i o i a g B o l i Geo ogia l
1 ESO DOSSIER
Programa
Maria Sibylla Merian
ÉS NOTÍCIA!
DIMENSIÓ INDAGACIÓ DE FENÒMENS NATURALS I DE LA VIDA QUOTIDIANA
UNITAT1 L’univers
Comprensió inferencial…
De què tracta principalment aquesta not ícia? Quines conseqüències pot tenir per al futur de la humanitat el que ens explica? Bus ca un altre títol per a la notícia i propos a’l.
7
UNI TAT 1
? m e b a s n e Què Què en sabrem?
Contesta aquestes preguntes amb el nombre corresponent segons quin sigui el teu cas: 1
No en sé res.
2
En sé alguna cosa.
3
4
La puc contestar bé.
La puc explicar.
Aquestes preguntes les respondràs en començar la unitat, a meitat de la unitat i en finalitzar-la. Quan ho facis, escriu la data. /
/
/
/
/
/
Sabries explicar quina diferència hi ha entre l’astronomia i l’astrologia? Saps quina és la diferència entre un planeta i una estrella? Sabries raonar quines són les condicions perquè hi hagi vida en un planeta? Saps quin és el motiu pel qual existeixen els dies i les nits? I les estacions?
HO SAPS? El voltant de la Terra és ple de fragments de coets i satèl·lits que ja no es fan servir. Altres estris que també s’hi poden trobar són objectes perduts pels astronautes: eines, raspallets de dents… Tot aquest material que orbita al voltant de la Terra s’anomena brossa espacial i pot arribar a xocar amb les naus actuals i malmetre-les.
8
CIÈNCIA PER A TOTHOM Estels o planetes? Vols sorprendre familiars i amics com si fossis un astrònom expert? Com podem distingir des de la Terra si el que veiem brillar en el cel a la nit és un planeta o una estrella? Una de les maneres més fàcils per distingir-los de nit és fixar-se si parpellegen o brillen. Observa el cel una bona estona amb atenció i podràs distingir que: • Les estrelles parpellegen i brillen. • Els planetes no parpellegen, però brillen de manera constant. A més, al llarg de la unitat aprendràs a distingir diversos planetes!
1 TAT UNI
Investiguem!
• Tots sabem que la Terra és el nostre planeta, però que no estem sols girant al voltant del Sol. Segur que saps dir el nom de tots els planetes que giren al voltant del Sol: del més proper al més llunyà. Escriu-los:
• Ara bé, sabries dir a quina distància estan del Sol? A quina distància estan els uns dels altres? Coneixes la proporció que els planetes tenen entre si segons la mida real?
Són preguntes difíci ls de respondre, ja que les dimensions elabora un model cie són molt grans. Qu ntífic que permet ex an passa això, la ciè plicar allò que no po ncia dem veure. es a solar que apareixen en els llibr Creus que els models del sistem del si són una representació fiable són fets a escala? Investigarem creen una idea errònia! sistema solar o si, en canvi, ens
som-hi!
