“o que fará mover as placas tectónicas?”

1

Centro de Recursos Experimentais Projecto: “Experimentar, Entender e Saber”

AGRUPAMENTO N.º 1 DE BEJA SEDE: EBI DE SANTA MARIA – 343043

DIRECÇÃO REGIONAL DE EDUCAÇÃO DO ALENTEJO

Actividade: Actividade Prática sobre a convecção

Destinatários: 3.º Ciclo

Conteúdo: Convecção – “O que fará mover as placas tectónicas?”

Objectivos: Pretende-se que os alunos compreendam que "o movimento das placas

tectónicas deve-se a correntes de convecção, um mecanismo de transferência de energia

sob a forma de calor, que ocorre ao nível do manto, devido à variação da densidade dos

materiais, resultante da acção da temperatura”.

Material:

Material para a elaboração da actividade experimental: uma caixa de vidro, uma

caixa de madeira com lâmpadas incorporadas, “xarope de sacarose” e purpurinas

douradas;

Uma fotocópia da ficha de trabalho para cada aluno.

PLANIFICAÇÃO DA ACTIVIDADE

PRÁTICA – CONVECÇÃO

1




NOME:______________________________________________________________________

ANO:_____ TURMA:_____ N.º:____

1. Indica, das seguintes situações, aquela(s) onde se verificará o movimento representado

pelas setas na figura 1. (assinala com uma cruz a(s) opção(ões) correcta(s))

a. O movimento da água numa panela a ferver…………………….................

b. O movimento de ar quente e frio numa sala……………………….............

c. O movimento do vapor libertado por uma chávena de chá quente……….....

d. O movimento de materiais no interior da Terra…………………….……...

e. Outra situação…………………………………………................................

Qual? _______________________________________________

2. Qual(is) o(s) factor(es) responsável(eis) pelo movimento representado na Figura 1?

(assinala com uma cruz a(s) opção(ões) correcta(s))

a. Diferenças de temperatura……………………………………………………

b. Diferenças de densidade……………………………………..……………….

c. Diferenças de pressão………………………………………….……………..

d. Todos os factores referidos…………………………..……………………….

e. Nenhum dos factores referidos………………………………….……………

Diz porquê:

_________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

Figura 1

TESTE DIAGNÓSTICO - CONVECÇÃO

2




3. A que se deverá o movimento das placas tectónicas? (assinala com uma cruz a(s)

opção(ões) que considerares correcta(s))

a. A movimentos cíclicos no manto resultantes de transferências de energia…….……

b. À força de atracção gravitacional da Terra………………………………………….

c. Ao movimento das marés por influência gravitacional da Lua……………….……..

d. Ao degelo das calotes polares por aumento da temperatura………………………...

e. Outra situação……………………………………………………………….……….

Qual? _____________________________________________________

Diz porquê:

_________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

4. Onde ocorre o principal processo de transferência de calor no interior da Terra?

(assinala com uma cruz a opção correcta)

a. Na litosfera terrestre………………………………………………………….

b. No manto terrestre………………………………………………………........

c. Na crosta continental……………………………………………………........

d. Na crosta oceânica………………………………………………………........

e. No núcleo terrestre…………………………………………………………...

Diz porquê:

_________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

1




NOME:______________________________________________________________________

ANO:_____ TURMA:_____ N.º:____

1. Indica, das seguintes situações, aquela(s) onde se verificará o movimento representado

pelas setas na figura 1. (assinala com uma cruz a(s) opção(ões) correcta(s))

a. O movimento da água numa panela a ferver…………………….................

b. O movimento de ar quente e frio numa sala……………………….............

c. O movimento do vapor libertado por uma chávena de chá quente……….....

d. O movimento de materiais no interior da Terra…………………….……...

e. Outra situação…………………………………………................................

Qual? _______________________________________________

2. Qual(is) o(s) factor(es) responsável(eis) pelo movimento representado na Figura 1?

(assinala com uma cruz a(s) opção(ões) correcta(s))

a. Diferenças de temperatura……………………………………………………

b. Diferenças de densidade……………………………………..……………….

c. Diferenças de pressão………………………………………….……………..

d. Todos os factores referidos…………………………..……………………….

e. Nenhum dos factores referidos………………………………….……………

Diz porquê:

Para que se verifique o movimento representado na figura 1 é necessária uma fonte de

calor, de modo a provocar diferenças de temperatura entre uma zona aquecida e outra zona

circundante a menor temperatura. Esta variação de temperatura provoca uma diferença de

densidades: onde se verifica uma temperatura mais elevada, a densidade dos materiais é

menor, tendo, estes, tendência a ascender; durante a ascensão, a temperatura decresce e

aumenta a densidade, ocorrendo consequentemente o mergulho dos materiais.

