Calango Lengo: morte e vida sem ver água, disponível em: » (acesso em: 18 maio 2015). O vídeo retrata de forma bem-humorada, por meio de um desenho animado, algumas situações de vida e morte relacionadas à corriqueira escassez de água do sertão nordestino. Após a exibição do vídeo, faça perguntas como: Por que a ausência ou presença de água significa respectivamente morte ou vida? Aproveite o momento para problematizar se a escassez de água, atualmente, é uma adversidade exclusiva do sertão nordestino ou se está presente em outras regiões do Brasil.

COMENTÁRIOS O estudo dos tópicos “O uso da água em diferentes atividades humanas” e “Preservar para não faltar” pode ser feito de maneira bem lúdica, por meio do jogo eletrônico educativo Água em jogo, desenvolvido pelo projeto Água: conhecimento para gestão, disponível em: » (acesso em: 18 de maio 2015). Esse jogo simula os impactos das ações do homem sobre os recursos hídricos de uma bacia hidrográfica. O desafio é garantir que água de boa qualidade em quantidade suficiente seja distribuída de maneira adequada, a fim de atender às necessidades das áreas residenciais, industriais, comerciais e rurais, assegurando também o abastecimento para as futuras gerações. O jogador é desafiado a gerenciar, de forma sustentável, os recursos hídricos de uma bacia hidrográfica. Dessa forma, pretendese conscientizar o público a respeito dos conflitos e dificuldades relacionados ao uso e conservação das águas, despertando o interesse para o assunto e formando novas lideranças entre os jovens. Esse jogo é um excelente recurso para ser trabalhado em todas as seções dos capítulos, contemplando inclusive os experimentos propostos.

Capítulo 5 Poluição e contaminação da água EXPLORANDO POLUIÇÃO E CONTAMINAÇÃO DA ÁGUA Na seção Explorando, você pode utilizar o vídeo Água, vida e alegria no semiárido (poluição dos rios), desenvolvido pelo projeto ASA (Articulação no Semiárido Brasileiro), disponível em: » (acesso em: 18 maio 2015). O episódio em questão trabalha a poluição dos rios identificando de maneira bem lúdica as causas e algumas consequências da poluição da água. Além das perguntas da seção, você pode se valer de outras, por exemplo: Em nosso bairro, como podemos evitar que os rios sejam poluídos?

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COMENTÁRIOS Nesse capítulo são estudados os tipos de poluição e contaminação da água e seus riscos. No encaminhamento do texto “A origem da poluição”, ressalte a diferença entre água poluída e água contaminada. Para auxiliar na conscientização sobre formas de transmissão e prevenção de doenças relacionadas à água, você pode exibir o vídeo Água – As doenças causadas pela contaminação, disponível em: » (acesso em: 19 maio 2015). Durante a abordagem do assunto “Contaminação por esgoto doméstico”, utilize o experimento a seguir, que pode auxiliar os alunos a compreenderem os prejuízos causados pelo esgoto lançado no rio, fato que pode prejudicar uma área muito grande, e não apenas a área do lançamento. Material: » bandeja de plástico; » anilina vermelha. (A bandeja com água representará o rio e a anilina representará o esgoto despejado.)

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Procedimento: 1. Encha a bandeja com água e despeje aos poucos a anilina em um dos lados, simulando o despejo de esgoto. 2. Agite a água com cuidado e observe o que acontece. Por meio das discussões, os alunos perceberão que o lançamento de esgoto prejudica uma grande área, extrapolando o local do despejo. Explique-lhes que os animais, as plantas e o próprio ser humano sofrem as consequências dessa poluição e estimule-os a propor soluções para o problema. Ao trabalhar a poluição industrial e a poluição agrícola, você pode usar a cartilha Cuidando das águas: soluções para melhorar a qualidade dos recursos hídricos, disponível em: » (acesso em: 19 maio 2015). Com base nela, solicite que os alunos criem histórias em quadrinhos enfocando principalmente os problemas sociais provocados pela poluição das águas. Seria interessante que o professor de Arte e o de Português colaborassem nessa atividade, auxiliando a turma na produção das ilustrações e dos textos. Se julgar necessário, monte um almanaque e deixe disponível na escola para os demais alunos. O reúso da água pode ser trabalhado em conjunto com a exibição do vídeo Reúso de água residencial: como funciona?, produzido pelo Centro de Referência de Reúso de Água (CRRA), disponível em: » (acesso em: 19 maio 2015).

Capítulo 6 Água e saneamento básico EXPLORANDO O FILTRO CASEIRO Reproduza em sala o experimento proposto na seção Explorando. Para facilitar a visualização dos alunos, você pode utilizar corantes alimentícios, ressaltando que nem tudo é retido pelo filtro.

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Nesse momento, chame a atenção deles para o fato de a filtração ser apenas uma etapa do tratamento da água, removendo partículas maiores, o que não garante que a água esteja própria para consumo, pois pode haver, por exemplo, microrganismos causadores de doenças.  Você pode aproveitar a explicação da filtração para associá-la com a formação dos lençóis freáticos. Esse modelo engloba vários assuntos – por exemplo, solo e ciclo da água –, o que propicia trabalhar de forma versátil os conteúdos desenvolvidos neste volume. Ele possibilita a visualização do caminho da água, auxiliando os alunos a entender um pouco a formação dos lençóis freáticos. Você deve deixar bem claro que esse tipo de filtro remove a contaminação por alguns produtos químicos, orgânicos e sólidos, mas não por alguns bactérias, motivo pelo qual a água deve ser fervida ou clorada.

COMENTÁRIOS Nesse capítulo é estudada a necessidade de tratamento, tanto da água para o consumo quanto do esgoto para a preservação dos ecossistemas aquáticos. Inicie as discussões propondo questões como: O que é saneamento básico? Qual é sua importância tanto para a saúde humana quanto para o meio ambiente? Durante essa conversas, ressalte a importância do saneamento básico para a saúde pública preventiva, explicando que ele elimina ou diminui significativamente a ocorrência de contágio por diversas moléstias. Nesse momento, você pode solicitar uma pesquisa sobre a história do saneamento básico no Brasil destacando a construção dos Arcos da Lapa, no século XVIII, primeiro aqueduto construído no país. Essa é uma atividade de caráter interdisciplinar, que pode ser trabalhada em conjunto, por exemplo, com Geografia e História. Durante a apresentação do assunto, sugira aos alunos que assistam à animação que demonstra de maneira lúdica todos os processos numa estação de tratamento de água, disponível em: » (acesso em: 19 maio 2015). Se possível, organize uma visita a uma estação de tratamento de água de sua cidade ou região. Outra sugestão é montar uma cartilha sobre a redução do desperdício de água potável que envolva os alunos e os professores de outras áreas. Convide a comunidade escolar para o lançamento da cartilha. Retome a problemática do combate ao mosquito da dengue – abordado em outros capítulos deste livro – focando na apresentação da febre chikungunya, que também é transmitida por mosquitos do gênero Aedes. Na seção Ciência e Sociedade, você pode propor a leitura em sala de aula da cartilha Preparação e resposta à introdução do vírus chikungunya no Brasil , produzida pelo Ministério da Saúde, disponível em: » (acesso em: 19 maio 2015). Ao trabalhar o tratamento de esgotos, reproduza em sala o vídeo Estação de tratamento de esgoto – Como funciona, disponível em: » (acesso em: 19 maio 2015). Após a exibição, oriente os alunos na construção de duas maquetes para uma exposição à comunidade escolar. Organize a turma em dois grupos, deixando um grupo responsável por criar a maquete da Estação de Tratamento de Esgoto e o outro pela maquete da Estação de Tratamento de Água.

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Textos de apoio CAPÍTULO 4 O Brasil secou

Em 2014, não choveu. Pelo menos não quanto deveria. Os índices de chuvas apresentam déficit, os reservatórios minguaram a percentuais críticos, a nascente do Rio São Francisco secou pela primeira vez na história. Esses eventos extremos estavam previstos pelos estudiosos das mudanças climáticas, causadas quase exclusivamente pela atividade humana, especialmente pela queima de combustíveis fósseis. Mas outro fator está agravando esse quadro: o desmatamento. A Amazônia é a responsável por manter úmido todo o continente, e sua depredação influencia diretamente no clima. A floresta funciona como uma fábrica de chuvas. Por cima das nossas cabeças, há imensos rios seguindo seu curso, levando nuvens carregadas por onde passam. São os rios voadores, que começaram a ser estudados em 2006, numa parceria entre o aviador francês Gérard Moss e o engenheiro agrônomo Antonio Donato Nobre, do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE). Sobrevoando a Amazônia, eles descobriram todo o seu potencial de bombeamento de água e traçaram o curso que os rios voadores seguem pelo País. Esta capacidade da floresta de exportar umidade é um dos cinco segredos da floresta, poeticamente explicados no relatório O Futuro Climático da Amazônia, publicado recentemente por Nobre. [...] Clima em crise

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Neste verão, os rios voadores não avançaram sobre o Sudeste; tampouco as frentes frias. A ilha de calor instalada sobre a região, característica de uma urbanização extrema, cria bloqueios que afastam as chuvas. Por isso, a água esborrou na borda dessa bolha quente, gerando chuvas acima da média no Sul e países vizinhos. Hoje, há registros de seca em todos os Estados brasileiros. Em alguns deles, a seca é “excepcional”, ainda mais grave do que a “extrema”. O quadro já era grave no ano passado, quando o Nordeste viveu a pior seca dos últimos 50 anos, inserindo o Brasil no mapa de eventos climáticos extremos, da Organização Mundial de Meteorologia. De acordo com o físico especialista em ciências atmosféricas Alexandre Araújo Costa, da Universidade Estadual do Ceará, o agravamento de secas e das cheias está relacionado ao aumento da temperatura na atmosfera. Aquecida, ela se expande, fazendo com que seja necessário reunir mais vapor d’água para formar nuvens. “Esse processo demanda mais tempo, portanto tende a prolongar os períodos de estiagem. Por outro lado, as nuvens se formam a partir de uma quantidade maior de vapor d’água, fazendo com que os eventos de precipitações se tornem mais intensos. Um planeta mais quente é um planeta de extremos”, explica. Para a filósofa e ecologista Déborah Danowski, que lançou recentemente o livro Há mundo por vir? Ensaio sobre os medos e os fins , com seu marido e antropólogo Eduardo Viveiros de Castro, entramos num caminho sem volta. “A crise climática não pode mais ser evitada. Se cortássemos agora as emissões de CO₂ , a Terra ainda iria se aquecer aproximadamente 1 °C. Isso porque  já jogamos no ar uma quantidade tão grande, que muito dele ainda nem foi absorvido”, aponta. O que não quer dizer que não haja muito o que fazer. Para ela, o primeiro passo é repensar os modelos econômicos de crescimento e consumo. “O que nos cabe é tentar mitigar as causas que levam ao aprofundamento das mudanças climáticas e, ao mesmo tempo, nos adaptar à vida em um mundo mais difícil ecologicamente”. Estamos todos ilhados

Seja pelo excesso de calor ou pelas enchentes. Mais filosoficamente: não temos saída para o clima. Os eventos extremos parecem estar se tornando uma realidade no Brasil. [...] Camila Almeida/Superinteressante/Abril Comunicações S/A.

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CAPÍTULO 5 Oceano de plástico

Os oceanos ocupam 70% da superfície da Terra, mas até hoje se sabe muito pouco sobre a vida em suas regiões mais recônditas. Segundo estimativas de oceanógrafos, há ainda 2 milhões de espécies desconhecidas nas profundezas dos mares. Por ironia, as notícias mais frequentes produzidas pelas pesquisas científicas relatam não a descoberta de novos seres ou fronteiras marinhas, mas a alarmante escalada das agressões impingidas aos oceanos pela ação humana. [...] Nos últimos meses, embarcações do Greenpeace esquadrinharam dezenas de regiões dos oceanos pesquisando amostras da vida marinha. Os cientistas descobriram que a poluição por plásticos, antes restrita a alguns pontos conhecidos, hoje é onipresente nas águas dos mares do mundo inteiro. [...] Segundo o Programa Ambiental das Nações Unidas, existem 46 000 fragmentos de plástico em cada 2,5 quilômetros quadrados da superfície dos oceanos. Isso significa que a substância já responde por 70% da poluição marinha por resíduos sólidos. A primeira vítima dos plásticos que se depositam nos oceanos é a vida animal. Calcula-se que 267 espécies, principalmente pássaros e mamíferos marinhos, engulam resíduos plásticos ou os levem para seus filhotes julgando tratar-se de alimento. [...] O plástico do tipo PVC, empregado em canos, brinquedos e numa infinidade de utilidades domésticas, pode conter compostos de estanho altamente tóxicos para moluscos e peixes. Essas substâncias, que chegam ao mar principalmente pela ação das chuvas que varrem os aterros sanitários, causam alterações hormonais que modificam o sistema reprodutivo e diminuem a taxa de fertilidade desses animais. Os mesmos compostos de estanho estão presentes em alguns tipos de tinta utilizados para proteger o casco de barcos e navios. [...] O plástico encontrado nos oceanos não é apenas aquele que se vê enfeando as praias, como sacolas e garrafas. Uma das principais ameaças vem de peças quase invisíveis, os chamados pellets, bolinhas com meio centímetro de diâmetro utilizadas como matéria-prima pelas indústrias. O mundo produz atualmente 230 milhões de toneladas de produtos plásticos por ano – contra 5 milhões na década de 50. Os  pellets chegam aos oceanos como lixo industrial e por meio do descarte de navios que os usam para limpar seus tanques e porões. Essas bolinhas têm enorme capacidade de absorção de poluentes. Apenas uma delas apresenta concentração de poluentes até 1 milhão de vezes maior que a da água onde se encontra, envenenando os cardumes que a ingerem. Um estudo feito neste ano por pesquisadores da Universidade de São Paulo mostrou que em Santos, no litoral paulista, cada meio metro cúbico de areia da praia contém até 20 000 pellets. [...] Paula Paiva e Roberta de Abreu Lima/Veja/Abril Comunicações S/A.

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Atividades complementares Constata-se, nos oceanos do mundo, uma perda de espécies semelhante às grandes extinções em massa da pré-história. É o que indica um relatório produzido por renomados cientistas marinhos reunidos na Inglaterra, em 2011, pelo Programa Internacional sobre o Estado do Oceano (IPSO) e pela União Internacional para a Conservação da Natureza (IUCN). Segundo os cientistas, percebe-se que os mares estão se degenerando muito mais rapidamente do que qualquer previsão, devido principalmente ao impacto cumulativo de várias agressões que vão do aquecimento do clima e a acidificação da água marinha até a poluição química e a pesca sem controle. A combinação desses fatores representa para o ambiente marinho uma ameaça sem precedentes na história humana. Leia o trecho e responda às questões.

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1. Identifique a afirmativa incorreta. a) Ecossistema é o conjunto formado pelos seres vivos (bióticos) e pelos fatores não vivos (abióticos) do ambiente que estão relacionados entre si. b) Quando ocorre um dano em um ecossistema, por exemplo, o derramamento de petróleo no mar, ele repercute em toda a biosfera. c) O cuidado com os ecossistemas é importante porque a vida está igualmente distribuída em toda a biosfera. d) Por ter seu território quase todo situado na zona tropical, o Brasil acolhe uma grande diversidade de ecossistemas. e) Os mares e oceanos perdem biodiversidade com as agressões ambientais. 2.  Vez por outra, vemos notícia dos acidentes com navios derramando petróleo. Quais são os danos provocados pela poluição do petróleo no mar?

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3. Assinale (V) para as alternativas verdadeiras e (F) para as falsas. Em seguida, reescreva as alternativas falsas no caderno corrigindo-as. a) ( ) Manguezais são ecossistemas marinhos importantes por serem considerados grandes berçários naturais. b) ( ) Os ecossistemas são formados por diversos biociclos. c) ( ) O ecossistema de água doce ocupa uma grande parcela da superfície do planeta. d) ( ) De acordo com a localização, a quantidade do sal dissolvido na água do mar pode variar. 4. Analise a charge e responda às questões.   s   n   u    t   r   a    C   o   r   u   a   n   o    i   r    A

a) Quais os prejuízos causados pela poluição das águas?

b) Por que o personagem da charge tenta dar gás oxigênio para os peixes?

Respostas das atividades complementares 1. Alternativa c. A distribuição dos seres vivos pela biosfera não se dá de forma equitativa. 2. Impermeabiliza a superfície da água impedindo a passagem de oxigênio. Sem oxigênio, os peixes e outros seres vivos não sobrevivem. 3. São falsas as frases a, b, e c. Redação correta: a) Manguezais são ecossistemas de transição bastante importantes por serem considerados grandes berçários naturais. b) Os biociclos são formados por diversos ecossistemas. c) O ecossistema de água doce ocupa uma pequena parcela da superfície do planeta. 4. a) Devido à grande quantidade de poluentes disponível na água, houve um aumento no número de bactérias, diminuindo assim a taxa de oxigênio. b) Em razão da quantidade de poluentes na água, ocorreu um grande aumento no número de algas e cianobactérias, diminuindo os níveis de oxigênio dissolvido na água disponível aos peixes.