representació a escala del sistema solar Necessitem un lloc que tingui la màxima distància en línia recta possible. Si a l’escola hi ha un camp de bàsquet o de futbol o un pati, ens anirà bé. Aquesta màxima distància representarà la distància entre el Sol i l’últim planeta: és a dir, Neptú. Si, per exemple, el pati de l’escola fa 30 metres, representarem en el metre 0 el Sol i en el metre 30 Neptú i calcularem on estaran representats la resta de planetes. a) Primer, mesureu amb una cinta mètrica el lloc que heu decidit que fareu la representació i anota la distància (si és diferent de 30 metres) en el requadre. Planetes
Distància real en km
mercuri
Representació del model en m
Planetes
Distància real en km
57.909.175
júpiter
778.412.010
venus
108.209.930
saturn
1.426.725.400
terra
149.597.870
urà
2.870.972.200
mart
227.936.640
neptú
4.498.252.900
Representació del model en m
30
9
UNI TAT 1 b) Per calcular les distàncies on representareu la resta de planetes en el model, heu de fer un càlcul matemàtic. Sabeu quin? Sí, una proporcionalitat. Per exemple, per calcular a quina distància representarem Mercuri des del punt 0, cal fer: Mercuri = 57.909.175 × 30 (o la vostra distància)/4.498.252.900 = 0,38 metres c) Fes la resta de càlculs i anota’ls en la graella de la pàgina anterior. d) Ara, cal que nou alumnes us col·loqueu en els llocs que heu marcat; que un se situï al Sol i que la resta representeu cada planeta. Que és el que et sorprèn més de la col·locació de tots els alumnes? Explica-ho. Vegem què passa amb les mides. Intentarem representar el volum. a) Quin objecte creus que podríeu fer servir per representar el Sol? Mesureu el diàmetre d’aquest objecte. Per exemple, si heu decidit fer servir una pilota de platja, expresseu el seu diàmetre en mil·límetres. Si, per exemple, la pilota fa 40 cm de diàmetre, com que el diàmetre del Sol és d’1.392.000 km, podeu fer uns càlculs similars que els de l’activitat anterior: Mercuri = 4.879 × 399,5 (o el diàmetre de la vostra pilota)/1.392.000 = 1,40 mm Diàmetre real en km
Diàmetre del model en mm
Objecte real que es mesura
sol
1.392.000
399,5
pilota
mercuri
4.879
venus
12.103
terra
12.756
mart
6.794
júpiter
142.985
saturn
120.534
urà
51.115
neptú
49.533
b) Fes la resta de càlculs seguint el model anterior i busca un objecte que s’aproximi tant com puguis a aquestes mides. c) Ara, surt novament al pati i col·loca aquests objectes damunt les marques dels planetes que havíeu fet. Què és el que et sorprèn més? Explica-ho. d) Ara ja estàs en condicions d’opinar sobre si els models del sistema solar que apareixen en els llibres són una aproximació de la realitat o no. Feu un debat a classe i escriviu-ne les conclusions.
10
1 TAT UNI
1. L’UNIVERS
Pensa
i respon
• Has observat mai el cel de nit? Explica què recordes haver vist. • Pensa si tots els punts brillants que veus són estrelles. • Què necessitaries per poder-lo observar millor? Has anat mai a algun lloc per poder observar el cel? Quin nom rep? On era? • Fes una llista —investiga, si cal— de tots els cossos celestes que es poden observar a l’univers:
• Busca diferències i semblances entre els cossos de la llista (per exemple, pel que fa a la mida, la llum, l’òrbita, etc.) i anota-les.
• De totes les característiques dels cossos que hi ha a l’univers, n’heu trobat una de comuna a tots? Quina és?
• Per què creus que la gran majoria tenen aquesta forma? Investiga i explica-ho.
ant Tot el que has estat investig rs. ive són els components de l’un a la L’univers està format per tot steix. matèria i l’energia que exi buit, és s La major part de l’univer hi fosc i molt fred. La matèria que àxigal ha s’agrupa en galàxies i les xies. es s’agrupen en cúmuls de galà per Cad a gal àxi a està for ma da . lles nebuloses i milions d’estre
11
UNI TAT 1
» Com hem pogut observar l’univers? El nostre coneixement de l’univers està lligat a l’evolució dels diferents aparells que han fet possible que les imatges obtingudes siguin més nítides, que es puguin captar senyals més febles… y 1609, le xvii, l’an g se l e d is lt A princip lescopi mo ricar un te b fa a v ra u a e c Galil gments. En b pocs au senzill, am porcionava es que pro tg a im s le que de veure a ser capaç v s, e id ít n c l eren po ques del So Lluna, les ta la e d u lle el re Júpiter. satèl·lits de i alguns dels