Figura 1

X

X

X

X

X

TESTE DIAGNÓSTICO - CONVECÇÃO

2




3. A que se deverá o movimento das placas tectónicas? (assinala com uma cruz a(s)

opção(ões) que considerares correcta(s))

a. A movimentos cíclicos no manto resultantes de transferências de energia…….……

b. À força de atracção gravitacional da Terra………………………………………….

c. Ao movimento das marés por influência gravitacional da Lua……………….……..

d. Ao degelo das calotes polares por aumento da temperatura………………………...

e. Outra situação……………………………………………………………….……….

Qual? _____________________________________________________

Diz porquê:

O movimento das placas tectónicas deve-se a correntes de convecção, um mecanismo de

transferência de energia sob a forma de calor que ocorre ao nível do manto. O movimento

cíclico dos materiais do manto, segundo estas correntes, arrasta as placas tectónicas à

superfície.

4. Onde ocorre o principal processo de transferência de calor no interior da Terra?

(assinala com uma cruz a opção correcta)

a. Na litosfera terrestre………………………………………………………….

b. No manto terrestre………………………………………………………........

c. Na crosta continental……………………………………………………........

d. Na crosta oceânica………………………………………………………........

e. No núcleo terrestre…………………………………………………………...

Diz porquê:

É no manto terrestre que ocorre o principal processo de transferência de calor no interior

da Terra, pois este resulta do aquecimento dos materiais na fronteira manto-núcleo. O

núcleo é uma fonte de calor que provoca as correntes de convecção no manto, uma vez que

este último se apresenta no estado viscoso.

X

X

1




“O QUE FARÁ MOVER AS PLACAS TECTÓNICAS?”

Num artigo, publicado na secção “Ciência” de um determinado jornal, podia ler-se o seguinte

excerto: “Uma equipa de cientistas elaborou, após muitas semanas de trabalho, um modelo para

compreender os princípios que estão na base da tectónica de placas e que se pretendia ser próximo

dos fenómenos que ocorrem no interior da Terra”.

Um professor mais atento, ao ler este artigo, percebeu que esta poderia ser uma forma

interessante de explicar aos seus alunos como funciona o mecanismo da tectónica de placas. Para tal

utilizou diversos materiais, cujo produto final é aquele que podes observar e que irá ser utilizado para

realizar essa mesma experiência na sala de aula. A partir deste momento irás participar, juntamente

com os teus colegas, na experiência levada a cabo pelos cientistas. Assim, deverás seguir uma série

de tarefas e responder a algumas questões que te permitirão conhecer o “motor” da tectónica de

placas.

1 - Encheu-se um recipiente com o “xarope de sacarose” e colocaram-se “brilhantes” no líquido, os

quais irão funcionar como marcadores, permitindo-te observar o que se irá

verificar no interior do recipiente.

2 - Com o auxílio de uma vareta de vidro agita a mistura.

3 - Observa com atenção a mistura.

a) Regista, no esquema 1, a posição dos marcadores.

b) O que esperas que aconteça aos brilhantes quando ligares a fonte de calor?

Formula uma hipótese, justificando.

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

Esquema 1

ACTIVIDADE PRÁTICA – CONVECÇÃO

2




4 - Liga a fonte de calor.

5 - Observa o que se passa durante alguns instantes.

a) Esquematiza o movimento dos marcadores no esquema 2.

b) Em que medida os dados obtidos comprovam ou rejeitam a hipótese que

colocaste?

_______________________________________________________________

_______________________________________________________________

_______________________________________________________________

c) Por que razão se verifica este movimento dos marcadores?

_______________________________________________________________

_________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________

6 - Observa a figura 1, que representa o que se passa no interior da Terra.

a) Compara o que observas na figura 1 com a actividade experimental realizada.

_________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________

Figura 1

A

A

B

Esquema 2

3




b) Explica, com base nestas correntes, o movimento das placas tectónicas.

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

c) Que relação se pode estabelecer entre a variação da velocidade, a variação da temperatura e a

variação da densidade?

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

7. Tendo em conta o que estiveste a estudar, como explicas que no Verão, os aparelhos de ar

condicionado se devam localizar em zonas mais elevadas de uma sala?

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

1




“O QUE FARÁ MOVER AS PLACAS TECTÓNICAS?”

Num artigo, publicado na secção “Ciência” de um determinado jornal, podia ler-se o seguinte

excerto: “Uma equipa de cientistas elaborou, após muitas semanas de trabalho, um modelo para

compreender os princípios que estão na base da tectónica de placas e que se pretendia ser próximo

dos fenómenos que ocorrem no interior da Terra”.