SUGESTÕES para o educador

PARA LER

• A água e os seres vivos. Proenc – Instituto de Química. Disponível em: . Acesso em: 11 jun. 2015. • Cuidando das águas: soluções para melhorar a qualidade dos recursos hídricos . BRASIL. Agência Nacional de Águas. Programa das Nações Unidas para o Meio Ambiente. Brasília, 2011. Disponível em: . Acesso em: 9 maio 2015. • Saneamento básico: fonte de saúde e bem-estar , de  V. M. Cavinatto. São Paulo: Moderna, 1992. • Dossiê Água. Estudos Avançados, São Paulo: IEA-USP, v. 22, n. 63, 2008. Disponível em: . Acesso em: 9 maio 2015. • Por que alguns peixes vivem apenas na água doce e outros, na água salgada?, de L. J. Ga sparini. Ciência Hoje das Crianças. RJ: Instituto Ciência Hoje, n. 213, ano 23, jun. 2010. Disponível em: . Acesso em: 8 maio 2015. • Importância para a vida e distribuição no planeta. SOS Mata Atlântica, 3 set. 2014. Disponível em: . Acesso em: 8 maio 2015. • Os manguezais e nós, de M. Vannucci. 2 ed. São Paulo: Edusp, 2003. • Água para a vida, água para todos – Livro das águas, André Vieira. Brasília: WWF-Brasil, 2006. (Coleção Cadernos de Educação Ambiental). Disponível em: . Acesso em: 8 maio 2015). PARA NAVEGAR

• www.redeambientalescoteira.org.br/arquivos/wwf_ livro_das_aguas.pdf  • http://brasildasaguas.com.br  • www.gentequeeduca.org.br/planos-de-aula/ biodiversidade-costeira • www.aguaegestao.com.br  • www.cdcc.usp.br/exper/fundamental/roteiros/ me51.pdf  • http://portaldoprofessor.mec.gov.br/ fichaTecnicaAula.html?aula=44106 • http://portaldoprofessor.mec.gov.br/storage/ materiais/0000016773.PDF • http://super.abril.com.br/ciencia/era-falta-dagua441456.shtml • http://chc.cienciahoje.uol.com.br/lixo-nasprofundezas • www.ambientelegal.com.br/despoluicao-ecologicade-rios-e-possivel • http://chc.cienciahoje.uol.com.br/um-filtro-so-seu • www.ecodesenvolvimento.org/posts/2012/marco/ dicas-para-evitar-o-desperdicio-de-agua-em-casa-no • http://site.sabesp.com.br/site/Default.aspx

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Tema 4: Ar – composição e propriedades Mapa conceitual do Tema AR

elasticidade entre suas propriedades estão

compressibilidade

é uma mistura de

expansibilidade pressão

partículas

gases

entre eles está

vapor de água

influencia a

umidade do ar são principalmente

nitrogênio

oxigênio

gás carbônico

gases nobres

Abertura do Tema

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Esse Tema aborda a composição e as propriedades do ar atmosférico. É apresentada a noção de que o ar é composto de uma mistura de gases, entre eles o vapor de água, e de pequenas partes sólidas ou partículas. São estudadas as diversas propriedades do ar, como peso, compressibilidade e elasticidade, que podem ser identificadas no dia a dia do aluno. O Tema também destaca a pressão atmosférica e sua relação com a altitude. O Tema é finalizado com a apresentação de um texto sobre alpinismo na montanha K2, da Cordilheira do Himalaia, assunto interessante para debater com os alunos, retomando os efeitos da altitude e da pressão no organismo humano. Assim, o presente estudo propicia muitas articulações com os aspectos do cotidiano social e cultural. Inicie as atividades dialogando com os alunos e, em seguida, solicite que registrem o que já sabem do assunto em estudo e a relação que estabelecem entre ele e o cotidiano. Nesse momento é importante registrar na lousa os conhecimentos prévios sobre o tema proposto, explorando os saberes dos alunos. Para despertar esse conhecimento, você pode, após a leitura da imagem de abertu ra do Tema, instigar os alunos a refletir sobre os desastres naturais provocados pela ação do vento. Questione, por exemplo: Que fatores são importantes para a formação de ciclones, furacões e tornados? Como podemos nos proteger dessas ocorrências?  Você pode complementar as questões disponíveis na seção Explorando com outras questões baseadas em diferentes ilustrações, textos e outros recursos tecnológicos disponíveis relacionados ao tema. Depois retome, sempre que possível, o conhecimento prévio dos alunos, exposto inicialmente, para a construção dos conceitos científicos.

Capítulo 1 Composição e importância do ar  EXPLORANDO A PRESENÇA DO AR  Você  V ocê pode reproduzir reproduzir em sala de aula o experimento sobre a existência do ar proposto proposto na seção Explorando. Antes de realizá-lo, teste se os alunos conseguem identificar a presença de ar ao redor deles. Reúna-os em grupos na sala de aula e solicite que façam uma lista de tudo o que existe nela. Em seguida, peça aos grupos que comparem as listas e verifiquem as diferenças. Será que em alguma das listas lis tas o ar aparece como um item? Geralmente eles não mencionam a existência do ar, pois nossa tendência é indicar somente aquilo que podemos ver, por exemplo, componentes sólidos e líquidos. Esse é um bom ponto de partida para a realização realizaçã o do experimento. O roteiro com mais informações está disponível no site site abaixo:  abaixo: » .pdf> (acesso em: 19 maio 2015). COMENTÁRIOS Nesse capítulo são estudados alguns gases que formam o ar, além do vapor de água e as pequenas partes sólidas, chamadas de partículas. Ao abordar o nitrogênio, você deve ressaltar sua importância. Cite o fato de ele ser o mais abundante na atmosfera, além de essencial essen cial à vida, sendo necessário, por exemplo, na constituição das proteínas dos organismos vivos. Na abordagem do gás oxigênio, trabalhe o texto “A Floresta Amazônica não é o pulmão do mundo”. Nele, os alunos serão apresentados às algas marinhas, as principais responsáveis pela produção de oxigênio da atmosfera terrestre. Para tornar as discussões mais interessantes e agregar mais conhecimento sobre essa temática, você pode reproduzir o vídeo Floresta Amazônica – Pulmão do mundo? , disponível no site site a  a seguir: » u5td4U> (acesso (acesso em: 19 maio 2015). Ao abordar o gás carbônico, esclareça que animais e plantas respiram de dia e à noite, mas somente as plantas fazem fotossíntese. fotossíntese . Essa é uma observação importante, pois muitos alunos acreditam que as plantas só respiram à noite ou até mesmo não respiram, fazendo apenas fotossíntese.

Capítulo 2 Composição do ar: o vapor de água e outros gases EXPLORANDO A UMIDADE DO AR A seção Explorando traz um experimento já sugerido anteriormente, no Tema 2. Retomando: traga para a sala de aula um copo com água bem gelada e proponha como forma de desafio que os alunos expliquem explique m por que o copo fica cheio de gotículas de água do lado de fora. Com base nas respostas, explique expl ique que o vapor de água do ambiente ambie nte se resfria perto do copo e se condensa, voltando para o estado líquido. Nesse momento, trabalhe o texto “Como se forma a neblina?”, sugerido na seção Textos de apoio deste manual. Explique que, quando há pouca quantidade de vapor de água na atmosfera, a umidade relativa do ar fica baixa, deixando o tempo seco. Em seguida, questione: Vocês sabem como se mede a umidade relativa do ar? Nesse momento é importante que os alunos consigam relacionar o ar com a água. Após as discussões, esclareça que a umidade do ar pode ser medida por meio de dois aparelhos básicos: o psicrômetro e o higrógrafo. Exiba o vídeo Como se mede a umidade

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do ar? , disponível no site site a  a seguir; nele, apresenta-se de forma didática uma estação esta ção meteorológica e o funcionamento desses dois aparelhos. » . Kxuw>. Acesso Acesso em: 19 maio 2015. 2015. Ressalte que a pouca quantidade de vapor de água na atmosfera deixa o ar seco. Essa baixa umidade pode causar diversos problemas para a saúde, como complicações respiratórias, sangramento nasal, garganta seca e irritada, ressecamento da pele, cansaço, entre outras.

COMENTÁRIOS Ao abordar os outros gases presentes na atmosfera, solicite aos alunos que façam uma pesquisa sobre os gases nobres, destacando o gás hélio, que, embora seja o segundo elemento mais abundante no Universo, compõe apenas 0,0018% da atmosfera terrestre. É possível que conheçam o gás hélio por sua utilização em balões de festa flutuantes e nas brincadeiras de inalação para falar com voz de pato. Contudo, além das brincadeiras, ele é de grande relevância na medicina, em pesquisas científicas e nas tecnologias mais modernas. Cientistas do mundo todo estão preocupados com a crescente escassez desse gás.

Capítulo 3 Propriedades do ar 

   r    o    s    s    e    f    o    r    P    o    d    l    a    u    n    a    M

EXPLORANDO A MASSA DO AR Reproduza em sala de aula o experimento proposto na seção. Pode-se substituir a régua por um cabide. Antes de começá-lo, é importante verificar se a régua (ou o cabide) está equilibrada horizontalmente. Na sequência, proponha a questão: Por que uma bexiga cheia de ar tem mais massa que uma bexiga vazia? A seção apresenta a seguinte pergunta: Essa situação ajudou Dona Ângela a perceber que o ar tem massa? Você deve esclarecer aos alunos os conceitos de massa e peso. Para isso pode utilizar o aplicativo do site site abaixo.  abaixo. Ele explica, de forma ilustrativa, a diferença entre eles. » . Acesso em: 19 maio 2015. Ao realizar as atividades práticas em sala de aula, procure registrar os momentos de cada etapa por meio de filmagem fi lmagem ou fotos. Esses registros servirão para pa ra compor um arquivo de trabalhos dos alunos que poderá ser acessado em outros momentos. COMENTÁRIOS Esse capítulo aborda algumas propriedades do ar, que podemos identificar no dia a dia. Se possível, reproduza em sala o experimento proposto na abordagem dessas propriedades: a compressibilidade, a expansibilidade e a elasticidade. Embora seja bastante simples, esse experimento é eficiente, para executá-lo é necessário apenas uma seringa. Outra sugestão para abordar a expansibilidade seria a utilização de um frasco de perfume. Ao abri-lo, em um canto distante da sala, os alunos logo perceberão o aroma. Questione-os sobre como isso é possível. Após as discussões, explique que isso se deve à propriedade de expansibilidade do ar, graças à qual o cheiro do perfume se espalha pelo ambiente. O experimento a seguir também pode ser facilmente trabalhado em sala de aula.

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Material: » 1 vas vasililha ha co com m águ águaa que quent nte; e; » 1 gar arrraf afaa pl pláást stic icaa; » 1 bexiga. Procedimento: Prenda a bexiga vazia na boca da garrafa. Coloque a garrafa mergulhada até a metade na água quente e observe. O que acontece? Após as discussões, explique aos alunos que, quando a garrafa é colocada na água quente, a bexiga infla. Isso ocorre por que, ao esquentar, o ar ocupa mais espaço – pois suas partículas ficam mais agitadas –, sofre uma expansão com o calor e a bexiga enche. Para trabalhar a seção Posso perguntar?, sugira aos alunos que assistam ao vídeo Como funcionam os balões de ar quente: História da baloagem, baloagem, disponível no site site abaixo:  abaixo: » c> (acesso em: 19 maio 2015).

Capítulo 4 Pressão atmosférica EXPLORANDO A DESCOBERTA DE IZABELA A seção Explorando desse capítulo traz a história do dilema da menina Izabela, que ficou intrigada com o funcionamento das ventosas dos ganchos de pendurar panos de prato na cozinha. Antes de iniciar a seção, simule a situação com os alunos pedindo que apresentem suas suposições para o fato de as ventosas não caírem no chão ao serem fixadas na parede.  Após a discussão, leia o texto da seção e, na sequência, explique o fenômeno da pressão atmosférica. Caso julgue necessário, reproduza o vídeo Ciências: fluidos e pressão, disponível no site site abaixo.  abaixo. Nele, o professor Aníbal Fonseca fala sobre o comportamento de fluidos, como água e ar, e como os corpos são influenciados pela pressão atmosférica. No vídeo há uma explicação clara de como as ventosas funcionam por meio da pressão atmosférica: » ygog> (acesso (acesso em: 19 maio 2015). COMENTÁRIOS Esse capítulo aborda outra propriedade muito importante do ar: a pressão atmosférica. Para iniciá-lo, retome o vídeo sugerido na seção Explorando e, depois, faça o experimento presente na seção Hora da prática. Outra sugestão seria demonstrar o experimento “Ovo na garrafa” aos alunos. Ele mostrará que quando a pressão de dentro da garrafa diminui, ficando menor que a pressão externa, o ovo é “empurrado” para dentro da garrafa. É importante que esse experimento seja feito exclusivamente por você para evitar possíveis acidentes. Mais informações no site site:: » (acesso em: 13 jun. 2015). A abordagem de como são feitas as medidas da pressão do ar é realizada por meio da demonstração do experimento do físico italiano Evangelista Torricelli, que conseguiu determinar a medida da pressão atmosférica ao nível do mar. Nesse momento, você pode contar a história do cientista Torricelli para os alunos, solicitando, em seguida, que eles pesquisem os estudos e os experimentos feitos por ele sobre esse assunto. Essa pesquisa pode ser apresentada em forma de dramatização (se julgar interessante, peça auxílio para o professor de Arte).

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Caso julgue necessário, providencie cópias do texto “Como o organismo reage às diferenças de altitude?”, sugerido na seção Textos de apoio deste manual. Sugestões de textos para os alunos: “Física na montanha”, escrito pelo professor Beto Pimentel, que conta como foi realizado o experimento que tornou famoso o francês Blaise Pascal, disponível no site site a  a seguir. » ntanha> (acesso em: 19 maio 2015).

Textos Te xtos de apoio CAPÍTULO 2 Como se forma a neblina?

A Neblina – ou Nevoeiro – é, basicamente, a formação de nuvens em proximidade com o solo através da condensação da água presente na atmosfera em forma de umidade. Por definição, só pode ser considerada neblina quando a visibilidade horizontal é prejudicada prejudicada em uma distância di stância de até 1 000 metros. Sabemos que a condensação (ou liquefação) é a transforma transformação ção da matéria do estado gasoso para o estado líquido. Portanto, podemos concluir que a neblina se forma quando a temperatura do ar é baixa o suficiente para tornar líquido o vapor d’água. Para isso acontecer, claro, é necessário que o ambiente esteja muito úmido, ou seja, com uma grande quantidade de gotículas de água suspensas no ar. Esse fenômeno costuma ocorrer em regiões serranas, onde a altitude atua na redução das temperaturas e na interceptação das massas de ar úmido advindas de outras localidades. Portanto, nos horários mais frios do dia, fatalmente se formam os nevoeiros nessas regiões. Outros pontos onde a neblina ocorre são em zonas próximas a cursos d’água, como rios e, principalmente, principalment e, lagos. Durante Durante o dia, eles emitem uma grande quantidade de umidade em forma de vapor, que se condensa durante a noite ou na madrugada, formando as neblinas mais densas durante as manhãs. Quando a neblina ou nevoeiro ocorre sem uma grande obstrução da visão ou quando a visibilidade é prejudicada em uma distância maior que 1 000 metros, os meteorologistas chamam de névoa, ou seja, a diferença entre névoa e neblina está na distância do campo de visão afetado e na intensidade em que o fenômeno ocorre.    r    o    s    s    e    f    o    r    P    o    d    l    a    u    n    a    M

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PENA, R. A. Como se forma a neblina? Brasil Escola. Disponível em: . Acesso Acesso em: 19 maio 2015.

CAPÍTULO 4 Clique Ciência: Como o organismo reage às diferenças de altitude?

Aumento da frequência cardíaca, falta de apetite, dor de cabeça, náusea, vômitos, dificuldade Aumento para respirar, sangramento do nariz. Parecem sintomas de algum filme de ficção sobre zumbis, mas são efeitos possíveis em pessoas que viajam v iajam de altitudes baixas para lugares montanhosos. Todas essas sensações surgem apenas em locais que estão a pelo menos 2300 metros acima do nível do mar. A pressão atmosférica é menor. Isso deixa o ar mais rarefeito e menos oxigênio circula. Quanto mais alto, pior: alpinistas profissionais, por exemplo, correm o risco de sofrer edemas pulmonar ou cerebral ao tentar escalar o Everest, que tem quase 9 mil metros de altitude. Os sintomas geralmente começam 4 horas depois de alcançar os 2300 metros. O coração se acelera à toa. Sinal de que o organismo está fazendo um esforço extra para continuar continuar captando o oxigênio que sempre esteve acostumado a absorver. A partir daí, o pulmão começa a trabalhar mais. E aí vem a falta de ar : por mais que as inspirações preencham todo o órgão, a sensação é que é preciso ter uma caixa torácica maior para tentar captar todo o oxigênio.