va inewton N c a a i que 8, Is és curt ny 166 a m l’ , lt t o n m dava això va ue era Més en s. Amb copi q t s n le le e t e un lloc d ventar ides. alls en ir m ir més nít v r lt e o s m ia fe atges guir im taconse en la ima ts veure o p m o d C es e 37. captar on ir l’any 19 n rg e o d s o n p a i sis v molt gran radiotele telescop ició dels arabòlica Els radio s p o a p ll is ta d n la una pa reus que sposta. ge, tenen l’espai. C ona la re a e R d ? ts ió n c e ced lguna fun ràdio pro atge té a im ta s e u q copis d’a
enviar un telescopi a L’any 1990, la NASA va el telescopi espacial 590 km de la Terra: voltant de la Terra i Hubble, que orbita al ir unes imatges molt que ha permès obten creus que a aquesta més nítides. Per què rafies més nítides? distància pot fer fotog Le s s o n d e s espacials són naus d’estudiar que s’envie planetes, n a l’espa s a tè l·lits, astero interestel·la i amb la fi ides, com nalitat r. En l’actu etes o co alitat hi ha l’ESA i de ssos de l’ unes 20 so països com espai ndes prop el Japó, Rú ietat de la ssia, la Xin N A S A , de a…
1. Les fotografies que tenim avui en dia dels planetes del sistema solar són fetes per una sonda anomenada Voyager 2. Investiga quan es va llançar, on és actualment, a quina velocitat viatja per l’espai i quins són els descobriments principals que ha fet.
12
1 TAT UNI
» Les unitats de mesura de l’univers
Les dimensions de l’univers han fet que els científics hagin d’utilitzar unes unitats de mesura concretes. •Q uan estudien el sistema solar, fan servir la unitat astronòmica (UA), que és la distància entre el Sol i la Terra, que equival a 150.000.000 km. • Quan estudien distàncies entre estels i galàxies, utilitzen l’any llum, que és la distància que recorre la llum en 1 any.
posa-ho en pràctica! 2. Si sabem que la llum recorre 300.000 km en un segon, calcula els quilòmetres que pot fer en 1 any: En 1 any hi ha hi ha ha
dies, en 1 dia hi ha hores. En 1 hora hi ha minuts. Si en 1 minut hi ha
hores; per tant, en 1 any minuts; per tant, en 1 any hi segons, en 1 any hi ha
segons. La llum recorre cada segon 300.000 km. Si en 1 any hi ha
segons, quants
quilòmetres farà la llum en 1 any? AIXÒ ÉS 1 ANY LLUM!
3. Recorda l’article de la portada i explica què vol dir que l’estel de Teegarden és a 12,5 anys llum de la Terra.
4.
Creus que avui dia l’espècie humana pot habitar-lo? Per què?
5. Calcula, a partir de les dades de la taula de la pàgina 9, a quantes UA es troben Júpiter i Saturn respecte de la Terra.
13
UNI TAT 1
2. ORIGEN I EVOLUCIÓ DE L’UNIVERS Des de l’antiguitat, els científics s’han preguntat quin és l’origen de l’univers. Actualment, i gràcies a totes les observacions fetes, coneixem molts aspectes de l’univers, però no sempre ha estat així. Els primers astrònoms pensaven que la Terra era plana i que no tenia moviment. Més tard, els grecs, a través d’observacions i càlculs, van considerar que la Terra era el centre de l’univers i que tot girava al voltant seu. Aquesta teoria, ja proposada per Aristòtil en el s. iv aC, va ser perfeccionada i formulada per Ptolemeu. S’anomena model geocèntric i va ser vigent des del segle ii dC fins al segle xvi. En el segle xvi, Copèrnic va fer un descobriment revolucionari: va considerar que el Sol era el centre del cosmos i va dir que tot girava al seu voltant. Aquesta teoria s’anomena model heliocèntric.
ntric
geocè model
c
èntri
helioc model
6. Busca informació sobre quins van ser els canvis introduïts per Ptolemeu a la teoria d’Aristòtil i explica’ls.
Com creus que es va originar tot el que has estudiat fins ara? El coneixement científic va variant al llarg del temps, i avui en dia encara no ho sabem tot amb certesa ni ho coneixem tot. Hi ha diverses teories sobre com es va formar l’univers. Després de molts estudis i contribucions de diversos científics, l’any 1948 es va formular la teoria del big bang, anomenada també de la gran explosió, segons la qual fa 13.700 milions d’anys tota la matèria i l’energia estaven concentrades en un únic punt infinitament calent, dens i petit i, en un moment donat, va tenir lloc una gran explosió que va fer que la matèria s’expandís cap a totes direccions i que l’atracció gravitatòria l’agrupés en àtoms, estrelles, galàxies… I així es va formar l’espai.