Um professor mais atento, ao ler este artigo, percebeu que esta poderia ser uma forma

interessante de explicar aos seus alunos como funciona o mecanismo da tectónica de placas. Para tal

utilizou diversos materiais, cujo produto final é aquele que podes observar e que irá ser utilizado para

realizar essa mesma experiência na sala de aula. A partir deste momento irás participar, juntamente

com os teus colegas, na experiência levada a cabo pelos cientistas. Assim, deverás seguir uma série

de tarefas e responder a algumas questões que te permitirão conhecer o “motor” da tectónica de

placas.

1 - Encheu-se um recipiente com o “xarope de sacarose” e colocaram-se “brilhantes” no líquido, os

quais irão funcionar como marcadores, permitindo-te observar o que se irá verificar no interior do

recipiente.

2 - Com o auxílio de uma vareta de vidro agita a mistura.

3 - Observa com atenção a mistura.

a) Regista, no esquema 1, a posição dos marcadores.

A posição dos marcadores está relacionada com a densidade do líquido e dos

brilhantes.

b) O que esperas que aconteça aos brilhantes quando ligares a fonte de calor?

Formula uma hipótese, justificando.

Os alunos deverão avançar com hipóteses para o que irá ser observado,

podendo ser referido que os brilhantes vão deslocar-se para baixo ou para cima.

O professor poderá relacioná-la com a ascensão dos líquidos quando estão em

ebulição, como é o caso do leite.

4 - Liga a fonte de calor.

5 - Observa o que se passa durante alguns instantes.

Esquema 1

ACTIVIDADE PRÁTICA – CONVECÇÃO - CORRECÇÃO

2




a) Esquematiza o movimento dos marcadores no esquema 2.

b) Em que medida os dados obtidos comprovam ou rejeitam a hipótese que

colocaste?

A hipótese, independentemente de ter sido referido o movimento dos

brilhantes para cima ou para baixo, foi apenas comprovada parcialmente, uma

vez que os brilhantes apresentam um movimento cíclico, subindo na zona

central e descendo lateralmente.

c) Por que razão se verifica este movimento dos marcadores?

O movimento dos marcadores deve-se à variação da densidade dos materiais resultante da acção

da temperatura. Um aumento da temperatura conduz a uma diminuição da densidade e

consequentemente o material ascende. No entanto, neste percurso ascendente a temperatura vai

diminuindo e a densidade vai aumentando, pelo que ao chegar à superfície o material acabará por

mergulhar e o ciclo recomeçará. A estes movimentos cíclicos dá-se o nome de correntes de

convecção.

6 - Observa a figura 1, que representa o que se passa no interior da Terra.

a) Compara o que observas na figura 1 com a actividade experimental realizada.

A lâmpada pretende representar o núcleo, que corresponde à fonte de calor. Quanto ao líquido, este

pretende representar o manto. Já os brilhantes pretendem representar o movimento descrito pelas

setas, ou seja, as correntes de convecção.

Figura 1

A

A

B

Esquema 2

3




b) Explica, com base nestas correntes, o movimento das placas tectónicas.

O movimento das placas tectónicas deve-se a correntes de convecção, um mecanismo de

transferência de energia sob a forma de calor, que ocorre no manto, devido à variação da densidade

dos materiais resultante da acção da temperatura.

c) Que relação se pode estabelecer entre a variação da velocidade, a variação da temperatura e a

variação da densidade?

Um aumento da temperatura do material conduz a uma diminuição da sua densidade, atingindo-se

consequentemente uma maior velocidade, sendo esta mais intensa na zona central. Com a ascensão

do líquido verifica-se uma perda de calor para o meio circundante, visto que o calor se propaga no

sentido do material mais quente para o material menos quente, diminuindo assim a densidade e

velocidade do líquido. Ao chegar ao topo da coluna de líquido, a temperatura, a densidade e a

velocidade estão consideravelmente reduzidas, deslocando-se o líquido paralelamente à superfície

para posteriormente mergulhar até descrever uma célula completa. A estes movimentos cíclicos dá-

se o nome de correntes de convecção.

7. Tendo em conta o que estiveste a estudar, como explicas que no Verão, os aparelhos de ar

condicionado se devam localizar em zonas mais elevadas de uma sala?

No Verão, os aparelhos de ar condicionado devem localizar-se em zonas mais elevadas de uma sala,

uma vez que ao ser introduzido ar frio na parte superior da sala, a temperatura aí fica mais baixa e a

densidade mais elevada, pelo que o ar frio tenderá a descer, provocando a circulação e ascensão do ar

quente.

QQUUAALL ÉÉ OO MMOOTTOORR DDAA TTEECCTTÓÓNNIICCAA DDEE PPLLAACCAASS??

QQUUAALL DDOOSS SSEEGGUUIINNTTEESS MMOOVVIIMMEENNTTOOSS,, AA OOUU BB,, ÉÉ PPOOSSSSÍÍVVEELL

OOBBSSEERRVVAARR NNEESSTTEE MMOODDEELLOO??