Nas horas seguintes, outros desconfortos podem surgir. Para Para alguns, é preciso passar até duas semanas nesse ambiente para adaptar-se totalmente. totalmente. A boa notícia é que nem todo mundo sente o mal das montanhas. A má notícia é que não é possível prever quem vai passar mal. No entanto, fumantes, asmáticos, asmáticos, sedentários, pessoas com problemas cardíacos, cardiovasculares e respiratórios podem sofrer mais. De qualquer forma, é possível se preparar com antecedência para tentar minimizar os efeitos. Prepare-se Prepar e-se para subir

Meses antes da viagem, a dica é tentar melhorar ao máximo o condicionamen condicionamento to físico. Exercícios aeróbicos ampliam as capacidades cardíaca e pulmonar. Com o coração e pulmão funcionando bem, eles realizam melhor a troca de oxigênio por gás carbônico no organismo. Uma semana antes de partir, o ideal é fazer uma dieta para suplementar o ferro. O mineral é um dos ingredientes essenciais para a produção de hemoglobina. Com mais glóbulos vermelhos circulando no organismo, a troca de gás carbônico por oxigênio é mais eficiente. Subir gradativamente gradativamente é outra medida que pode resolver os problemas. Conhecer Conhecer cidades mais baixas antes de chegar ao destino final que fica em uma altitude maior é ideal para o organismo se adaptar aos poucos.  Já no alto, vale a pena trocar comidas gordurosas por alimentos ricos em carboidrato carboidrato.. O organismo recebe mais energia com o carboidrato e trabalha muito menos para digerir a gordura. Também é preciso evitar exercícios de intensidade para não sobrecarregar os órgãos que já estão trabalhando na intensidade máxima. Caminho de volta

Quem sempre viveu em lugares de baixa altitude e passa mal na montanha costuma se recuperar já no momento em que retorna ao local mais baixo. E quem está acostumado a viver na montanha geralmente não sente desconforto ao viajar para a praia, por exemplo exemplo.. Reza a lenda que quem q uem vive no ar rarefeito ganha vantagem física ao praticar esportes em locais de altitude baixa. Isso não acontece: mesmo com a maior oferta de oxigênio, o organismo só vai absorver a quantidade necessária, nada além que o torne um super-homem. Até mesmo quem nasceu e praticou esportes nas montanhas pode sentir os efeitos da altitude ao retornar para casa após passar meses na praia, por exemplo. Clique Ciência: Como o organismo reage às diferenças de altitude. Folhapress. Disponível em: . organismo-reage-as-diferencas-de-altitude .htm>. Acesso em: 19 maio 2015.

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Atividades compleme complementares ntares 1. Observe o esquema abaixo e, em seguida, responda às questões.

2 1

3    k   c   o    t   s   r   e    t    t   u    h    S    /   a   u   n   g    i   s   e    D

4

3. Enumere a sequência correta em que os seguintes eventos ocorrem durante o ciclo do nitrogênio. ( ) Os animais herbívoros se alimentam de plantas leguminosas. ( ) Bactérias fixam o nitrogênio da atmosfera em nódulos presentes nas leguminosas. ( ) O nitrogênio está na atmosfera. ( ) Os animais produzem proteínas utilizando o nitrogênio que absorveu na alimentação. 4. Complete as sentenças abaixo:

a) O que ele representa? b) Qual é a importância desse processo para a composição da atmosfera terrestre? c) Complete o esquema indicando o que a seta de cada número representa.

   r    o    s    s    e    f    o    r    P    o    d    l    a    u    n    a    M

b) O retorno do ar comprimido ao seu volume inicial é chamado de _______________.

d) Qual é a importância desse processo para os seres vivos?

c) ______________________ é o aumento de volume do ar dentro de um espaço que não está ocupado por outra substância.

2. Em qual dos pontos (A ou B) da imagem a pressão atmosférica é maior? Por quê?

d) __________________é a propriedade que o ar tem de alterar seu volume quando comprimido.

  e    t   r   a   r    t   s   u    l    I

A

B

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a) Uma bexiga cheia de ar é mais pesada que uma bexiga vazia. Desse modo, podemos entender que o ar tem _________________ _________________..

5. Durante um passeio escolar na montanha, João percebeu que o saco de salgadinho que ele tinha levado para o lanche havia inflado, estava como um balão. Por que isso ocorreu?

Respostas das atividades complementares 1. a) O processo de fotossíntese. b) Graças a ele, o oxigênio da atmosfera é renovado. luminosa; seta 2: gás oxigênio; oxigênio; seta 3: gás c) Seta 1: energia luminosa; carbônico; seta 4: água. produção de oxigênio e d) Por meio da fotossíntese ocorre produção de alimento (glicose), que serão utilizados pelos seres vivos para a manutenção da vida. 2. Em B. Quanto menor a altitude, mais densa é a atmosfera da coluna de ar local, e consequentemente a pressão (atmosférica) exercida por ela. 3. Sequência: 3, 2, 1, 4. 4. a)  peso b) elasticidade c)  Expansibilidade Compressibilidade bilidade d) Compressi 5. Porque a diferença entre a pressão do ar dentro do saco e a pressão reduzida de fora dele gera uma força resultante que empurra o plástico do saco para fora.

SUGESTÕES para o educador

PARA LER

• Como age a pressão atmosférica? Algumas situações-problema tendo como base a história da ciência e pesquisas na área, de M. D. Longuinir e R. Nardi. Caderno brasileiro de ensino de Física . Florianópolis: UFSC, v. 26, n. 1, p. 7-23, abr. 2009. Disponível em: . Acesso em: 9 maio 2015. • Ciclos globais de carbono, nitrogênio e enxofre: a importância na química da atmosfera, de C. R. Martins et al. Química Nova na Escola, São Paulo: SBQ, n. 5, p. 28-41, nov. 2013. Disponível em: . Acesso em: 9 maio 2015. • Química no Ensino Ensino Fundamental: Fundamental: discutindo possíveis obstáculos através da análise de um caderno escolar, de T. T. Milaré; M. E. R. Marcondes; D. B. Rezende. Rezende. In: ENCONTRO NACIONAL DE ENSINO DE QUÍMICA, 15, 2010, Brasília. Anais... Brasília: UnB, 2010. • Provando que o ar ocupa espaço, de Gustavo P. Paiva. In: Ponto Ciência. Disponível em . Acesso em: 9 maio 2015. • Propriedades do ar . SóQ. Disponível em . Acesso em: 9 maio 2015. PARA NAVEGAR

• http://portaldoprofessor http://portaldoprofessor.mec.gov.br/ .mec.gov.br/ fichaTecnicaAula.html?aula=16337 • www.parquedaciencia.com.br/sitemm/roteiros/ ar.pdf  • www.unive www.universodopetroleo.com.br/20 rsodopetroleo.com.br/2010/09/gas-helio 10/09/gas-helio -pode-ser-extinto.html • www.uenf.br/uenf/centros/cct/qambiental/ga_ pressaoatmosferica.html • www.casadecurioso.com.br/experimentoDetalhado. php?cod=219

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Tema 5: Atmosfera – o ar e a vida na Terra Mapa conceitual do Tema troposfera

ATMOSFERA

é dividida em

estratosfera mesosfera

recebe produtos da

termosfera

queima de combustível fóssil

exosfera resulta em

aquecimento global

chuva ácida

efeito estufa

poluição do ar

aumenta a

temperatura do planeta

prejudicam

derrete as

calotas polares

seres vivos

meio ambiente

Abertura do Tema

   r    o    s    s    e    f    o    r    P    o    d    l    a    u    n    a    M

Nesse Tema o aluno terá uma visão abrangente das características de cada camada da atmosfera terrestre. São abordados os fenômenos da chuva ácida, do efeito estufa e as características do aquecimento global. O capítulo final explica como o ser humano polui o ar e quais são as consequências desse processo para os seres vivos. Nesse primeiro momento é importante estimular a turma a participar, bem como registrar na lousa o conhecimento prévio sobre o tema proposto, explorando a visão dos alunos. Para despertar o interesse e a participação deles, você pode explorar a imagem da abertura do Tema. Instigue-os a refletir sobre as consequências das modificações decorrentes da ação humana na atmosfera, como o aquecimento global, a chuva ácida e a redução da camada de ozônio. Apesar de a imagem de abertura apresentar um céu azul, pergunte: Quais são as consequências da poluição do ar? Como podemos diminuir a poluição do ar?  Você pode utilizar as questões da seção Explorando e outras baseadas em diferentes ilustrações, textos e recursos tecnológicos disponíveis relacionados ao tema em questão. Retome, sempre que possível, essas questões de forma a orientar os alunos durante a construção dos conceitos científicos.

Capítulo 1 A atmosfera terrestre EXPLORANDO O AR A seção Explorando desse capítulo traz um experimento que comprova a existência do ar, o qual você pode reproduzir em sala de aula. Peça aos alunos que citem as facilidades

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e as dificuldades de executar o movimento de abano com diferentes materiais, tais como folha de sulfite, cartolina e tampa de plástico. Na sequência, explique que a resistência do ar é uma força que se opõe ao movimento dos corpos. Ela depende de fatores como a velocidade relativa, a densidade e a pressão do ar, bem com a forma e a dimensão dos objetos em que atua. Podemos estabelecer analogia entre essa força de resistência e a força de atrito entre sólidos É importante ressaltar que no Tema anterior também foi feito um experimento para comprovar a existência do ar. Caso seja necessário, retome-o. Em seguida, reproduza o vídeo Você já pensou na nossa atmosfera hoje?, que conta de forma divertida e bem didática o que é a atmosfera, disponível no site a seguir. » . Acesso em: 19 maio 2015.

COMENTÁRIOS Nesse capítulo os alunos terão de identificar e distinguir as camadas da atmosfera terrestre, conhecendo as características de cada uma delas, tais como aspecto, altitude e composição. Para trabalhar a atmosfera terrestre, você pode organizar a turma em cinco equipes, sendo cada uma responsável por uma das camadas atmosféricas. A proposta é que cada grupo elabore um jogo que use as características das respectivas camadas. O grupo que trabalhar com a troposfera deve contemplar os fenômenos meteorológicos (chuvas, ventos e relâmpagos). Chame a atenção para o fato de que nessa camada está concentrado aproximadamente 80% do ar, sendo a única que contém gás oxigênio em quantidade ideal para a respiração dos seres vivos. No grupo da estratosfera, peça que seja contemplada a camada de ozônio, bem como sua importância para o desenvolvimento e manutenção da vida na Terra, como absorver boa parte da radiação ultravioleta do Sol, impedindo que uma quantidade maior chegue à superfície. O grupo da mesosfera deve destacar sua importância para as pesquisas meteorológicas e mencionar que é nela que a maioria dos meteoros se incendeiam depois de entrar na atmosfera da Terra. O grupo que trabalhar com a termosfera deve dar destaque ao fato de essa camada abrigar a Estação Espacial Internacional, que orbita a Terra. Já o grupo responsável pela exosfera deve abordar a presença de satélites artificiais, uma vez que essa é a camada que está entre a atmosfera e o espaço. Organize a apresentação dos trabalhos de maneira que cada grupo apresente seu  jogo para toda a turma. Os jogos em sala de aula são atividades instigantes, que propiciam desafios e curiosidades, engajando o aluno na construção dos conceitos científicos.

Capítulo 2 Fenômenos atmosféricos EXPLORANDO A CHUVA ÁCIDA Esse Explorando traz a problemática do reúso da água da chuva em grandes centros urbanos, a qual, devido aos gases poluentes da atmosfera, pode se tornar ácida. Você pode exibir uma animação que, de maneira lúdica e didática, demonstra a formação da chuva ácida – disponível no site a seguir: » (acesso em: 19 maio 2015). Em seguida, promova um debate sobre as soluções necessárias para acabar com esse problema. Outra sugestão de atividade seria solicitar aos alunos que, com sua ajuda ou dos pais, fotografem monumentos, construções ou plantações que demonstrem destruição causada pela chuva ácida.

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COMENTÁRIOS Esse capítulo trata dos fenômenos da chuva ácida e do efeito estufa, bem como das características do aquecimento global. Ao abordar a chuva ácida, retome a animação trabalhada na seção Explorando e estimule uma discussão sobre esse assunto. É importante destacar que toda chuva é ácida, mas sua acidez natural é baixa, o que não prejudica a natureza nem os seres vivos. A queima de combustíveis fósseis libera poluentes, que aumentam significativamente a acidez das chuvas, prejudicando o meio ambiente. Uma atividade lúdica interessante é o jogo on-line Cover-orange, disponível no site a seguir, em que o jogador tem de fazer com que a chuva ácida passe longe das laranjas. » . Acesso em: 19 maio 2015. Durante a abordagem do efeito estufa, você pode utilizar a animação Efeito estufa, disponível no site a seguir, que representa, por meio de flechas, a absorção da energia irradiada pela Terra e pelo dióxido de carbono, ilustrando como ocorre o fenômeno do efeito estufa. Articule essa seção com os jogos didáticos sugeridos no capítulo anterior. » . Acesso em: 19 maio 2015. Ao trabalhar a temática do aquecimento global, questione os alunos com perguntas como: O que vocês imaginam que seja o aquecimento global? Por que a temperatura do planeta está aumentando? Que ações do ser humano contribuem para esse fenômeno?  Você contribui de alguma maneira para o aquecimento global? Como? Para agregar mais conhecimento sobre esse assunto, você pode trabalhar o texto “Aquecimento global: as consequências da mudança do clima”, sugerido nos Textos de apoio deste manual. É importante estimular os alunos a relacionar os estudos sobre a atmosfera com os aspectos de seu cotidiano cultural.

Capítulo 3 Poluição do ar     r    o    s    s    e    f    o    r    P    o    d    l    a    u    n    a    M

EXPLORANDO A POLUIÇÃO DO AR Esse Explorando traz uma das principais problemáticas ambientais: a poluição do ar. Após a leitura da história, você pode fazer as seguintes perguntas: A poluição do ar pode trazer quais danos para a saúde humana? A poluição do ar prejudica apenas o ser humano? Se uma cidade polui muito o ar, os efeitos ocorrem somente naquela localidade? O que podemos fazer para combater a poluição do ar? Incentive os alunos a compartilharem suas ideias e experiências. Providencie cópias da cartilha Preservar o ar – Respire esta ideia, disponível no site a seguir. Trata-se de um material interessante, de leitura agradável, que trabalha a importância do ar para a vida do planeta. » http://br050.com.br/pdf/cartilha_ar.pdf>. Acesso em: 19 maio 2015. COMENTÁRIOS Esse capítulo aborda como o ser humano polui o ar e quais são as consequências desse processo para os seres vivos. Após as discussões decorrentes da seção Explorando, proponha que os alunos façam uma campanha de conscientização sobre esse assunto. Eles podem confeccionar panfletos ou tiras em quadrinhos com as orientações sobre os efeitos da poluição do ar tanto para os seres vivos quanto para os patrimônios públicos.

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Outra sugestão seria a produção de cartilhas, cartazes, faixas, ou ainda, a exposição de maquetes. São muitos os recursos disponíveis para tal ação. Essa atividade pode ser trabalhada em conjunto com disciplinas como Arte, Português e Geografia. O vídeo A viagem de Kemi – Sob mau tempo – Tema Poluição atmosférica, desenvolvido pela Universidade Federal de Santa Maria e disponível no site a seguir, trata da poluição do ar e pode ser utilizado como estímulo para os trabalhos da campanha de conscientização. » . Acesso em: 19 maio 2015.

Textos de apoio CAPÍTULO 2 Aquecimento global: as consequências da mudança no clima

Os relatórios do IPCC (Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas) são alarmantes e traçam um cenário para os próximos 100 anos cheio de dificuldades relacionadas às mudanças climáticas causadas pelo efeito estufa e pelo aquecimento global. A evidência mais óbvia do aquecimento global é que a temperatura média da atmosfera aumentou em 0,74 °C de 1906 a 2005 e poderá elevar-se em 6,4 °C até o final do século 21. Esse aumento provoca o derretimento do gelo nos polos e nas altas montanhas. O relatório do IPCC indica que algumas áreas do globo já perderam áreas congeladas e que entre o ano de 2070 e 2100 todo o gelo do Polo Norte estará derretido durante o verão. Se isso ocorrer, vários animais, como o urso polar, serão extintos. Elevação dos oceanos

O derretimento do gelo provocará mudanças significativas nos oceanos, como redução da salinidade, aumento da acidez e sua elevação (de 1906 a 2005 o mar já subiu 30 cm, pelo menos, e até 2100 o nível médio dos oceanos vai subir mais 59 cm). Acredita-se que o número de refugiados climáticos vai ser elevado, algumas ilhas do Pacífico serão inundadas e sua população terá de ser deslocada. Bangladesh (na Ásia) provavelmente apresentará uma das piores catástrofes da história da humanidade (por sua grande população, baixas altitudes e poucos recursos econômicos) e a Holanda (na Europa), que possui cerca de 35% do território abaixo do nível do mar, está se preparando e só em 2006 gastou entre dois e três bilhões de euros. Foi observado aumento na temperatura das águas oceânicas a até 3 mil metros de profundidade, modificando as condições de vários ecossistemas marinhos, aumentando a umidade do ar e alterando a dinâmica da circulação atmosférica. Em alguns lugares as chuvas podem diminuir, como na Amazônia e no sertão nordestino, e em outros podem aumentar muito, como talvez ocorra nas regiões Centro-Oeste e Sul do Brasil. Ocorrências extremas

Acredita-se que ocorrências extremas, como furacões e tornados fortes (do tipo F-5, o nível mais forte), tempestades, inundações, deslizamentos de solos em encostas, secas prolongadas, superaquecimento em algumas localidades e períodos (ondas de calor) etc., vão se tornar mais frequentes. Alterações de deslocamentos de ar na atmosfera, provocadas pelas mudanças de temperatura nos continentes e oceanos, podem mudar a distribuição das zonas de alta e baixa pressão atmosférica e causar a redução das chuvas. Alguns cientistas acreditam que isso ocorrerá na Amazônia brasileira e a floresta vai diminuir, cedendo lugar para o avanço do cerrado (processo chamado de savanização). Os cientistas citam o furacão Katrina (nos EUA, em 2005), que matou cerca de 3 000 pessoas, e o furacão Catarina no Brasil (em 2004, o primeiro furacão conhecido no Atlântico Sul, fora da

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zona climática intertropical, onde normalmente os furacões se formam) como exemplos dessas alterações climáticas globais. [...] PAREJO, Luiz Carlos. Aquecimento global: as consequências da mudança no clima. UOL Educação , 29 maio 2007. Disponível em: . Acesso em: 19 maio 2015.

