Atrasos e Estações (II)

Imagem publicada pela NASA, como Domínio Público

No artigo anterior vimos que a sucessão das estações do ano não deveria estar relacionada com a forma elíptica da órbita da Terra. Neste artigo vamos introduzir alguns conceitos importantes que nos permitam trabalhar numa explicação melhor!

:: A curvatura de uma esfera

E se a sucessão das estações for resultante da curvatura da Terra? Vamos estudar esta hipótese.

Na figura 1.a, uma esfera é exposta a uma fonte de radiação homogénea representada por linhas horizontais.

Seleccionemos duas fatias iguais dessa radiação para observar o que acontece quando atingem zonas diferentes da superfície esférica: a zona A1, cuja superfície é mais perpendicular à radiação, e a zona A2,  cuja superfície é mais oblíqua à radiação.

Tanto a zona A1 como a zona A2 estão expostas à mesma quantidade de radiação (representada por uma mesma quantidade de linhas), mas, devido às diferentes inclinações das duas superfícies, a radiação que atinge a zona A2 ocupa uma área muito maior que na zona A1, o que significa que a mesma quantidade de energia estará mais “espalhada”. Assim, se alguém fosse medir a intensidade de radiação na zona A1 obteria um valor mais elevado que na zona A2, apesar da fonte ser a mesma.

:: Diferenças grandes ou diferenças pequenas?

Concluímos então que a curvatura de uma esfera resulta em diferenças na intensidade de radiação incidente. Mas será que esta diferença justifica as variações de temperatura no nosso planeta? Podemos ter uma ideia da dimensão destas diferenças respondendo a duas questões simples:

1. Será que existe uma diferença na temperatura média entre zonas às quais os raios solares chegam mais perpendiculares (como a zona A1) e zonas às quais chegam mais oblíquos (como a zona A2)?
2. Haverá diferenças na temperatura média registada às 12h00 (quando os raios solares chegam mais perpendiculares) e às 8h00 (quando os raios solares chegam mais oblíquos)?

Para tentar responder à primeira questão, vamos comparar a temperatura média no mês de Junho de uma cidade do Equador, onde os raios solares caem praticamente a pique, e de uma outra no norte da Europa, onde os raios solares caem muito mais obliquamente. Para este exemplo, escolhemos as cidades de Libreville, capital do Gabão, e Estocolmo, capital da Suécia. Eis os valores que fomos encontrar:

Temperatura média para o mês de Junho (1):

Libreville: 24,9ºC

Estocolmo: 15,1ºC

Para a segunda questão ficamo-nos pela cidade do Porto e fomos verificar a temperatura média às 8h00 e às 12h00.

Temperatura média para os meses de Junho/Julho/Agosto/Setembro, para a cidade do Porto (2):

8h00: 17ºC

12h00: 21,5ºC

A resposta às duas questões deixa bem claro que a curvatura da Terra resulta em variações da temperatura média consideráveis. Mas isto só explica as diferenças de temperatura em latitudes diferentes, ainda não explica as estações do ano! Para finalizar esta tarefa, há que dar um último salto: considerar a inclinação do eixo terrestre!

Esse salto ficará para o próximo artigo!

Artigos Relacionados:

• Atrasos e Estações (I)
• Atrasos e Estações (III)

————————————————–

(1) Dados recolhidos do site Average Temperature;

(2) Dados apresentados no documento “Física no Quotidiano: alguns exemplos numa abordagem didáctica”, do Departamento de Física da Faculdade de Ciências da UP, sob orientação do Prof. Dr. João Bessa e Sousa;

Atrasos e Estações (I)

Imagem de Lili Vieira de Carvalho, disponibilizada com uma licença Creative Commons

Em primeiro lugar há que pedir desculpa pelo último artigo neste espaço ter sido publicado há já algum tempo. O aumento de temperatura tem-nos amolecido a criatividade e não temos tido ideias para escrever. Mas uma questão mais interessante será antes: A que se deve este aumento de temperatura? A resposta mais evidente é: Porque nos aproximamos do Verão!

Esta resposta está correcta, mas não satisfaz porque impõe outras questões: Porque temos Verão? Ou Inverno? Como se explica a sucessão das estações?

Existe uma explicação muito popular a passear pelas ruas, pelas escolas e até pelas universidades: A órbita da Terra não é circular, mas elíptica, o que significa que às vezes o nosso planeta está mais próximo do Sol e outras vezes está mais longe. Esta explicação é muito comum, escutei-a muitas vezes até de alunos universitários de cursos relacionados com as ciências naturais. Não obstante, é uma explicação errada. Os próximos artigos serão dedicados a guiar-vos, de um modo simples, até uma explicação mais satisfatória.

:: Prever consequências

Quais seriam as consequências se a sucessão das estações fosse resultante da variação da proximidade do nosso planeta ao Sol?

1. O Verão aconteceria quando a Terra estivesse mais próxima do Sol e o Inverno quando estivesse mais longe;
2. Sendo a órbita uma elipse, no mesmo ano teríamos Verão duas vezes e Inverno outras tantas.
3. Como todo o planeta se afasta e aproxima do Sol em igual distância, o Verão chegaria para todos os países ao mesmo tempo, assim como o Inverno;

Ora, o primeiro ponto não se verifica, mas não é trivial demonstrá-lo sem entrar em detalhes mais complexos, o que está longe das intenções deste artigo.