7. El que ens falta saber és per què va explotar la matèria. Com era aquesta just abans de l’explosió? Quan s’acabarà aquesta expansió? Creus que algun dia es podrà saber? Comenta-ho amb els companys i companyes de la classe i escriu les conclusions a les quals heu arribat.
14
1 TAT UNI
3. ON ENS TROBEM NOSALTRES?
Pensa
i respon
El nostre planeta forma part de l’univers, però saps la situació exacta de la Terra? Centre de l’univers.
Lloc insignificant.
Lloc important el centre del qual és el Sol.
De fet, la Terra és en una dels milions de galàxies que hi ha en l’univers, la Via Làctia, en la qual hi ha més de 400.000 milions d’estels, com el Sol, alguns dels quals tenen els seus planetes! En concret, ens trobem en el sistema planetari anomenat sistema solar. La Terra orbita al voltant del Sol juntament amb altres planetes, planetes nans, satèl·lits, cometes i asteroides.
8. Fes una cerca sobre els planetes del sistema solar, ordena’ls segons la seva mida, del més petit al més gros, i, després, completa la taula: Nom
Ordre
Característiques de l’atmosfera
Interior / Exterior
Gasós / Rocós
Altres característiques (densitat, satèl·lits, etc.)
15
UNI TAT 1
posa-ho en pràctica! 9. Contesta si les afirmacions següents sobre el nostre sistema planetari són veritables (V) o falses (F):
V
F
a) Els planetes interiors són més petits que els exteriors. b) Els planetes interiors són gasosos. c) Els planetes exteriors s’anomenen també gasosos o gegants. d) En tots els planetes podria haver-hi vida. e) Tots els planetes tenen satèl·lits. f) Els planetes exteriors tenen la densitat més baixa que els interiors.
10. Contesta: a) Amb quin nom es coneix també el planeta Mart? b) Quin és el planeta més proper al Sol? c) Quin és el planeta que té més diàmetre? d) De què estan formats els anells de Saturn? e) Tritó és un satèl·lit d’Urà. Quina característica el fa diferent dels altres?
11.
El planeta Terra té unes característiques molt especials, ja que s’hi ha pogut desenvolupar la vida. Quines són les característiques necessàries perquè hi hagi vida? Feu grups de 4 o 5 alumnes i busqueu informació sobre les característiques fonamentals per a la vida a la Terra, escriviu-les i feu un debat a classe, tot comentant si creieu que hi ha cap altre planeta que comparteixi aquestes característiques. Recordeu la notícia de la portadeta.
APORTACIONS DEL MEU GRUP
CONCLUSIONS DE TOTA LA CLASSE
oment És un bon m r per per contesta s segon cop le e l’apartat preguntes d BEM? «QUÈ EN SA REM?». QUÈ EN SAB No et preocupis si no pots escriure un 4 en totes les preguntes. ENCARA ENS FALTA MOLT PER APRENDRE!
16
També és un bon moment per fer una visita virtual a algun simulador d’accés lliure i fer viatges virtuals per l’univers. (Trobareu aquest enllaç en el vostre espai personal.)
1 TAT UNI
4. PER QUÈ HI HA DIES I NITS?
Segur que has observat que el dia i la nit no sempre duren les mateixes hores i que, al llarg de l’any, a mesura que passen els mesos anem canviant d’estació. Saps explicar per què passa això?