CAPÍTULO 3 Vigilantes do ambiente

Numa fase em que os avanços tecnológicos parecem imparáveis, a utilização de líquenes para monitorizar a qualidade do ar pode parecer uma prática retrógrada. [...] A maioria dos líquenes assemelha-se a salpicos de tinta que parecem ter caído de uma tela de pintura, formando manchas coloridas espalhadas ao acaso pela paisagem. São organismos bastante ubíquos, encontrando-se desde os píncaros mais agrestes das montanhas geladas até às inóspitas zonas das marés, ao nível do mar, onde apenas organismos altamente especializados conseguem sobreviver à dureza da rebentação das ondas e à ininterrupta alternância entre o mundo terrestre e aquático. Com as suas múltiplas cores e formas geralmente bizarras, qualquer superfície lhes serve de suporte, desde o património natural (rochas, troncos de árvores, etc.) ao construído pela mão humana (monumentos, muros, telhados, etc.). [...] Os líquenes surgem em quase todos os ecossistemas da Terra, desde os desertos gelados dos polos às regiões áridas e escaldantes dos trópicos. Esta capacidade de sobreviver em condições extremas advém-lhes do fato de serem organismos simbióticos, que resultam da união e cooperação de vários parceiros. [...] Inspetores da qualidade do ar

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[...] A eleição dos líquens como bioindicadores não foi feita ao acaso, mas resultou, essencialmente, das suas peculiares características e exigências ecológicas. De entre as mais importantes, salienta-se não possuírem camadas protetoras (que são comuns nas folhas das plantas); não terem raízes e não retirarem do substrato os seus nutrientes (captando-os, essencialmente, da atmosfera); produzirem o seu próprio alimento através da atividade fotossintética das algas que os constituem; apresentarem crescimento ao longo de todo o ano; serem bastante resistentes às condições atmosféricas de humidade e temperatura adversas; possuírem uma ampla distribuição geográfica; serem fáceis de identificar e estudar; terem a capacidade de acumular poluentes atmosféricos e apresentarem grande sensibilidade às variações da contaminação do ar. Os poluentes atmosféricos induzem vários efeitos nos líquens, que vão desde a redução do potencial reprodutivo e a diminuição do crescimento até às modificações morfológicas e às alterações fisiológicas (ao nível da fotossíntese e da respiração). Portanto, as diferentes espécies de líquenes não reagem do mesmo modo à contaminação atmosférica e desse modo a vitalidade e abundância de uma dada espécie permitirá estimar a quantidade de poluentes e a respectiva qualidade do ar. A sensibilidade dos diferentes líquens aos poluentes atmosféricos está bastante dependente do tipo de líquen, uma vez que, como facilmente se percebe, os líquens fruticulosos e folhosos, porque possuem uma área de contato com o ar muito maior, são geralmente mais sensíveis e mais utilizados. Pelo contrário, as espécies incrustadas, devido à sua grande adesão ao substrato, apresentam uma menor área de contacto com o ar e com as eventuais substâncias químicas que aí surjam, sendo o seu efeito mais difícil de observar, dado que o organismo demorará mais tempo a reagir à sua presença. Embora as máquinas de medição atmosférica sejam muito mais precisas na quantificação dos poluentes, jamais conseguirão demonstrar o impacto dos valores medidos nos seres vivos que habitam nesses locais. [...]. Um outro benefício, referido amiúde pelos investigadores, relativamente a

este “método natural”, é não permitir apenas determinar a qualidade do ar (inferindo a quantidade de poluentes existentes num dado local), mas mostrar claramente os seus efeitos nos seres vivos. Isto não significa que a biomonitorização ambiental (recorrendo aos líquens e musgos) deva substituir a monitorização física (realizada através de estações de amostragem constituídas por tecnologia muito avançada e com elevados custos de aquisição, instalação, operação e manutenção), mas que seja entendida como um seu complemento. [...]

LÍQUENES PRESENTES SOBRE A CASCA DAS ÁRVORES

QUANTIDADE DE DIÓXIDO DE ENXOFRE (MICROGRAMAS POR METRO CÚBICO)

QUALIDADE DO AR

Lecanora expallens

125 a 150

Média

Lecanora expallens  abundante, Xantoria  parietina não frutificada

70 a 125

Média

 Xantoria parietina abundante e geralmente frutificada, Physciopsis adglutinata e Candelaria concolor 

60 a 70

Boa

Physconia grisea, Physcia tenella e Hypocenomyce scalaris, Parmelia borreri  rara

50 a 60

Boa

Parmelia borreri   abundante, Pertusaria e várias espécies associadas, Ramalina sp., Parmelia caperata e P. perlata raras

40 a 50

Boa

Abundância de espécies de Parmelia (P. caperata, P. perlata e P. tiliaceae ), além das anteriores (nas cidades), Ramalina sp. e várias espécies associadas

<40

Muito boa

Usnea ceratina, Parmelia perlata  e Anaptychia ciliaris (fértil)

35

Muito boa

Lobaria pulmonaria, Usnea florida, Ramalina  fraxinea, Physcia leptalea e Dimerella sp.

30

Muito boa

Usnea articulata e Lobaria scrobiculata

Sem SO2

Muito boa

VIGILANTES do ambiente. Superinteressante, São Paulo: Abril, n. 154, fev. 2014. Disponível em: . Acesso em: 19 maio 2015.

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Atividades compleme complementares ntares 1. Denomina-se ilha de calor  o fenômeno climático que faz com que a temperatura da área central de uma zona urbana seja maior se comparada à sua periferia e às areas rurais. Sobre esse fenômeno, relacionado ao aquecimento global, podemos afimar que, entre suas causas, estão: a) a redução das áreas verdes; b) a redução da emissão de gases carbono; c) a impermeabilização dos solos; d) a concentração de edifícios permitindo maior circulação dos ventos.

4. (UFF/1997) Sabe-se hoje, que a “chuva ácida” prejudica tanto os ecossistemas terrestres quanto os aquáticos. Seus efeitos acarretam problemas de desenvolvimento e sobrevivência de muitos animais. Maior controle sobre as indústrias e utilização de equipamentos antipoluição representam medidas que podem conduzir à diminuição da ocorrência desse fenômeno. Descreva de forma sucinta como ocorre esse tipo de precipitação.

2. Analise a tirinha abaixo.   s   e    l   a   s   n   o    G   o    d   n   a   n   r   e    F

As bananas da tirinha levantam a importância de usar filtro solar. Por que os buracos na camada de ozônio tornaram esta medida de proteção cada vez mais necessária?    r    o    s    s    e    f    o    r    P    o    d    l    a    u    n    a    M

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3. Assinale (V) para as alternativas verdadeiras e (F) para as falsas. Depois, no caderno, reescreva corretamente o que for preciso. a) ( ) O efeito estufa é causado, principalmente, pela elevação do dióxido de enxofre, causada pela queima de combustíveis fósseis, florestas, etc. b) ( ) A inversão térmica é bastante frequente nos meses de verão, geralmente ocorre no final da tarde. c) ( ) O gás ozônio é composto composto por três átomos de oxigênio. d) ( ) A atmosfera é composta por várias camadas sendo a mais próxima da Terra, a estratosfera.

5. Sobre o efeito estufa, faça o que se pede. a) Como ele é provocado?

b) Cite uma das consequências desse fenômeno para a humanidade.

Respostas das atividades complementares 1. Alternativas a e c. 2. Os buracos na camada de ozônio diminuem a ação protetora deste gás, que atua como um filtro da radiação solar que atinge a superfície da Terra e os seres vivos. 3. São falsas as frases a, b e d. Redação correta: estufa fa é causado principalmente pela elevação a) O efeito estu do dióxido de carbono, causada pela queima de combustíveis fósseis, florestas etc. b)  A inversão térmica é bastante frequente nos meses de inverno; geralmente ocorre no final da madrugada e início da manhã. d)  A atmosfera é composta de várias camadas, sendo a troposfera a mais próxima da Terra. 4. A chuva ácida é provocada pela grande emissão de gases poluentes na atmosfera, principalmente o óxido de nitrogênio (NOX), o dióxido de enxofre (SO2) e o dióxido de carbono (CO2) liberados na atmosfera pela queima de combustíveis fósseis, especialmente o carvão mineral. Esses gases reagem com as águas das chuvas, e o resultado é a formação do ácido nítrico (HNO3) e do ácido sulfúrico (H2SO4), que depois se precipitam em forma de chuva, neve ou neblina. Esse processo caracteriza as chuvas ácidas. 5. a) O efeito estufa é provocado principalmente pelo aumento de CO2. b) Elevação da temperatura locais ou global.

SUGESTÕES para o educador

PARA LER

• O show da química: motivando motivando o interesse interesse científico, de A. Arroio et. al. Química Nova, v. 29, n. 1, p. 173-178, 2006. Disponível em . br/pdf/qn/v29n1/27876 .pdf>. Acesso em: 10 maio 2015. • BRASIL. Cartilha de Educação Ambiental – Tema Elemento Ar . Programa de Educação Ambiental e Comunicação Social da BR-050; Universidade Federal Fluminense. Brasília: Departamento Nacional de Infraestrutura I nfraestrutura de Transportes Transportes (Dnit), 2012. Disponível em: . cartilha_ar .pdf>. Acesso em: 10 maio 2015. • A produção de jogos didáticos para o ensino ensino de Ciências e Biologia: uma proposta para favorecer a aprendizagem, de L. M. L. Campos; T. M. Bortoloto; A. K. Felício. Cadernos dos Núcleos de Ensino . São Paulo: Unesp, p. 35-48, 2003. • Poluição do ar, de J. C. Del Pino; V. Krüger e M. Ferreira. Porto Alegre: UFRGS, 1996. Disponível em: . Acesso em: 10 maio 2015. • Dirigindo o olhar para para o efeito estufa nos nos livros didáticos de Ensino Médio: é simples entender esse fenômeno?, de A. C. Lobato et al. Ensaio – Pesquisa em Educação em Ciências , Belo Horizonte: Cemig, v. 11, n. 1, jul. 2009. Disponível em: . article/view/161/231 >. Acesso em: 10 maio 2015. • Aquecimento global? , de S. Maruyama. Trad. Kenitiro Suguio. São Paulo: Oficina de Textos, 2009. • No fascínio do jogo, a alegria de aprender, aprender, de S. Miranda. Linhas Críticas. Brasília: UnB, v. 8, n. 14, jan./jun. jan./jun. 2002. Disponível Disponível em: . Acesso em: 10 maio 2015. PARA NAVEGAR

• www.bv.fapesp.br/namidia/noticia/5047/medicaometeoros-ajuda-cientistas-estuda • http://ete.cet.edu/gcc/?/volcanoes_layers • http://ciensinandobiologia.com/resumos/camadasda-atmosfera-terrestre • www.pensamentoverde.com.br/meio-ambiente/ causas-e-consequencias-da-chuva-acida • www.cetesb.sp.gov.br/userfiles/file/ mudancasclimaticas/proclima/file/cursos_ seminarios/seminario_impactos/palestras/ alfesiobraga.pdf  • http://chuva-acida.info • www.abc.org.br/IMG/pdf/doc-679.pdf  • www.crea-mg.org.br/publicacoes/Cartilha/ Aquecimento_Global.pdf  • http://portaldoprofessor.mec.gov.br/fichaTecnica. html?id=37401 • www.inpe.br/noticias/arquivos/pdf/Cartilha%20-%20 Pegada%20Ecologica%20-%20web.pdf 

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Tema 6: Fenômenos climáticos Mapa conceitual do Tema satélites meteorológicos

dispõe de

monitoram

tempo

clima

METEOROLOGIA

neblina

estuda os

nuvens

fenômenos atmosféricos

chuva

atividades vulcânicas

condições condições atmosféricas atmosféricas

momentâneas

são

neve ventos massas de ar

longos períodos de tempo

formam as frentes

quentes frias

granizo

Abertura do Tema

   r    o    s    s    e    f    o    r    P    o    d    l    a    u    n    a    M

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Nesse Tema são abordados os fenômenos atmosféricos e como eles determinam mudanças no tempo e no clima, além da Meteorologia – ciência que se dedica ao estudo dos fenômenos climáticos – e dos fatores que interferem no tempo. Os tipos e estruturas das nuvens, as massas de ar, os ventos, a temperatura e umidade do ar, a pressão atmosférica e as chuvas são apresentadas em detalhes, possibilitando que o aluno estabeleça relações entre esses diversos elementos e os fenômenos climáticos. O tema se encerra com uma análise da importância das estações meteorológicas. A imagem de abertura apresenta uma chuva com intensos raios na região de Londrina (PR). Intervenha durante a discussão dela, de tal modo que os alunos sejam estimulados a apresentar e discutir suas ideias a respeito do tempo e das mudanças que ocorrem na atmosfera. Assim, é interessante solicitar que relatem suas experiências em relação ao tempo respondendo a perguntas como: Vocês já presenciaram grandes tempestades? O que aconteceu depois delas? A previsão do tempo é importante por quê? Essas questões podem ser feitas com o intuito não só de levantar o conhecimento prévio dos alunos sobre o assunto, mas também como uma estratégia para que consigam estabelecer relações entre o tempo e a vida humana. As notícias dos jornais são valiosos instrumentos para iniciar o diálogo sobre o clima. A fim de despertar o interesse dos alunos, comece a discussão com análises de notícias regionais. Em seguida, apresente alguns acidentes naturais, como o tornado que passou pela cidade de Xanxerê (SC) em abril de 2015, com ventos que atingiram 250 km/hora; a chuva de granizo que ocorreu em maio de 2014 na cidade de São Paulo (SP), deixando cerca de 350 toneladas de gelo em apenas uma região; as intensas chuvas que ocorreram na região de Salvador (BA) em fins de abril de 2015, causando vários desmoronamentos e mais de 18 mortes. É necessário que eles tragam suas próprias experiências quanto ao tempo e aos fenômenos atmosféricos. Somente com base nelas é que você pode planejar uma sequência didática significativa, que elucide fenômenos já observados por eles no dia a dia.

Capítulo 1 Meteorologia EXPLORANDO A OBSERVAÇÃO DO TEMPO Conduza a conversa de forma a compreenderem que as nuvens nu vens são formadas da condensação da água que evapora da Terra. Se julgar necessário, retome o Tema Tema 2 para rever alguns conceitos sobre a água. É interessante discutir sobre o céu em regiões desért icas: Será que as nuvens dos desertos são iguais às das demais regiões? Outra informação relevante que corrobora para a discussão da pouca ocorrência de nuvens neles é a abordagem da construção do maior telescópio do mundo no Deserto do Atacama, no Chile.  Você encontra encont ra informaç in formações ões no site site a  a seguir: » (acesso em: 19 maio 2015). COMENTÁRIOS O capítulo apresenta, de modo geral, a Meteorologia como ciência, analisando, em seguida, com maior profundidade os fatores que interferem nos fenômenos atmosféricos. Assim, nuvens, massas de ar, ventos, temperatura e umidade do ar, pressão atmosférica e chuvas são discutidas em detalhes. Chame a atenção para o aumento da temperatura do planeta na última década, segundo a Organização Meteorológica Mundial. Nesse momento, você pode fazer a leitura do texto Como se forma e se desloca uma frente fria? , indicado na seção Textos de apoio, para agregar mais conhecimento e embasar uma discussão sobre o assunto. A seção Hora da prática é uma atividade que possibilita ao aluno exercitar habilidades próprias da ciência, tais como a construção de equipamento, a coleta de dados e o estabelecimento de relações entre esses dados e o fenômeno observado.

Textos de apoio CAPÍTULO 1 Como se forma e se desloca uma frente fria?