PPOORRQQUUEE RRAAZZÃÃOO OOCCOORRRREE EESSTTEE MMOOVVIIMMEENNTTOO??

QQUUAALL AA IIMMPPOORRTTÂÂNNCCIIAA DDAA CCOONNVVEECCÇÇÃÃOO PPAARRAA OO DDIINNAAMMIISSMMOO DDAA TTEERRRRAA??

EEsstteess mmoovviimmeennttooss ddee aasscceennssããoo ddee mmaatteerriiaall aaqquueecciiddoo,, nnaa zzoonnaa pprróóxxiimmaa ddaa ffoonnttee ddee ccaalloorr ee mmeerrgguullhhoo ddee mmaatteerriiaall aarrrreeffeecciiddoo nnaass zzoonnaass aaffaassttaaddaass ddaa ffoonnttee ddee ccaalloorr,, ddeennoommiinnaamm--ssee ppoorr CCOORRRREENNTTEESS DDEE CCOONNVVEECCÇÇÃÃOO..

DDiiffeerreennççaass ddee ddeennssiiddaaddee;; DDiiffeerreennççaass ddee tteemmppeerraattuurraa;; DDiiffeerreennççaass ddee pprreessssããoo..

MMOOVVIIMMEENNTTOO AA MMOOVVIIMMEENNTTOO BB

AA TTeerrrraa rreecceebbee aa eenneerrggiiaa ddoo ssooll,, aa qquuaall éé ppaarrcciiaallmmeennttee aabbssoorrvviiddaa ee

rreeeemmiittiiddaa,, ffiiccaannddoo uummaa ppaarrttee ddeessttaa,, rreettiiddaa nnaa aattmmoossffeerraa,, ddeevviiddoo àà

aaccççããoo ddee ddeetteerrmmiinnaaddooss ggaasseess qquuee pprroovvooccaamm uumm eeffeeiittoo ddee eessttuuffaa,,

ccrriiaannddoo,, aassssiimm,, aass tteemmppeerraattuurraass iiddeeaaiiss àà eexxiissttêênncciiaa ddee vviiddaa nnaa TTeerrrraa..

DDiiffeerreennççaass ddee ddeennssiiddaaddee;; DDiiffeerreennççaass ddee tteemmppeerraattuurraa;; DDiiffeerreennççaass ddee pprreessssããoo..

MMOOVVIIMMEENNTTOO BB

CCuurriioossiiddaaddeess ssoobbrree aass ccoorrrreenntteess ddee ccoonnvveeccççããoo……

SSAABBIIAASS QQUUEE…… ……AASS CCÉÉLLUULLAASS OOUU CCOORRRREENNTTEESS DDEE CCOONNVVEECCÇÇÃÃOO NNÃÃOO OOCCOORRRREEMM

AAPPEENNAASS AAOO NNÍÍVVEELL DDOO MMAANNTTOO TTEERRRREESSTTRREE OOUU NNOO MMOODDEELLOO

EEXXPPEERRIIMMEENNTTAALL,, MMAASS TTAAMMBBÉÉMM……

……ffuunncciioonnaamm nnuumm aaqquueecceeddoorr aa óólleeoo,, oonnddee oo aarr qquuee ssee ssiittuuaa aacciimmaa éé aaqquueecciiddoo,, tteennddoo tteennddêênncciiaa aa aasscceennddeerr.. AAoo eelleevvaarr--ssee,, aa ddeetteerrmmiinnaaddaa aallttuurraa,, ppeerrddee ccaalloorr ppaarraa oo mmeeiioo ee ttoommaa uumm mmoovviimmeennttoo ddeesscceennddeennttee,, aattéé sseerr aaqquueecciiddoo nnoovvaammeennttee……

……oouu nnuummaa ppaanneellaa ddee áágguuaa qquuaannddoo ssuujjeeiittaa aaoo ffoorrnneecciimmeennttoo ddee eenneerrggiiaa ssoobb aa ffoorrmmaa ddee ccaalloorr……

……oouu aaiinnddaa nnuummaa cchháávveennaa ddee cchháá oouu ccaafféé aa tteemmppeerraattuurraa eelleevvaaddaa..

AA ccoonnvveeccççããoo vveerriiffiiccaa--ssee ppoorrqquuee llííqquuiiddooss oouu ggaasseess aaqquueecciiddooss,, ddeevviiddoo àà ssuuaa bbaaiixxaa ddeennssiiddaaddee qquuaannddoo ssuujjeeiittooss aa uummaa ffoonnttee ddee ccaalloorr,, eelleevvaamm--ssee ee llííqquuiiddooss oouu ggaasseess aa tteemmppeerraattuurraa rreedduuzziiddaa,, mmoovviimmeennttaamm--ssee eemm sseennttiiddoo ccoonnttrráárriioo..

“o que fará mover as placas tectónicas?”

Documents