Já os pontos 2. e 3. são fáceis de refutar: tanto o Verão como o Inverno ocorrem uma vez por ano e é do conhecimento geral que, quando é Verão no hemisfério Norte, é Inverno no hemisfério Sul, e vice-versa. Podemos então facilmente concluir que a explicação terá de ser outra. Mas qual?

Abordaremos isso no próximo artigo!

Artigos relacionados:

• Atrasos e Estações (II)
• Atrasos e Estações (III)

Uma Língua sem Mapa

Não limitem a degustação de um bom gelado de chocolate à ponta da língua: isso é seguir um mapa com indicações duvidosas!

Imagem de Brian Talbot, disponibilizada com uma licença Creative Commons

Hoje foi-nos perguntado o que achávamos da realização de uma actividade para os mais novos relacionada com o famoso mapa da língua. Qual mapa da língua, pergunta o leitor? Aquele que nos tem vindo a ser ensinado há muitos anos, recorrente em manuais escolares e outra literatura de índole científico-pedagógica. Também aqui no Laboratório Aberto tínhamos já caído no erro de planear essa actividade, mas tal nunca foi avante porque… o mapa da língua é um mito!

:: A Alegada Organização da Língua

O célebre mapa atesta que percepcionamos diferentes sabores em diferentes zonas da nossa língua. Assim, na ponta, seríamos capazes de identificar o doce; nas zonas laterais exteriores, o salgado; nas laterais interiores, o ácido; no fundo da língua, o amargo. Esta organização fez até com que vários fabricantes de copos de vinho para enólogos desenhassem os seus copos de forma a garantir que a bebida tome uma trajectória que tire proveito da fantástica organização deste músculo. Mas será mesmo assim?

:: A Importância de Experimentar

Deparei-me com este assunto pela primeira vez quando, juntamente com uma colega que esteve já no Laboratório Aberto, se decidiu realizar esta actividade com turmas do primeiro ciclo. Apercebi-me, nesse dia, que eu nunca havia testado o alegado mapa. Ora, é uma regra sobejamente conhecida a de nunca realizar uma actividade sem a ter experimentado antes, pelo que, no dia seguinte, estava já rodeado de água com açúcar, água com sal, café e uma caixa de cotonetes. Comecei pelo café: mergulhei a cotonete no copo de plástico e toquei-lhe com a ponta da língua. Estranho: apesar da ponta da língua ser a zona do doce, foi imediata a percepção do azedo do café. Achei que era um efeito psicológico e pedi a colegas para me darem a provar a cotonete humedecida de um copo escolhido por eles, sem que me dissessem qual. Resultado: fui capaz de sentir qualquer um dos sabores em qualquer parte da língua. Achei que alguma coisa estava errada e decidi ir pesquisar um pouco mais sobre o assunto.

:: A Origem de um Mito

Depois de uma simples busca no Google com as palavras tongue map (ínglês para mapa da língua), eis que surgem dezenas de páginas sobre o facto de este não ser mais que um mito, com origem numa má interpretação dos resultados de uma experiência. Em 1901, um investigador alemão chamado D.P. Hanig decidiu testar a sensibilidade relativa da língua aos quatro gostos conhecidos (hoje sabe-se até que são cinco!). Ele não trabalhou com nenhum mecanismo para controlar a subjectividade dos voluntários nem utilizou qualquer grupo de controlo, mas foi capaz de concluir que a sensibilidade da língua não era homogénea e que, por exemplo, o máximo de sensibilidade para o doce estava na ponta. Mais tarde, em 1942, um psicólogo chamado Edwin Boring decidiu usar esses mesmos dados para trabalhar numa variação quantitativa da sensibilidade e esboçar um diagrama. Esse diagrama foi mal interpretado e confundiram-se as zonas de baixa sensibilidade relativa com zonas sem sensibilidade: nasce assim o mapa da língua!

:: O Que Sabemos Hoje?

Em 1974 os resultados de Hanig foram examinados novamente por uma investigadora de nome Virginia Collings, que acabou por realizar ela própria outras experiências para completar os dados. O que constatou ela: há, de facto, variações na sensibilidade relativa da nossa língua, mas as diferenças são tão pequenas que acabam por ser insignificantes! Todos os gostos podem ser detectados por qualquer zona da língua que possua papilas gustativas, e a sensação de sabor funciona por mecanismos tão complexos que é irrelevante tomar em consideração estas pequenas flutuações. Mesmo quando achamos que somos capazes de detectar essas diferenças, tal deve-se mais à sugestividade do nosso cérebro que à sensibilidade da nossa língua.

No entanto, 1974 já foi tarde de mais. O mapa da língua já se tinha difundido de tal modo que se tornou complicado destruir o mito. Dos manuais escolares aos livros de divulgação, dos museus de ciência às actividades promovidas por instituições e escolas, o mito do mapa da língua crescia e apoderava-se do nosso imaginário colectivo.

O paladar é um sentido muito interessante e complexo! Fica desde já agendado voltar a abordar este assunto com mais detalhe!

Links:

• Um dos muitos artigos sobre o assunto (Inglês);
• Mais mitos sobre a língua (Inglês);
• Entrada para Paladar na Wikipédia;