1. As frentes frias que atingem o Sul e o Sudeste do Brasil são resultado do deslocamento de massas de ar frio da Antártida. Lá, por causa das baixas temperaturas, o ar próximo ao solo é muito denso. [...] 2. A tendência natural natural é que o espaço pouco ocupado nas camadas mais altas seja preenchido pelo ar da vizinhança, o que pressiona ainda mais o ar frio próximo ao solo. Resultado: a massa de ar local escapa para áreas de menor pressão, que são regiões onde a temperatura é mais alta. Com isso, a massa fria f ria da Antártida se desloca rumo ao Equador Equador.. 3. Em geral, uma massa de ar frio sai da Antártida com uma temperatura de –40 °C. Após cerca de uma semana, ela atinge o Sul do Brasil com aproximadamente 10 °C positivos. No No caminho, ela pode deslocar-se pelo continente continente – mantendo temperaturas mais baixas – ou seguir pelo oceano – perdendo um pouco de sua força, pois a temperatura das águas é maior. 4. Quando essa massa de ar frio encontra uma massa quente e úmida, elas não se misturam. Fica uma “empurrando” a outra. [...] 5. A massa de ar quente está cheia de vapor de água que, ao subir, condensa, formando nuvens de chuva. Na superfície, com a massa fria dominando o pedaço, a temperatura pode cair muito. [...] Débora Pivotto/Mundo Estranho/Abril Estranho/Abril Comunicações S/A. S/A .

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Atividades compleme complementares ntares Leia o texto a seguir e faça as atividades. Encontro de meteorologistas analisa como deve ficar o tempo no NE Em Aracaju, a previsão alertou mais chuva nos próximos meses. Estados estão em situação de emergência ou de calamidade pública. Os meteorologistas analisaram pressão atmosférica, direção e velocidade dos ventos, temperatura do oceano desde o Rio Grande do Norte ao Recôncavo Baiano. Eles apresentaram a previsão climática para os meses de junho, julho e agosto no leste do Nordeste. Chuvas devem ser registradas acima da média. [...] Disponível em: . Acesso em: 19 maio 2015.

1. Nas análises feitas pelos meteorologistas e citadas na notícia, que aparelhos devem ter sido usados?

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2. Associe a coluna da esquerda com a da direita. A. Cirr Cirros os ( ) Ocupam faixas baixas e sinalizam garoas ou chuviscos. B. Nimbos ( ) Formações semelhan semelhan-tes a densos flocos de algodão. C. Cúmulos ( ) Ocupam faixas altas e são associadas a tempo estável. D. Estratos ( ) Ocupam faixa faixass baixas de cor cinza e indicam fortes chuvas. 3. Mariana, olhando pela janela, disse para sua mãe: – Nossa, hoje o clima está bastante ensolarado.

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Reflita sobre a afirmação acima e, em seguida, responda se ela está correta,  justific  just ificando ando sua respo resposta. sta.

4. O choque choque entre entre um ar mais frio vindo da Argentina com o forte calor no Rio Grande do Sul gerou, na noite de sábado (20) e madrugada de domingo (21), tempestades em todas as regiões do Estado. Foram registrados ventos de até 129,6 km/h na Região Metropolitana de Porto Alegre. No início da tarde, cerca de 315 mil imóveis, entre residências e comércio, estavam sem luz. Disponível em: . Acesso Acesso em: 25 maio 2015.

De acordo com o texto, qual foi o fator que desencadeou as tempestades no Rio Grande do Sul? a) A formação de frentes frias. b) O encontro entre uma frente fria e o ar quente. c) O encontro de duas frentes quentes. d) Massas polares vindas do interior do Nordeste. e) Aumento da temperatura devido à chegada de uma frente quente vinda da Argentina.

5. Assinale (V) para as alternativas verdadeiras e (F) para as falsas. Em seguida, transcreva no caderno as alternativas falsas, corrigindo-as. a) ( ) Quant Quanto o menor menor for a distâ distânci nciaa de um um corpo na atmosfera em relação à superfície da Terra, menor será a pressão atmosférica sobre ele. umidade de de de ar é a qua quanti ntida dade de de de b) ( ) A umida vapor de água presente na atmosfera. c) ( ) O mov movime imento nto do ar ar na atmo atmosfe sfera ra é denominado vento. Nos locai locaiss mais mais seco secoss há maio maiorr d) ( ) Nos retenção de calor na atmosfera, e a diferença entre temperatura máxima e mínima é menor.

Respostas das atividades complementares 1. Para saber a pressão atmosférica, o barômetro; a direção e velocidade dos ventos, a biruta e o anemômetro; e a temperatura, o termômetro termômetro.. 2. D, C, A e B 3. A frase não está correta. Mariana deveria ter dito que o tempo estava ensolarado. O tempo é o que corresponde ao estado atmosférico momentâneo, e o clima se refere às condições atmosféricas observadas por grandes períodos, que, quando frequentes, caracterizam determinada região. 4. Alternativa b. 5. São falsas as frases a e d. Redação correta: a) Quanto menor for a distância de um corpo na atmosfera, em relação à superfície da Terra, maior será a pressão atmosférica sobre ele. d) Nos locais mais secos há menor retenção de calor na atmosfera, e a diferença entre temperatura máxima e mínima mínima é maior.

SUGESTÕES para o educador

PARA LER

• Construa sua própria própria estação meteorológica, meteorológica, de Maria Augusta do Val Mazzini. CiênciaMão, São Paulo: USP. USP. Disponível em: . Acesso em: 19 maio 2015. • Umidade relativa do ar em Manaus chega a nível preocupante, de Florêncio Mesquita. A crítica [online], Manaus, 7 ago. 2012. Disponível em: . chega-preocupante _0_751124882.html>. Acesso em: 19 maio 2015. PARA NAVEGAR

• www.inmet.gov.br  • www.estacao.iag.usp.br/curso.php

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Tema 7: Superfície e interior da Terra Mapa conceitual do tema PLANETA TERRA pode ser divido em três camadas:

crosta é formada por

manto

núcleo

é dividido em

superior

rochas

inferior solo

podem ser

metamórficas

sedimentares

é composto de

ferro

níquel

podem ser

magmáticas

argiloso

humífero

arenoso

Abertura do Tema

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Esse Tema Tema aborda a composição da superfície da Terra e os diversos fenômenos a que ela está submetida. A compreensão das placas tectônicas e seus movimentos, assunto com profundas implicações na vida humana, human a, é também abordado em detalhes. As rochas e minerais, a formação do solo e suas propriedades, os recursos naturais presentes no solo e a formação dos fósseis são contemplados ao longo dos capítulos finalizando esse assunto com a importância e utilização do petróleo pelo ser humano. A imagem de abertura apresenta o vulcão Bardarbunga em erupção, localizado na Islândia. Sua intervenção durante a análise e interpretação dela deve ser feita de tal modo que os alunos sejam estimulados a apresentar seus conhecimentos prévios a respeito. Para isso, é interessante pedir que relatem suas próprias experiências ou fatos conhecidos por meio de jornais respondendo a questões como: Vocês já viram ou ouviram falar de vulcão? Sabiam que já existiram vulcões no Brasil? O que aconteceu com os vulcões do território brasileiro? Essas e outras perguntas podem ser feitas com o intuito não só de levantar o conhecimento prévio deles sobre o tema, mas também para que reflitam sobre os vulcões e as atividades humanas. A cidade de Poços de Caldas, em Minas Gerais, está localizada sobre um vulcão extinto, que foi ativo há cerca de 80 milhões de anos. A atividade vulcânica que ocorreu na região deu origem às águas sulfurosas que fazem do Complexo Alcalino de Poços de Caldas um dos mais notáveis do mundo. As propriedades terapêuticas, terapêuti cas, dessas águas têm atraído pessoas de todo o país em busca de tratamentos alternativos. O Arquipélago de Fernando de Noronha, conhecido por suas belas praias, também é constituído por vulcões extintos, que tiveram atividade há cerca de 12 milhões de anos. As experiências dos alunos sobre vulcões e outros fenômenos geológicos devem ser ponto de partida para as aulas que abordam esse tema. Somente com base nelas é que você pode planejar uma sequência didática significativa, que elucide fenômenos já observados por eles no dia a dia.

Capítulo 1 A estrutura do planeta Terra EXPLORANDO O TREME-TREME DA TERRA Nessa história, a menina Joana presencia um tremor em sua casa, que acabou resultando em alguns copos quebrados e muitos objetos caídos no chão. O tremor vivenciado por Joana foi leve, mas há tremores intensos que trazem grandes danos.  Você pode questionar se os alunos já passaram por algo semelhante ou se conhecem alguém que tenha passado por essa situação. Vale a pena trazer relatos de tremores ocorridos em outros lugares. Em 2015, um forte tremor atingiu várias regiões do Nepal, causando enormes danos, inclusive a morte de cerca de 2 mil pessoas e o desabamento de diversos edifícios históricos. Veja uma notícia sobre o tremor do Nepal no site a seguir. » (acesso em: 19 maio 2015). COMENTÁRIOS O capítulo trata das camadas do interior da Terra: a crosta terrestre, o manto e o núcleo. A litosfera e as placas tectônicas são abordadas para a compreensão dos terremotos e das erupções vulcânicas. Ao trabalhar com o movimento das placas tectônicas, deixe claro para os alunos a relação dele com o surgimento e formação de montanhas, assim como fendas. Explore as estruturas esquemáticas para explanar esses fenômenos, explicando como as placas tectônicas atuam. Nesse momento, apresente o texto Placas na crosta terrestre: trombada fez surgir a Cordilheira dos Andes, sugerido na seção Textos de apoio, discutindo-o na sequência. Seria interessante providenciar um mapa-múndi, caso os alunos desconheçam a localização desse complexo montanhoso. O capítulo termina com a exposição do que são vulcões e sua composição. A sequência didática Terremotos e vulcões no planeta Terra, disponível no site a seguir pode auxiliá-lo na abordagem dos conteúdos desse capítulo. » (acesso em: 5 maio 2015).

Capítulo 2 Rochas e minerais EXPLORANDO A BELEZA DAS ROCHAS A seção Explorando desse capítulo conta a história de Gabriel e Bruna, que ao explorarem o barranco perto do parque encontram uma pedra esverdeada. Os dois irmãos levam a pedra ao tio, na esperança de ser uma pedra preciosa, mas na verdade se trata de uma pedra bastante comum. As crianças, de modo geral, têm grande interesse por pedras, e muitas as organizam em coleções. Você pode usar essa história para saber se os alunos costumam observar as pedras e, ainda, verificar se sabem distingui-las. Sugerimos utilizar, nesse momento, a sequência didática As pedras no caminho: o que elas podem nos dizer , do Portal do Professor, disponível no site abaixo. » (acesso em: 19 maio 2015).

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COMENTÁRIOS Esse capítulo começa com a apresentação do que são minerais e sua importância para o ser humano. A seção Ciência e Sociedade traz a questão dos novos minérios, utilizados para a produção dos equipamentos eletrônicos, por meio do texto O novo ouro. É interessante comparar os elementos minerais utilizados atualmente nos equipamentos citados no texto com os elementos minerais explorados há mais tempo pelo ser humano, como ferro, ouro, alumínio etc. As novas tecnologias e os novos equipamentos demandam novas explorações do solo, fato que deve ser destacado por você. Em seguida, são abordadas as rochas, com aprofundamento nas características das rochas magmáticas, metamórficas e sedimentares. A seção Curioso é... trata da questão das águas termais, que ocorrem em áreas que tiveram atividade vulcânica, como Caldas Novas (GO).

Capítulo 3 A formação do solo EXPLORANDO O DESGASTE DAS ROCHAS A história dessa seção Explorando conta a descoberta de Aninha: as pedras apresentam diferentes níveis de resistência ou tenacidade. Utilize essa história para verificar se os alunos  já perceberam isso. Caso julgue necessário, peça que tragam para a sala de aula alguns tipos de pedras e as analisem. Em seguida, a fim de ampliar essa discussão, solicite que apontem alguns materiais e, de modo geral, indiquem algumas de suas propriedades e utilidades em nosso cotidiano. A sequência didática “Investigando propriedades de materiais”, disponível nosite a seguir, trata desse assunto de forma prática e interessante, podendo auxiliá-lo nessa abordagem. » (acesso em: 19 maio 2015).

   r    o    s    s    e    f    o    r    P    o    d    l    a    u    n    a    M

COMENTÁRIOS Esse capítulo aborda a formação do solo por meio da ação do intemperismo físico e químico. A composição do solo é apresentada com a exposição de componentes orgânicos e inorgânicos. Ao abordar a composição e o perfil do solo, utilize os esquemas presentes no capítulo, eles podem auxiliá-lo em sua explicação e facilitar a compreensão dos diversos horizontes de um perfil de solo. Como atividade complementar, proponha a construção de um terrário com diferentes tipos de solos e materiais. Material • Recipiente para montar o terrário (aquário vazio, vidro ou garrafa PET); • Pedrinhas ou argila expandida; • Carvão ativado (utilizado para absorver componentes orgânicos, evita o mal cheiro, prolife-

ração de fungos etc.); • Solo para jardim (comprado) ou mistura de solos trazidos pelos alunos; • Mudas de plantas ou sementes;

Manutenção

O terrário se mantém sozinho. Semanalmente podemos abrir o terrário para colocar um pouco d’água (verifique se é realmente necessário, o mesmo deve estar úmido e não encharcado!), limpar o vidro e colocar mais plantas e animais. Se tiver água demais no terrário é necessário deixá-lo alguns dias aberto para que a água evapore. Se as plantas cresceram tomando todo o espaço, corte-as ou substitua-as. Folhas e bichinhos mortos podem ser deixados no terrário para

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ver como ocorre sua integração ao solo, mas podem causar uma proliferação exagerada de fungos. Se houver mais que um terrário, podemos deixar um deles com os restos de plantas e de animais e o outro, limpo. [...] COMO montar um terrário? CiênciaMão, São Paulo: USP. Disponível em: . Acesso em: 19 maio 2015.

Utilizar diversos materiais no terrário é uma forma de auxiliar os alunos a visualizarem a composição do solo.

Capítulo 4 Tipos de solo EXPLORANDO O CANTEIRO DO VIZINHO A seção Explorando desse capítulo conta a história do menino Eduardo, que comparou dois tipos de solos: um próximo da casa dele e o outro da escola. O objetivo é verificar se os alunos também já perceberam que há diversos tipos de solo.  Você pode perguntar, por exemplo, se alguns deles já foram à praia e se observaram esse tipo de solo. Caso já tenham vivenciado essa experiência, peça para que listem as diferenças entre o solo da praia e o do canteiro da escola ou de casa. É interessante que os alunos relacionem os tipos de solo ao local de cada um deles: praias, beiras de rios e lagos, plantações, canteiros etc. Se necessário, auxilie-os indagando sobre as características de cada tipo de solo. Para enriquecer esse assunto, você poderá utilizar a sequência didática “Conhecendo os tipos de solo”, do Portal do Professor, disponível no site a seguir. » (acesso em: 19 maio 2015). Outra sugestão é trabalhar o texto “Pesquisadores garimpam a história contida na terra preta do índio”, indicado na seção Textos de apoio deste manual. COMENTÁRIOS Nesse capítulo são abordados em profundidade os elementos que constituem o solo: a areia, o silte e a argila. A presença deles e sua quantidade serão utilizadas para classificar os tipos de solo em arenoso, humífero e argiloso. Na seção Hora da prática, é proposta uma investigação sobre a composição do solo, para que os alunos verifiquem os diversos componentes do solo por meio da manipulação de material concreto. O capítulo se encerra com a exposição dos tipos de solos encontrados no Brasil.

Capítulo 5 Recursos minerais e energéticos EXPLORANDO AS RIQUEZAS DO SOLO Explorando desse capítulo relata a história de Juliana, que ouvia seu avô contar que a riqueza de um país está no solo. Com base nessa história você pode verificar se os alunos concordam com o avô de Juliana dando exemplos de riquezas encontradas no solo. Fale, por exemplo, a respeito de Serra Pelada – o maior garimpo a céu aberto do mundo, no estado do Pará –, mostrando fotografias, para que os alunos reflitam sobre as riquezas do solo, a busca do ser humano por elas e a degradação que pode ocorrer se a atividade extrativa não for bem planejada.

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A fim de embasar ainda mais a discussão sobre esse assunto, trabalhe a sequência didática “Os minerais brasileiros” proposta no site a seguir. » (acesso em: 19 maio 2015).

