“O que fará mover as placas tectónicas?”
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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
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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
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:
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Figura 1
TESTE DIAGNÓSTICO - CONVECÇÃO
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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
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:
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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:
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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
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
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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
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
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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
“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.
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Esquema 1
ACTIVIDADE PRÁTICA – CONVECÇÃO
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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?
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c) Por que razão se verifica este movimento dos marcadores?
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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.
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Figura 1
A
A
B
Esquema 2
3
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AGRUPAMENTO N.º 1 DE BEJA SEDE: EBI DE SANTA MARIA – 343043
DIRECÇÃO REGIONAL DE EDUCAÇÃO DO ALENTEJO
b) Explica, com base nestas correntes, o movimento das placas tectónicas.
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c) Que relação se pode estabelecer entre a variação da velocidade, a variação da temperatura e a
variação da densidade?
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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?
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AGRUPAMENTO N.º 1 DE BEJA SEDE: EBI DE SANTA MARIA – 343043
DIRECÇÃO REGIONAL DE EDUCAÇÃO DO ALENTEJO
“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
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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
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
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AGRUPAMENTO N.º 1 DE BEJA SEDE: EBI DE SANTA MARIA – 343043
DIRECÇÃO REGIONAL DE EDUCAÇÃO DO ALENTEJO
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.
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