Como a posição do Sol muda o tamanho das sombras?

Resposta direta

Quando o Sol aparece mais baixo no céu, a sombra de um objeto vertical tende a ficar mais comprida. Quando o Sol aparece mais alto, a sombra tende a ficar mais curta. A sombra aponta para o lado oposto ao Sol, nas condições simples de um objeto sobre terreno plano.

Essa relação precisa de uma comparação justa. Use o mesmo objeto, no mesmo lugar e com a mesma posição. Nuvens, inclinação do terreno e outras fontes de luz podem dificultar a observação.

Entenda passo a passo

Luz, objeto e sombra

Uma sombra aparece quando um objeto opaco bloqueia parte da luz que chegaria a uma superfície. A posição da fonte de luz, a forma do objeto e a posição da superfície influenciam a sombra.

Imagine um poste reto em um chão plano. Quando a luz chega com direção mais inclinada, o bloqueio se estende por uma região maior do chão. Quando a luz chega de uma direção mais alta, o bloqueio fica mais perto da base do poste.

Não olhe diretamente para o Sol. Para estudar sombras, observe o chão, o objeto e o contorno da sombra. Uma atividade deve ocorrer em local seguro, com acompanhamento de um adulto quando necessário.

Um registro ao longo do dia

Escolha um objeto que não mude de lugar, como uma haste presa com segurança. Marque a ponta da sombra em momentos diferentes. Registre também o horário, a presença de nuvens e qualquer mudança no local.

Se a sombra ficou menor entre dois registros, essa é uma observação. Se várias marcas mostram sombras mais curtas quando o Sol estava mais alto, o conjunto forma evidência para uma relação.

O Sol parece atravessar o céu. Chamamos isso de movimento aparente porque a rotação da Terra explica grande parte dessa mudança diária de posição. Nesta lição, porém, usamos a posição observada no céu para comparar sombras. Não precisamos reproduzir todo o sistema Terra-Sol.

Observação, evidência e inferência

Observação: “a ponta da sombra chegou até esta marca”. Ela descreve o registro.

Evidência: as marcas, os horários e as condições permitem comparar os resultados.

Inferência: “a mudança da posição aparente do Sol se relaciona à mudança da sombra”. A inferência liga os registros à explicação.

Um único registro não mostra uma mudança. Duas sombras de objetos diferentes também não permitem concluir somente sobre a posição do Sol, pois a altura e a inclinação dos objetos mudam o resultado.

Exemplo

Exemplo 1 — mesmo poste. Pela manhã, a sombra aparece longa. Mais tarde, fica menor. O objeto não mudou. A comparação apoia a relação com a posição aparente do Sol.

Exemplo 2 — objetos diferentes. Uma árvore produz sombra maior que uma garrafa no mesmo momento. Isso não prova que a luz chegou de direções diferentes. A altura e a forma dos objetos também mudaram.

Exemplo 3 — dia nublado. O contorno fica fraco porque as nuvens espalham parte da luz. A falta de uma sombra nítida limita a medida, mas não significa que o Sol deixou de iluminar a região.

Exemplo 4 — chão inclinado. Uma sombra em uma rampa pode ter comprimento diferente da sombra em um chão plano. O tipo de superfície é uma condição da comparação.

Condições e limites do modelo

Uma condição controlada permanece igual para que a comparação seja útil. Mantenha o objeto, o local e o modo de marcar. A condição que muda é o momento e, com ele, a posição aparente do Sol.

O desenho é um modelo. Ele seleciona raios de luz, um objeto e um chão plano. Os raios aparecem como linhas paralelas por simplificação. O modelo não mostra a distância real, o tamanho do Sol, a curvatura da Terra nem toda a atmosfera.

O limite do registro também importa. Ele descreve um lugar e um período. Estações do ano, latitude, relevo e construções podem mudar o percurso aparente e as sombras observadas.

Erro comum

Erros comuns

• Comparar objetos de alturas diferentes. A altura também altera o comprimento da sombra.
• Dizer que o Sol gira ao redor do pátio. O percurso visto é um movimento aparente.
• Olhar para o Sol para fazer a atividade. Observe a sombra, nunca o disco solar diretamente.
• Ignorar o chão inclinado ou uma haste torta. Essas condições mudam o resultado.
• Tratar um desenho como escala real. A figura mostra relações, não distâncias astronômicas.

Guia de investigação

Como estudar este tema

Desenhe três sombras do mesmo objeto em posições solares aparentes diferentes. Marque o que muda e o que fica igual. Acrescente uma frase sobre segurança e outra sobre o limite do desenho.

Exercícios com respostas explicadas