COMENTÁRIOS Esse capítulo apresenta os recursos do subsolo da Terra, dando especial destaque para o petróleo e sua utilização pelo ser humano. A seção Aqui tem mais  aborda o pré-sal e sua formação no litoral brasileiro. Além disso, são contempladas a extração de minérios e as questões ambientais envolvidas nele. Por fim, a seção Fique por dentro apresenta os fósseis e sua formação, dando destaque para os exemplares encontrados no Brasil. Você pode aprofundar esse assunto propondo uma atividade de elaboração de fósseis, descrita a seguir. Material: • massa de modelar; • uma folha de planta de tamanho médio; • um pedaço de cartolina de 20 × 5 cm; • fita adesiva; • uma tigela; • uma colher de sopa; • 1/2 copo de água; • 5 colheres de gesso em pó. Modo de fazer:

   r    o    s    s    e    f    o    r    P    o    d    l    a    u    n    a    M

1. Pressione a massa de modelar sobre uma superfície plana (mesa, bancada, entre outros) e coloque a folha da planta sobre ela. 2. Com a cartolina faça um anel, unindo as pontas com a fita adesiva. Encaixe o anel sobre a massa com a folha. 3. Pegue a tigela e misture homogeneamente a água e o gesso. Coloque a mistura dentro do anel de cartolina, de modo que cubra a folha. 4. Espere cerca de 30 minutos para que a massa e o gesso sequem; depois retire a cartolina. Seu fóssil vegetal está pronto. . Acesso em: 20 maio 2015.

Textos de apoio CAPÍTULO 1 Placas na crosta terrestre: trombada fez surgir a Cordilheira dos Andes

Como se formou a Cordilheira dos Andes? A crosta terrestre não é uma estrutura totalmente rígida. Ela é formada por uma série de placas – continentais ou oceânicas – que se mexem. O movimento acontece devido a correntes de calor girando na astenosfera, a camada logo abaixo da crosta da Terra. Como nem sempre essas peças se deslocam no mesmo sentido, algumas vezes umas trombam com as outras. A Cordilheira dos Andes surgiu de uma dessas trombadas. Há 200 milhões de anos a placa Pacífica (localizada no oceano Pacífico) começou a se mover de encontro à placa Sul Americana. Como a placa oceânica é formada por rochas mais pesadas, na hora da colisão ela entrou em baixo da continental. No primeiro momento ocorreu um enrugamento da costa oeste da América do Sul, formando a cordilheira. Mas o processo não parou por aí. Quando a placa oceânica entrou sob a continental,

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a parte que atingiu a astenosfera esquentou e se fundiu. Com isso ela começou a subir para a superfície dos Andes, formando grandes vulcões. Esse processo continua até hoje. “As montanhas aumentam de 2 a 3 milímetros por ano e o crescimento só não é maior porque ocorre erosão pelo vento”, explica o geólogo Joel Barbugiano Sigolo, da Universidade de São Paulo. [...] Superinteressante/Abril Comunicações S/A.

CAPÍTULO 4 Pesquisadores garimpam a história contida na terra preta de índio

Quando se pensa em Floresta Amazônica, muita gente tem a ideia de que há centenas de anos ela era uma mata virgem, intocada. Estudos de diversas áreas estão derrubando essa teoria. A floresta não só foi densamente povoada como estes povos foram responsáveis por uma das maiores riquezas da região, um solo altamente fértil: a terra preta de índio. A floresta exuberante esconde um solo fraco e argiloso. A riqueza dele vem da decomposição de galhos, folhas e animais. Mas na imensidão da Região Amazônica existem manchas de um solo bem diferente. A terra muda de cor conforme a profundidade. No fundo, é amarelada e argilosa. Na superfície, é preta. Essa é a terra preta de índio, uma terra fértil e cheia de histórias. [...] Para estudar a terra preta são abertas muitas trincheiras nas centenas de sítios arqueológicos espalhados na Amazônia. A cidade de Santarém, no Pará, foi construída sobre área de terra preta. Por isso, em qualquer canteiro de obras é comum encontrar pedaços de cerâmica. Muitas peças encontradas em escavações estão expostas em um laboratório. Para encontrar novos sítios arqueológicos, os pesquisadores contam com a ajuda de moradores da região. Até bem pouco tempo, o terreno que pertence à Universidade Federal do Oeste do Pará era um campo de futebol. Agora, a área virou campo de pesquisa. Como a universidade tem planos de construir no local, os professores de arqueologia fazem o trabalho de resgate. A professora Denise Gomes observou a diferença de cor na terra. [...] Todas as áreas de terra preta são consideradas sítios arqueológicos em potencial. A retirada dessa terra é proibida por lei. [...] Para divulgar a importância da terra preta de índio e contribuir pra sua preservação, uma das atividades do sítio é a visita de professores do município. Em Manacapuru, à beira do rio Solimões, há muitas pessoas cultivando a terra. [...] O agrônomo também tem o objetivo de criar uma terra preta artificialmente. Para isso, testa a carbonização de várias plantas a diferentes temperaturas. Enquanto não se consegue criar mais terra preta, os agricultores aproveitam ao máximo as poucas áreas existentes. A terra preta de índio faz o agrônomo sonhar em ter um solo tão fértil. Os arqueólogos sonham em conhecer a história contida no solo. Para quem vive da terra, saber a origem da terra preta de índio é uma questão de identidade. A terra preta de índio tem despertado o interesse de pesquisadores estrangeiros. No começo de julho, será realizado em Manaus um seminário internacional com participantes de outros países, como os Estados Unidos e a Holanda. PESQUISADORES garimpam a história contida na terra preta de índio. G1, 17 jun. 2012. Disponível em: . Acesso em: 20 maio 2015.

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Atividades complementares 1. Assinale a alternativa que contém somente rochas metamórficas. a) gnaisse, mármore, ardósia. b) calcário, granito, arenito. c) basalto, calcário, carvão. d) granito, basalto, calcário. e) mármore, basalto, carvão.

4. ( ) o basalto, utilizado na construção civil, é um exemplo de rocha ígnea extrusiva, formada com o magma das erupções vulcânicas. 3. Foi noticiado em 17 de maio de 2011: “Fóssil cearense à venda”

Um raro fóssil superconservado de uma espécie de pterossauro não descrito encontrase à venda por R$ 25,6 mil num site especializado norte-americano. A legislação brasileira sobre esse patrimônio material proíbe, desde 1942, a saída de peças paleolíticas do País.

2. (UFG/2003) Veja a tira a seguir:    k   c    i    l   c    U    l   a   s   r   e   v    i   n    U   y    b  .    t   s    i    D    /   n   o   s   r   e    t    t   a    W    2    9    9    1    ©   n   o   s   r   e    t    t   a    W    l    l    i    B  ,   s   e    b    b   o    H    &   n    i   v    l   a    C

Fonte: Jornal Diário do Nordeste. Disponível em: . Acesso em: 20 maio 2015.

a) O que são fósseis? b) Por que a descoberta de fósseis é importante?

4. O mapa abaixo mostra as placas litosféricas. Analise-o e, em seguida, responda no caderno.    r    o    s    s    e    f    o    r    P    o    d    l    a    u    n    a    M

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Tirinha de Calvin e Haroldo sobre as rochas Fonte: MOREIRA, João Carlos; SENE, Eustáquio de. Geografia para o ensino médio: Geografia Geral e do Brasil. São Paulo: Scipione, 2002. p. 467.

60° O 

0°

60° L

120° L

180° 

 

Círculo Polar Ártico  PLACA EURO-ASIÁTICA PLACA NORTE-AMERICANA

PLACA IRANIANA

Trópico de Câncer  PLACA AFRICANA

PLACA DO CARIBE

0º Equador  PLACA DO PACÍFICO

Sobre as rochas, pode-se afirmar que: 1. ( ) as rochas ígneas ou magmáticas formam-se pelo resfriamento e solidificação do magma. 2. ( ) o arenito, utilizado na correção de acidez do solo, é uma rocha dita metamórfica, pois sua formação está ligada à ação da temperatura e da pressão em rochas preexistentes. 3. ( ) as rochas sedimentares são formadas pelo acúmulo de sedimentos de outras rochas.

120° O 

180°

N Trópico de Capricórnio 

O

PLACA DAS FILIPINAS

PLACA DO PACÍFICO

PLACA DE COCOS

PLACA DE NAZCA

PLACA SUL-AMERICANA

L Círculo Polar Antártico 

S

PLACA ARÁBICA

    h    c     i    w    n    e    e    r     G    e     d    o    n    a     i     d     i    r    e     M

PLACAINDO-AUSTRALIANA

PLACAANTÁRTICA

0

5 344

10 688 km Área de choque de placas Área de afastamento de placas

Fonte: Graça M. L. Ferreira. Atlas geográfico espaço mundial. São Paulo: Moderna, 2010. p. 19.

a) Por que o Brasil não possui terremotos de grandes magnitudes? b) Levando em conta sua resposta anterior e seus conhecimentos geográficos, cite pelo menos dois países que estão localizados em áreas com maior incidência de terremotos.

  z   a    V   a    i   n   o    S    /    E    A    D    ©

Respostas das atividades 1. Alternativa a. 2. 1. V; 2. F; 3. V; 4. V. 3. a) Os fósseis são restos preservados de seres vivos que viveram em uma época remota ou de sua atividade biológica (carapaças, esqueletos, conchas, sementes, ovos, fezes e até marcas de pegadas). extrema importância para b) A descoberta de fósseis é de extrema os estudos desenvolvidos por cientistas, pois permite desvendar fatos ocorridos na Terra há milhões de anos, dentre outros, como se deu as transformações dos seres vivos, inclusive a evolução da espécie humana; como eram os dinossauros, animais que se extinguiram antes da nossa espécie surgir etc. 4. a) Porque o país está localizado no centro de uma grande placa litosférica que compõe a superfície terrestre. alunos podem citar como exemplo b) Resposta variável. Os alunos o Japão, o Chile e o Haiti.

SUGESTÕES para o educador

PARA LER

• Vulcões e sismos: aplicações multimédia para o Ensino Básico, de Maria da Conceição Aguiar. Dissertação (Mestrado em Geologia) – Faculdade de Ciências, Universidade do Porto. Porto, 2002. Disponível em: . handle/10216/104 13>. Acesso em: 11 maio ma io 2015. • Decomposição de materiais no solo . São Paulo: CDCC/USP.. Disponível em: . Acesso em: 11 maio 2015. • Produção de material didático para o ensino de solos, de Simone Falconi. Dissertação (Mestrado) – Instituto de Geociências e Ciências Exatas, Universidade Estadual Paulista, 2004. Disponível em: . handle/11449/956 37>. Acesso em: 11 maio ma io 2015. • O solo no ensino de Ciências no no nível fundamental, de Marcelo Ricardo de Lima. Ciência & Educação, Bauru: Unesp, v. 11, n. 3, p. 383-395, set./dez. 2005. • O jogo “Ciclo das Rochas” Rochas” para ensino de Geociências, de Osvaldo R. Lopes e Celso Dal Ré Carneiro. Revista Brasileira de Geociências, São Paulo: Sociedade Brasileira de Geologia, v. 39, n. 1, mar. 2009. Disponível em: . 00900010000 3&script=sci_arttext>. Acesso em: 11 maio 2015. PARA NAVEGAR

• http://descomplica.com.br/geografia/vulcoesterremotos-e-tsunamis/vulcanismo-erupcaoderrame-e-camara-magmatica • www.r www.rc.unesp.br/museudpm/r c.unesp.br/museudpm/rochas/introducao. ochas/introducao. html • www.infoescola.com/geografia/tipos-de-rochas-eminerais • www.sbcs.org.br/?post_type=material-didatico • http://ambientes.ambientebrasil.com.br/ agropecuario/programas_e_projetos/a_ importancia_de_estudar_o_solo.html • www.cienciamao.u www.cienciamao.usp.br/tudo sp.br/tudo exibir.php? exibir.php? midia=nol&cod=_paleontologiacomo ocorreoprocessodefossilizacaoeco

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Tema 8: Solo e ambiente Mapa conceitual do tema PLANETA TERRA sofre com a

degradação causada por

contaminação produzida por

agrotóxicos

extração de recursos

desmatamentos

queimadas

pode ser

pode causar

lixo

doenças

natural

tais como

tétano

bicho geográfico

erosão

ancilostomose

causada por atividade humana

ascaridíase

Abertura do Tema    r    o    s    s    e    f    o    r    P    o    d    l    a    u    n    a    M

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Nesse tema são abordados os mecanismos de erosão, de modo a aprofundar as questões que a envolvem, bem como as atividades humanas que a causam. Para levar os alunos a refletirem sobre maneiras sustentáveis de interferência do ser humano na natureza são apresentadas formas de evitar a erosão, assim como a produção de alimentos, que abrange cuidados com o solo e as técnicas agrícolas. Em seguida, as formas de degradação do solo serão apresentadas: o depósito do lixo, o uso de agrotóxicos e as queimadas. A imagem de abertura apresenta um agricultor agricul tor trabalhando em uma horta de produtos orgânicos na região de Silveira Martins (RS). Você pode ampliar as questões propostas na seção Conhecimentos prévios indagando se os alunos já viram propaganda ou produtos denominados orgânicos. Disponibilize embalagens de alguns produtos orgânicos, como arroz, açúcar, café, entre outros, e, em seguida, inicie uma discussão sobre o motivo de serem assim classificados. Um aprofundamento sobre o uso de defensivos agrícolas também pode ser explorado. É importante, nesse momento, que os alunos distingam a produção dos produtos orgânicos da dos não orgânicos. A experiência dos alunos sobre a produção dos alimentos deve ser valorizada. Você pode questionar se já fizeram uma horta, se já viram canteiros de hortaliças ou temperos etc. Como complemento, apresente o vídeo do Projeto Horta/Embrapa, Horta/Embrapa, disponível no site a seguir, que mostra um projeto de horta na escola: » > (acesso em: 20 maio 2015). Nesse momento, caso não disponha de uma horta, seria interessante desenvolver esse projeto com os alunos. Todas essas sugestões têm como objetivo aproximá-los dos assuntos desse tema, de forma a perceberem que eles fazem parte de seu cotidiano.

Capítulo 1 Solo e erosão EXPLORANDO A EROSÃO Nessa história, o menino Fernando faz uma visita à sua antiga casa e acaba encontrando uma cratera no jardim, que aparecera naturalmente com o passar do tempo.  Você  V ocê pode veri verifica ficarr se os aluno alunoss já obse observar rvaram am muda mudanças nças em alguns alguns lugar lugares es frequ frequenta entados dos por eles. Nesse momento, você pode providenciar cópias do texto Falta de conservação do solo causa erosão e perda de lavouras no PR , disponível no site site a  a seguir, para embasar uma discussão introdutória sobre o assunto que será desenvolvido nesse capítulo. » . Acesso em: 14 junho 2015. COMENTÁRIOS O capítulo tem início com uma exposição sobre o que é erosão, ressaltando que ela pode resultar tanto de um processo natural como da ação do homem. São abordadas formas de evitar a erosão, como preservação da vegetação, plantação em curvas de nível e plantação em degraus.   A seção Curioso é...  apresenta os terraços de plantio dos antigos incas. Nesse momento, você pode aprofundar o tema com um experimento que simule a erosão. Um exemplo de roteiro experimental pode ser encontrado no site site:: » erosao> (acesso em: 20 maio 2015).

Capítulo 2 O solo exige cuidados EXPLORANDO OS NUTRIENTES DO SOLO  Você  V ocê pode usar essa histó história ria para veri verifica ficarr se os aluno alunoss já tive tiveram ram algum algumaa experiê experiência ncia com plantio, se já colocaram adubo em vasos ou algo semelhante. Nessa conversa, aprofunde essa questão mencionando a adubação verde e seus benefícios, para isso, você pode desenvolver o texto Adubação verde é técnica eficiente para aumentar a produção, produção, disponível em: » (acesso em: 14 junho 2015). Se possível, proponha aos alunos a construção de uma pequena composteira feita feit a com restos de alimentos. Veja uma sugestão de montagem no site site:: » (acesso em: 20 maio 2015). COMENTÁRIOS Nesse capítulo são abordadas as diversas questões envolvidas na agricultura, como os fatores que interferem no crescimento das plantas – por exemplo, os nutrientes do solo. A fertilidade dos solos é tratada em detalhes, dando destaque às técnicas que modificam suas características. Aproveite que a seção Ciência e Sociedade apresenta um texto interessante sobre a adubação verde e seus benefícios e converse com os alunos a respeito disso. Se julgar interessante, peça que façam uma pesquisa sobre os tipos de adubação, comparando-os e destacando suas vantagens e desvantagens. Para finalizar o capítulo retome a atividade da composteira sugerida na seção Explorando discutindo a importância de plantar sem agrotóxicos e citando algumas alternativas para o uso do agrotóxico.

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Para aprofundamento do assunto, você pode utilizar a sequência didáticaO didática O lixo orgânico e o processo de compostagem, compostagem, disponível no site site:: » 27191> (acesso em: 20 maio 2015).

Capítulo 3 Degradação do solo EXPLORANDO A TERRA ENFRAQUECIDA Esse Explorando conta a história de Nilton, que soube pela feirante perto de sua casa que as maçãs que ela costumava comprar haviam acabado porque a terra em que elas eram produzidas ficara imprópria para o plantio. Após a leitura desse texto, verifique se a turma conhece algum lugar que tenha passado por isso. Estimule os alunos a participarem dessa conversa dando exemplos de situações como essa que aconteceram em sua cidade ou região. Para abordar a desertificação – um dos fenômenos que causam o empobrecimento do solo –, trabalhe o texto Desertificação Desertificação,, sugerido na seção Texto de apoio deste manual. Na sequência, seria interessante apresentar o vídeo Solos improdutivos, improdutivos, cuja primeira parte pode ser vista no site site:: » (acesso em: 20 maio 2015).

   r    o    s    s    e    f    o    r    P    o    d    l    a    u    n    a    M

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COMENTÁRIOS Esse capítulo trata de alguns fatores que degradam o solo, como a contaminação do solo pelo chorume resultante da decomposição do lixo depositado em lixões, o uso inadequado de fertilizantes e agrotóxicos, as queimadas e desmatamentos e a extração de recursos do solo. A seção Aqui tem mais  fala da regra dos 3 Rs: Reutilizar, Reduzir e Reciclar. Nesse momento, caso não haja coleta seletiva na escola, você pode montar um projeto para ser desenvolvido com os alunos e professores de outras disciplinas. Há movimentos hoje que acrescentam mais 2 Rs à regra: Recusar (recusar produtos que causam impactos socioambientais significativos) e Repensar. Repensar. Para mais informações, visite o site site:: » > (acesso em: 20 maio 2015).

Capítulo 4 Solo, ambiente e saúde EXPLORANDO OS BICHINHOS DO SOLO A seção Explorando desse capítulo conta a história de Isadora, que, após andar descalça sobre lugares desconhecidos, acabou adquirindo uma forte coceira no pé. Depois desse dia, ela passou a andar calçada em lugares aonde não tinha ido antes. Ao trabalhar a seção, você pode ampliar a abordagem indagando se os alunos conhecem alguém que tenha adquirido um problema parecido pelo fato de andar descalço. O bicho-de-pé, famoso por causar coceiras, é muito comum no interior do Brasil. Para complementar o trabalho com mais informações sobre essa doença, acesse o site site:: » -de-pe> (acesso (acesso em: 20 maio 2015).

NESSE CAPÍTULO Nesse capítulo são contempladas algumas das principais questões que envolvem o uso sustentável do solo. São trabalhadas também algumas doenças transmitidas por meio do solo e aspectos de prevenção ou tratamento. A seção Fique por dentro traz o tema “Solo: um ambiente ameaçado”. Peça aos alunos que deem exemplos sobre essas temáticas. Explore o esquema mostrando os diversos modos de ocupação do solo que podem causar sua degradação. A seção Aqui tem mais traz um texto sobre impacto ambiental e apresenta uma proposta de pesquisa sobre esse assunto focando o bairro da escola. Por fim, o capítulo aborda questões referentes ao solo e à saúde humana, com destaque para algumas doenças: bicho geográfico, ascaridíase, ancilostomose e tétano. Ao abordar dessas doenças, você terá auxilio de outra seção Aqui tem mais, que contempla a questão da higiene dos alimentos. Nesse momento, organize organize a turma em grupos, de modo que cada grupo fique responsáv responsável el por pesquisar e discutir um tipo de doença relacionada ao solo. Outra sugestão é trabalhar a sequência didática Doenças adquiridas em contato com o solo, solo, disponível no site site:: » 27131> (acesso em: 20 maio 2015).

Textos de apoio CAPÍTULO 1 Desertificação

Desertificação, segundo o Dicionário Aurélio da Língua Portuguesa , é a transformação de uma região em deserto pela ação de fatores climáticos ou humanos. De acordo com o Dicionário Houaiss, é o processo de modificação ambiental ou climática que leva à formação de uma paisagem árida ou de um deserto propriamente dito. Na Conferência das Nações Unidas para o Desenvolvimento e Meio Ambiente, realizada no Rio de Janeiro, em junho de 1992, que ficou conhecida como a Rio-92, foi adotada a seguinte definição: desertificação é a degradação em áreas áridas, semiáridas e subúmidas secas, resultante de vários fatores, incluindo variações climáticas e atividades humanas. [...] Nas últimas décadas, vêm ocorrendo um aumento significativo do processo no mundo inteiro. As áreas mais atingidas são o oeste da América do Sul, o Oriente Médio, o sul da África, o noroeste da China, China , o sudoeste dos Estados Unidos, a Austrália Austrália e o sul da Ásia. De acordo com o Atlas Mundial da Desertificação , publicado pelo Programa das Nações Unidas para o Meio Ambiente (PNUMA), as áreas mais susceptíveis no Brasil estão localizadas na região Nordeste e no Norte de Minas Gerais, no chamado Polígono das Secas. A área corresponde a 13% do território nacional, onde vivem aproximadamente 17% da população brasileira. brasileira . As condições climáticas da região do sertão – de clima semiárido, caracterizado essencialmente por uma distribuição irregular de chuvas – favorecem o processo de desertificação. Segundo o mapa de susceptibilidade de desertificação no Brasil, elaborado pelo Ministério do Meio Ambiente (MMA), de um total de 980.711,58 km2 de áreas susceptíveis, 238.644,47 km2 são consideradas de nível muito alto; 384.029,71 km2 alto e 358.037,40 km2 são moderadamente susceptíveis. As regiões mais atingidas são a de Gilbués, no Piauí, considerado o maior núcleo de desertificação da América Latina; a do Seridó, localizada entre os estados do Rio Grande do Norte e da Paraíba; a de Irauçuba, no Ceará, e a de Cabrobó, no sertão pernambucano. Com 40% do seu território atingido pela desertificação, o Rio Grande do Norte é o estado brasileiro mais afetado pelo problema. Basicamente, as causas da desertificação no Nordeste brasileiro não são as mesmas de outras partes do mundo: a utilização inadequada dos recursos vegetais, por meio do desmatamento; o uso de práticas inadequadas de manejo do solo, como o sobrepasto e o cultivo excessivo;

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introdução de processos modernos modernos de irrigação e agroindústria sem as devidas precauções quanto aos impactos ambientais do uso dos recursos hídricos, da mecanização da agricultura e do uso de defensivos agrícolas, provocando a erosão e a salinização do solo, além de modelos de desenvolvimento desenvol vimento regionais mal planejados e imediatistas, causando problemas socioeconômicos, também agravados pela existência de secas periódicas. O processo de desertificação traz consequências danosas para o meio ambiente e para a qualidade de vida no planeta, entre outras, a redução da biodiversidade, o patrimônio genético da região, pela eliminação da cobertura vegetal original (desmatamento); perda parcial ou total do solo (erosão, salinização ou alcalinização) ou a diminuição da sua fertilidade e produtividade; diminuição quantitativa e qualitativa dos recursos hídricos; problemas socioeconômicos com os prejuízos da diminuição da produção de alimentos ou a quebra de safras; aumento do desemprego, levando a população sem perspectivas a migrar para os centros urbanos, agravando os problemas de infraestrutura dessas cidades (transporte, saneamento, abastecimento), além do incrementoo da violência urbana. increment A desertificação, portanto, agrava o desequilíbrio regional, principalmente quanto ao desenvolvimentoo econômico e social das regiões mais pobres do mundo. volviment [...] Para tentar minimizar o processo, dizem os especialistas, é necessário incentivar o reflorestamento; combater combater a erosão; investir em educação e assistência técnica ao pequeno e médio produtor rural; fazer uma revisão política no sistema de distribuição de terras; mapear as unidades de conservação ambiental e incentivar incentivar o turismo e o ecoturismo regionais. GASPAR, Lúcia. Desertificação. Pesquisa Escolar Online, Recife: Fundação Joaquim Nabuco, 27 fev. 2012. Disponível em: . desertificacao&ca tid=39:letra-d&Itemid=1>. Acesso Acesso em: 20 maio 2015.

CAPÍTULO 3 Mercúrio utilizado no garimpo causa contaminação no solo e em pessoas

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A técnica de exploração de minérios que se dedica principalmente a extração de pedras preciosas, como ouro e diamante, é conhecida como garimpo. A garimpagem pode ocorrer de forma mecânica ou manual e na maioria das vezes utiliza o mercúrio para facilitar a exploração mineral. Apesar da vantagem de catalisar o processo de identificação do ouro, por exemplo, essa substância química é responsável por gerar graves danos ao meio ambiente e aos seres humanos que a ela ficam expostos. O mercúrio é utilizado no processo de garimpagem em sua forma líquida para atrair o ouro diluído em um determinado solo, formando uma liga entre as substâncias. Giorgio de Tomi, diretor do Núcleo de Pesquisa para a Pequena Mineração Responsável da Universidade de São Paulo,, explica que quando esse concen Paulo concentrado trado é queimado, o mercúrio evapora deixando apenas o ouro em seu estado bruto. A contaminação com a substância pode ocorrer de forma direta, por inalação, ou indireta após sua precipitação no solo. [...] Além de contaminar o solo, o metilmercúrio pode provocar graves complicações à saúde de garimpeiros ou de pessoas que indiretamente são infectadas. [...] Na década de 80, o uso do mercúrio durante a intensa corrida pelo ouro na Serra Pelada causou sérias consequências para a região. Além de chamar atenção por ter sido o local do maior garimpo a céu aberto do mundo, a exploração do ouro nas jazidas do estado do Pará ficou marcada pelas graves contaminações do solo e de trabalhador trabalhadores. es. A falta de equipamentos de proteção, como máscaras ou luvas, permitiu que o mercúrio fosse diretamente inalado pelos garimpeiros, que sofreram com sérias complica complicações ções de saúde chegando, em certos casos, a óbito. As atividades garimpeiras na Serra Pelada desaceleraram durante a década de 90 até serem interrompidas. As crateras abertas no período da exploração foram abandonadas sem qualquer tratamento de recuperação do solo. [...] MERCÚRIO utilizado no garimpo causa contaminação no solo e em pessoas. Globo Ecologia, 28 set. 2013. Disponível em: garimpo-causa-contaminacao-no-sol o-e-em-pessoas.html> Acesso em: 20 maio 2015.

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Atividades compleme complementares ntares 1. Relacione os tipos de solo às suas características. A – solo arenoso B – solo argiloso C – solo humífero ( ) Tem Tem cor cor escu escura, ra, é fonte fonte de nutr nutrien ientes tes para as plantas e retém muita água. ( ) É po pouco uco per perme meáv ável, el, po pois is seus seus gr grão ãoss são muito pequenos. ( ) Contém Contém mu muita ita ar areia eia,, é seco seco e não fa favo vo-rece o desenvolvimento das plantas. ( ) Co Conté ntém m muit muitaa argi argila la,, é úmido úmido e barrento. 2. Posturas eticamente corretas incluem, por exemplo, debates e busca de solução para o problema das queimadas de nossas florestas. No entanto, no dia a dia e no local onde vivemos as pequenas atitudes também fazem a diferença. a)  Você lembra de alguma atitude que as pessoas de sua comunidade ou outras pessoas costumam fazer e que pode prejudicar o ambiente?

b) Qual é a relação entre o comportamento de jogar lixo na rua e os alagamentos das ruas das cidades?

d) Use sua criatividade e elabore uma cartilha com dicas para a colocação do princípio dos 3 Rs em prática pela escola e comunidade. Ilustre usando materiais alternativos, tais como papel reciclado e sobras de papéis coloridos. 3. Assinale (V) para as alternativas verdadeiras e (F) para as falsas. Em seguida, transcreva as alternativas falsas no caderno, corrigindo-as. a) ( ) É do do sol solo o que que as pla planta ntass reti retiram ram todas as substâncias necessárias para se desenvolver desenvolver.. b) ( ) Os fer fertil tiliza izante ntess são são pr prod oduto utoss que que levam à degradação do solo, por isso nunca devem ser utilizados. c) ( ) Es Ester terco co,, cinza cinzas, s, far farinh inhaa de osso osso,, folhas e galhos são exemplos de adubos orgânicos. aragem em co cons nsist istee em em de deixa ixarr o so solo lo d) ( ) A arag bem compactado para facilitar a penetração das raízes das plantas. 4. Os povos indígenas que vivem na Floresta Amazônica obtêm o que precisam da mata, sem causar a destruição da floresta. Por que a atividade dos índios, extraindo produtos da mata, caçando e pescando para sua alimentação, não provoca a destruição dela?

c) Explique como a aplicação dos princípios dos 3 Rs em relação ao lixo pode colaborar para diminuir ou resolver o problema representado na tirinha.

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Atividades complementares 5. A erosão das partículas superficiais do solo, causada pela ação da água ou do vento, é um fenômeno natural. Sabemos, no entanto, que o processo erosivo pode ser influenciado pela ação humana. A partir do que você estudou, considere as afirmativas a seguir e identifique as corretas. a) A erosão natural, acelerada por atividades humanas inadequadas, tem transformado a paisagem, muitas vezes gerando catástrofes. b) No Brasil, ainda se utilizam atividades tradicionais no manejo da terra, que levam à perda de nutrientes e de matéria orgânica dos solos. c) A erosão dos solos altera sua textura, sua estrutura e diminui a capacidade de infiltração e retenção de água. d) O processo erosivo tem diminuído a produtividade dos solos brasileiros. 6.  (UFPR)

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A erosão das partículas superficiais do solo pela água ou pelo vento é um fenômeno natural, embora seja influenciado pelas atividades humanas. Sobre o tema, considere as seguintes afirmativas: 1. Algumas atividades tradicionais no manejo da terra colocam em risco as áreas agricultáveis nos aspectos relativos à perda de nutrientes e de matéria orgânica dos solos. 2. A erosão dos solos altera a sua textura, estrutura e queda nas taxas de infiltração e retenção de água. 3. O processo erosivo diminui a produtividade da terra, o que leva a uma ampliação do uso de fertilizantes químicos. 4. A erosão natural, acelerada por processos de natureza humana, pode transformar completamente as paisagens. Assinale a alternativa correta. a) Somente a afirmativa 1 é verdadeira.

b) Somente a afirmativa 2 é verdadeira. c) Somente as afirmativas 2 e 3 são verdadeiras. d) Somente as afirmativas 2 e 4 são verdadeiras. e) As afirmativas 1, 2, 3 e 4 são verdadeiras. 7. Alguns objetos muito comuns no dia a dia doméstico têm, em sua composição, elementos químicos considerados perigosos, como mercúrio, cádmio, níquel, zinco, manganês e chumbo. Esses materiais estão nas lâmpadas fluorescentes, pilhas, tintas, restos de produtos de limpeza, embalagens de aerossóis – coisas sem as quais não conseguimos viver – e podem causar grandes estragos no meio ambiente e na saúde humana, caso não sejam descartados apropriadamente. No Brasil, são produzidas aproximadamente 800 milhões de pilhas comuns por ano. Cada uma tem o poder de contaminar o solo por cerca de 50 anos. Nem todos os tipos de pilhas e baterias apresentam o mesmo risco ambiental, mas lançá-las ao lixo comum é um erro recorrente. E grave. Disponível em: . Acesso em: 24 maio 2015.

Cite uma medida simples para o descarte de pilhas que possa impedir a contaminação do solo por esse material.

Respostas das atividades complementares 1. C; B; A; B. 2. a) Por exemplo, o hábito de muitas pessoas de jogar lixo na rua. b) Quando chove, o fluxo da água leva e acumula, nos bueiros, o lixo jogado nas ruas. O entupimento dos bueiros impede o escoamento das águas pluviais, contribuindo para que ocorram os alagamentos. c) Professor, a resposta pode ser variada, porém espera-se que os alunos relacionem o ato de reciclar, reduzir e reutilizar, além do ato de recusar e repensar práticas do cotidiano como favoráveis à diminuição do lixo lançado ao solo e ao resto do ambiente no dia a dia. d) Resposta pessoal. 3. São falsas as frases a, b e d. Redação correta: a) As plantas retiram alguns nutrientes do solo, mas sintetizam a glicose por meio da fotossíntese. b) Os fertilizantes, quando utilizados de forma inadequada, causam a degradação do solo. d) A aragem consiste em revolver o solo deixando-o mais permeável para a penetração das raízes das plantas. 4. Espera-se que o aluno conclua que os povos indígenas não exploram as matas, extraindo seus produtos de forma ordenada e consciente. 5. As afirmativas a, b, c e d estão corretas. 6. Alternativa e. 7. O descarte correto desses materiais deve ser feito em postos especiais de coleta em supermercados, estabelecimentos comerciais e redes de assistência técnica. Sites como o do CEMPRE (Compromisso Empresarial para Reciclagem) e o Ecycle listam alguns locais que recebem esse tipo de descarte.

SUGESTÕES para o educador

PARA LER

• Contaminação do solo por parasitas e ocorrência de doenças intestinais, de Andrea Andreis; Graziela Maria Schuh; Rejane G. Tavares. Estudos , Goiânia: PUC, v. 35, n. 6, 2008. Disponível em: . Acesso em: 11 maio 2015. • Solo e ensino, de Elisbeth L. S. Becker. Santa Maria: Unifra, v. 25, n. 2, p. 73-80, jul./dez. 2005. Disponível em: . Acesso em: 11 maio 2015. • Educação ambiental por meio da compostagem de resíduos sólidos orgânicos em escolas públicas de Araguari-MG, de Helaine M. N. Santos; Manfred Fehr. Caminhos de Geografia, Uberlândia: UFU, v. 8, n. 25, p. 163-168, dez. 2007. Disponível em: . Acesso em: 11 maio 2015. • UA estuda técnica inédita contra a erosão depois dos incêndios florestais. Ciência Hoje, 31 jul. 2013. Disponível em: . Acesso em: 11 maio 2015. • Experimentoteca de solos: erosão eólica e hídrica do solo, de Maria Harumi Yoshioka; Marcelo Ricardo Lima. Curitiba: UFPR, set. 2012. Disponível em: . Acesso em: 11 maio 2015. PARA NAVEGAR

• www.embrapa.br/home • www.ib.usp.br/coletaseletiva/saudecoletiva/ compostagem.htm • http://planetaorganico.com.br/site/index.php/ compostagem • www.moradadafloresta.org.br/produtos-principal/ composteiras-domesticas • https://ecoworkambiental.wordpress.com/tag/soloinfertil-improdutividade-do-solo • www.mma.gov.br/comunicacao/item/9410 • www.escolakids.com/bicho-de-pe.htm • www.tuasaude.com/bicho-geografico

347

Referências ADAM, Lise et al. Ensinar as ciências na escola: da Educação Infantil à quarta série. São Carlos: Centro de Divulgação Científica e Cultural (CDCC) – USP, 2005. AFONSO, Germano Bruno. As constelações indígenas brasileiras. Observatórios Virtuais, 2006. Disponível em: . Acesso em: 8 maio 2015. AGUIAR JR., Orlando G.; MORTIMER, Eduardo F. Tomada de consciência de conflitos: análise da atividade discursiva em uma aula de Ciências. Investigações em Ensino de Ciências, Porto Alegre, v. 10, n. 2, p. 179-207, 2005. AIKENHEAD, Glen. STS Education: a rose by any other name. In: Cross, Roger (Ed.). A vision for science education: responding to the work of Peter J. Fensham. New  York: Routledge Falmer, 2003. p. 59-75. ALKIMIN, Maria Aparecida (Org.). Bullying: visão interdisciplinar. Campinas, São Paulo: Alínea, 2011.

   r    o    s    s    e    f    o    r    P    o    d    l    a    u    n    a    M

AUSUBEL, D. P.; NOVAK, J. D.; HANESIAN, H. Psicologia educacional. 2 ed. Rio de Janeiro: Interamericana, 1980. ÁVILA, Maria Betânia. Cidadania, direitos humanos e direitos das mulheres. In: BRUSCHINI, Cristina; UNBEHAUM, Sandra G. (Org.). Gênero, democracia e sociedade brasileira. São Paulo: Fundação Carlos Chagas/Editora 34, 2002. p. 127. BAKHTIN, Mikhail. Os gêneros do discurso. In: Estética da criação verbal . 2. ed. São Paulo: Martins Fontes, 1997. p. 290. BALTAZAR, José A.; MORETTI, Lúcia H. T.; BALTHAZAR, Maria Cecilia. Família e escola: um espaço interativo e de conflitos. São Paulo: Arte & Ciência, 2006. BARBOSA, Déborah M. de Sá; BARBOSA, Arianne de Sá. Como deve acontecer a inclusão de crianças especiais nas esco-

348

las. In: III ENCONTRO DE PESQUISA EM EDUCAÇÃO DA UNIVERSIDADE FEDERAL DO PIAUÍ, 2004, Teresina. Disponível em: . Acesso em: 22 maio 2015. BELINKY, Tatiana. O espirro do vulcão. Ilust. Rubem Filho. São Paulo: Caramelo, 2011. BOLONHINI JR., Roberto. Portadores de necessidades especiais. As principais prerrogativas dos portadores de necessidades especiais e a legislação brasileira. São Paulo: Arx, 2004. BORGES, Adriana Costa et al. Reflexões sobre a inclusão, diversidade, currículo e a formação de professores. In: VII CONGRESSO BRASILEIRO MULTIDISCIPLINAR DE EDUCAÇÃO ESPECIAL. UEL (Universidade Estadual de Londrina) Anais..., 2013. Disponível em . Acesso em 3 maio 2015. BRASIL. Ministério da Educação. Secretaria de Educação Especial. Documento subsidiário à política de inclusão. Brasília: Ministério da Educação, Secretaria de Educação Especial, 2005. BRAGA, Ana P. Araújo; BRAGA; Fabiana Araújo; LOPES, Maria do Socorro. Os desafios e as conquistas das mulheres. Direitos Humanos na Internet (DHNET). Disponível em: . Acesso em: 10 abr. 2015. BRANCO, Samuel M. Natureza e agroquímicos. São Paulo: Moderna, 1995. BRUSCHINI, Cristina; UNBEHAUM, Sandra G. (Org.). Gênero, democracia e sociedade brasileira. São Paulo: Fundação Carlos Chagas; Editora 34, 2002. CACHAPUZ, António (Org.) et al. A necessária renovação do ensino das Ciências. São Paulo: Cortez, 2011. CALLONI, Humberto. Ensino e complexidade. In: LAMPERT, Ernâni (Org.). Educação,

cultura e sociedade: abordagens múltiplas. Porto Alegre: Sulina, 2004. p. 130-131.

seminar-doencas>. Acesso em: 8 maio 2015.

CANIATO, Rodolpho. O céu. São Paulo: Átomo, 2011.

FERNANDES, Cláudia de Oliveira; FREITAS, Luiz Carlos de. Indagações sobre currículo: currículo e avaliação. Brasília: MEC, SEB, 2007. p. 29.

CAPECHE, C. L. Solos brasileiros. Ciência Hoje das Crianças, Rio de Janeiro: Instituto Ciência Hoje, jul. 2014. Disponível em: . Acesso em: 8 maio 2015. CARVALHO, J. C. de; DINIZ, N. C.Cartilha Erosão. Brasília: UnB; Finatec, 2011. Disponível em: . Acesso em: 11 maio 2015. CASATI, Roberto. A descoberta da sombra. São Paulo: Cia. das Letras, 2001. CENTRO de divulgação da Astronomia. As estações do ano. São Paulo: USP, [s.d.]. Disponível em: . Acesso em: 8 maio 2015. ______. Plutão – O planeta anão. São Paulo: USP, [s.d.]. Disponível em: . Acesso em: 8 maio 2015. COLEÇÃO Jovem Cientista. Clima. Rio de Janeiro: Globo, 1996. CONSELHO NACIONAL DE JUSTIÇA. Pro jeto Justiça nas Escolas.Bullying: Cartilha 2010. Disponível em: . Acesso em: 25 maio 2015. DIRETRIZES CURRICULARES NACIONAIS GERAIS DA EDUCAÇÃO BÁSICA. Brasília: MEC, SEB, DICEI, 2013. DORNELLES, Leni Vieira; BUJES, Maria Isabel E. (Org.). Educação e infância na era da informação. Porto Alegre: Mediação, 2012. FARIA, J. Caramujo pode disseminar doenças. Ciência Hoje, Rio de Janeiro: Instituto Ciência Hoje, abr. 2010. Disponível em:
FRAIMAN, Leonardo de. A importância da participação dos pais na educação escolar. Dissertação (Mestrado em Psicologia). Instituto de Psicologia, Universidade de São Paulo, 1997, p. 28. Disponível em: . Acesso em: 30 julho 2013; validado em: maio de 2015. FREIRE, Paulo. Conscientização: teoria e prática da libertação. Uma introdução ao pensamento de Paulo Freire. 3. ed. São Paulo: Centauro, 2006. ______. Educação como prática da liberdade. 32 reimpr. Rio de Janeiro: Paz e Terra, 2009. GENTILE, P. Era uma vez o Sol, a Terra e a Lua. Nova Escola. São Paulo: Abril, maio 2005. Disponível em: . Acesso em: 8 maio 2015. GIL, Marta (Coord.). Educação inclusiva: o que o Professor tem a ver com isso? Rede SACI (Solidariedade, Apoio, Comunicação e Informação), Programa USP Legal. Disponível em: . Acesso em: 30 mar. 2015. GONÇALVES, Simone R. Degradação do solo. Porto Alegre: Cened, [s.d.]. Disponível em: Acesso em: 11 maio 2015. GUIA Prático de Ciências. Como a Terra funciona. São Paulo: Globo, 1994. GUIZZO, J. O Universo. São Paulo: Ática, 1997. (Coleção Atlas Visuais). HADJI, C. A avaliação – regras do jogo: das intenções aos instrumentos. Porto: Porto Editora, 1994. HENRIQUES, Rosângela M. O currículo adaptado na inclusão de deficiente intelectual .

349

Disponível em: . Acesso em: 28 maio 2015. HOLANDA, Juliana. Escola sem significado — entrevista com Fábio Villela. Revista Educação, ano 17, n. 199, p. 8, 2013. INPE. Quais os tipos de satélites artificiais que existem? Disponível em: . Acesso em: 8 maio 2015. KUCHENBECKER, Valter; BAYER, Arno. Violência contra o professor nas escolas. In: LAMPERT, Ernâni (Org.). Educação, cultura e sociedade: abordagens múltiplas. Porto Alegre: Sulina, 2004, p. 95-121. LAMPERT, Ernâni (Org.). Educação, cultura e sociedade: abordagens múltiplas. Porto Alegre: Sulina, 2004. LEMOS, E. S.; MOREIRA, M. A. A avaliação da aprendizagem significativa em Biologia: um exemplo com a disciplina Embriologia. Aprendizagem Significativa em Revista/Meaningful Learning Review, v. 1(2), p. 15-26, 2011.

   r    o    s    s    e    f    o    r    P    o    d    l    a    u    n    a    M

LIONÇO, Tatiana; DINIZ, Débora. Homofobia, silêncio e naturalização: por uma narrativa da diversidade sexual. In: Homofobia & educação: um desafio ao silêncio. In: _____; _____. (Org.). Brasília: Letras Livres, UnB, 2009, p. 61-62. Disponível em: . Acesso em: 12 maio 2015. LOPES, I. C. Giordano Bruno: entre o geocentrismo e o heliocentrismo. Griot  – Revista de Filosofia. v. 9, n. 1, jun. 2014. Disponível em: . Acesso em: 8 maio 2015. LOURO, Guacira Lopes. Gênero: questões para a educação. In: BRUSCHINI, Cristina; UNBEHAUM, Sandra G. (Org.). Gênero, democracia e sociedade brasileira. São

350

Paulo: Fundação Carlos Chagas; Editora 34, 2002. p. 225-242. LUZ, Nanci Stancki da. Direitos humanos das mulheres e a Lei Maria da Penha. In: CASAGRANDE, Lindamir Salete; LUZ, Nanci Stancki da; CARVALHO, Marilia Gomes de (Org.). Igualdade de gênero: enfrentando o sexismo e a homofobia. Curitiba: Editora UTFPR, 2011, p. 42. MAGDALENA, Beatriz Corso; COSTA, Íris Elizabeth Tempel. Internet em sala de aula: com a palavra, os professores. Porto Alegre: Artmed, 2003. MARIANO, Ana Beatriz Paraná. As mudanças no modelo familiar tradicional e o afeto como pilar de sustentação destas novas entidades familiares. Unibrasil , Curitiba, 2009. Disponível em: . Acesso em: 16 maio 2015. MARTINI, Renato. Inclusão digital & inclusão social. Revista IBICT , Inclusão social, v. 1, n. 1, 2005. Disponível em: . Acesso em: 10 maio 2015. MATTOS, Sandra Maria Nascimento de. Inclusão/exclusão escolar e afetividade: repensando o fracasso escolar das crianças de classes populares. Educar em Revista, Curitiba, n. 44, abril/jun. 2012. Disponível em: . Acesso em: 10 maio 2013; validado em: 3 maio de 2015. MEDIÇÃO de meteoros ajuda cientistas a estudar o clima. Jornal do Commercio, Rio de Janeiro, 25 maio 2005. Disponível em: . Acesso em: 10 maio 2015. MINISTÉRIO da Educação; Secretaria Especial dos Direitos Humanos. Ética e cida-

dania: construindo valores na escola e na sociedade – Programa de desenvolvimento profissional continuado. Módulo 4. Brasília: SEIF, SEMTEC, SEED, 2003. Disponível em: . Acesso em: 10 fev. 2015. MOREIRA, Marcos Antonio. Mapas conceituais e aprendizagem significativa. Disponível em: . Acesso em: 23 maio de 2015. (Destaque nosso.) ______. Aprendizagem significativa. Brasília: Editora da UnB, 1999. p.11. MORTIMER, Eduardo F.; SCOTT, Phil. Atividade discursiva nas salas de aula de ciências: uma ferramenta sociocultural para analisar e planejar o ensino – Tomada de consciência de conflitos: análise da atividade. Investigações em Ensino de Ciências. v. 7(3), p. 283-306, 2002. NASCIMENTO, Grasiele Augusta Ferreira. Bullying: a violência no âmbito escolar. In: ALKIMIN, Maria Aparecida (Org.). Bullying: visão interdisciplinar. Campinas, São Paulo: Alínea, 2011. PEREIRA NETO, J. T. Manual de compostagem. Viçosa: UFV, 2007. PINSKY, Carla Bassanezi (Org.). Novos temas nas aulas de História. 2. ed. São Paulo: Contexto, 2010. PORCHEDDU, Alba. Zygmunt Bauman: Entrevista sobre a Educação. Desafios pedagógicos e modernidade Líquida. Cadernos de Pesquisa, São Paulo, v. 39, n. 137, agosto de 2009. Disponível em: . Acesso em: 6 maio 2015. PRAIA, João; GIL-PEREZ, Daniel; VILCHES, Amparo. O papel da natureza da ciência na educação para a cidadania.Ciênc. educ. (Bauru), Bauru, v. 13, n. 2, p. 141-156, ago. 2007. Disponível em: . Acesso em: 22 maio 2015.

OLIVEIRA, André J. de. Saiba como avistar a Estação Espacial Internacional a olho nu. Galileu, São Paulo: Globo, 18 set. 2014. Disponível em . Acesso em: 8 maio 2015. OLIVEIRA FILHO, K. S.; SARAIVA, M. F. Movimento dos planetas. Disponível em . Acesso em: 8 maio 2015. RIBEIRO, Renato Janine. Ética e direitos humanos: entrevista com Renato Janine Ribeiro. Interface: Comunicação, Saúde, Educação, Botucatu, v. 7, n. 12, fev/2003. Disponível em: . Acesso em: 20 maio 2015. SANTOS, W. L. P. Contextualização no ensino de Ciências por meio de temas CTS em uma perspectiva crítica. Ciência & Ensino, v. 1, n. especial, 2007. Disponível em: . Acesso em: fev. 2015. ______. Educação científica na perspectiva de letramento como prática social: funções, princípios e desafios. Revista Brasileira de Educação, Rio de Janeiro, v. 12, n. 36, dez. 2007. Disponível em: . Acesso em: 7 jun. 2015. SCHWARTZMAN, Simon; CHRISTOPHE, Micheline. A educação em Ciências no Brasil . Rio de Janeiro: Instituto de Estudos do Trabalho e Sociedade (IETS); Academia Brasileira de Ciências, 2009. Disponível em: . Acesso em: 5 fev. 2015. SELBACH, Simone (Org.) Ciências e didática. Petrópolis: Vozes, 2010. (Coleção Como Bem Ensinar). SILVA, J. A.; PINTO, A. C.; LEITE, C. Física: A física do meio ambiente. São Paulo:

351

Editora do Brasil, 2000. (Projeto Escola e Cidadania). SOUZA, L. A. Forças intermoleculares e estado físico da matéria. Mundo Educação. Disponível em: Acesso em: 6 maio 2015. SZABÓ JÚNIOR, A. M. Educação ambiental e gestão de resíduos. São Paulo: Rideel, 2010. SOARES, Magda. Letramento: um tema em três gêneros. 2. ed. Belo Horizonte: Autêntica, 2001. p. 13-60. UNESCO – Organização das Nações Unidas para a Educação, a Ciência e a Cultura; Associação Palas Athena. Cultura de paz: da reflexão à ação – Balanço da Década Internacional da Promoção da Cultura de Paz e Não Violência em Benefício das Crianças do Mundo. Brasília: Unesco; São Paulo: Associação Palas Athena, 2010.  VAINE, M. E. E. Rochas e minerais: como iniciar uma coleção e as características usadas na identificação. Curitiba: Governo do Estado do Paraná; Mineropar, 2005. (Série Geologia na Escola

   r    o    s    s    e    f    o    r    P    o    d    l    a    u    n    a    M

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– Caderno 4). Disponível em: . Acesso em: 8 maio 2015. WAISELFISZ, Julio Jacobo. O ensino das Ciências no Brasil e o Pisa. São Paulo: Sangari do Brasil, 2009. WARAT, Luis Alberto. Educação, direitos humanos, cidadania e exclusão social : fundamentos preliminares para uma tentativa de refundação, 2003. Artigo on-line. Disponível em: . Acesso em: fev. 2014; validado em maio de 2015. WINTER, O. C.; MELO, C. F.O Sputnik . Disponível em: . Acesso em: 8 maio 2015.  YAMAZAKI, Sérgio Choiti. Teoria da aprendizagem significativa de David Ausubel . Disponível em: . Acesso em: maio de 2015.