» Construïm un model per explicar i entendre per què hi ha dies i nits! Feu grups de quatre i prepareu una bola de porexpan (representarà la Terra), una agulla de fer mitja o un filferro que pugui travessar la bola (serà l’eix imaginari de la Terra), una llanterna (representarà el Sol), plastilina (per marcar punts concrets de la Terra). a) Agafeu l’agulla i travesseu la bola de porexpan com indica el dibuix. Dibuixeu-hi una línia que representi l’equador i enganxeu una boleta de plastilina a la part superior de la Terra (hemisferi nord) i una altra a la part inferior (hemisferi sud). També els podeu marcar amb un retolador. b) Agafeu la bola i, amb l’eix en posició vertical (dibuix A) i la llanterna en posició fixa, feu-la girar una volta completa. Observeu què passa en el punt 1 i en el punt 2. Han estat il·luminats la mateixa estona? c) Inclineu la Terra com es mostra en el dibuix B i feu girar la bola com en el pas anterior. Quines diferències entre els punts 1 i 2 observeu? Han estat il·luminats la mateixa estona? Quin punt ha rebut llum durant més estona: l’1 o el 2?
A
B 1
1
2
2
d) Si enganxeu un puntet de plastilina a l’hemisferi nord, molt a prop d’on hi ha l’agulla, i repetiu el procediment b, què passa?
12. Aquest fenomen s’anomena sol de mitjanit. Busqueu les condicions necessàries perquè es produeixi i l’època de l’any en què té lloc. Després descriviu-lo.
e) A ra, enganxeu un puntet de plastilina a l’hemisferi sud, molt a prop de l’agulla, i feu el mateix. Què passa? Expliqueu-ho.
Terra quan El moviment de rotació és el que fa la imaginari gira sobre si mateixa al voltant d’un eix . pols que està inclinat i que passa pels seus est i la seva Aquesta rotació es produeix d’oest a est movidurada aproximada és de 24 hores. Aqu i la nit. ment de rotació origina el cicle del dia
17
UNI TAT 1
» Construïm un model per explicar i entendre per què hi ha estacions! Amb els mateixos grups, observeu aquest esquema:
a) En els dos dibuixos de la Terra, pinteu de color groc la zona il·luminada de l’hemisferi nord i de color gris, la zona fosca.
13. Què podeu dir de la durada del dia i de la nit en aquest hemisferi? Què passa a l’hemisferi sud en la mateixa posició? b) Amb un transportador d’angles, mesureu l’angle d’incidència d’un raig de Sol a l’hemisferi nord en la posició A i d’un raig en la posició B: Angle d’incidència en A:
Angle d’incidència en B:
14. En quin dels dos casos creieu que el raig de sol
escalfa més? Per què? Feu aquest experiment amb un termòmetre per veure en quin dels dos casos puja més la temperatura. Relacioneu aquesta experiència i contesteu en quina de les dues posicions creieu que és estiu. Per què? I hivern? Per què?
Efectivament, quan els raigs de sol cauen més perpendicularment, fent un angle d’uns 90°, poden escalfar molt més; per això és estiu. Quan els raigs de sol tenen angles més petits, no poden escalfar tant; per això és hivern.
15. Observeu, ara, com arriben els raigs de sol sobre l’hemisferi nord i completa el text: Aquest fenomen, que s’anomena SOLSTICI, pass a dos dies a l’any. En aquests dies, la diferència entre la du rada d’hores del dia i de la nit és màxima.
Els raigs arriben amb un angle de són
18
que les nits
a l’hemisferi nord. En aquest hemisferi, els dies
1 TAT UNI
16. Investiga quins dos dies hi ha solstici i escriu-los: Observeu aquest esquema, en el qual els raigs de sol incideixen perpendicularment a la Terra està en Quan això passa, s equinoccis són el EQUINOCCI. Els de s en què els raig dos dies de l’any e rra en angle rect sol arriben a la Te di manera que el a sobre l’equador, de tament 12 hores. i la nit duren exac
17. Investiga quins dos dies hi ha equinocci i escriu-los: 18.
Dibuixeu un esquema que representi les quatre estacions de l’any a l’hemisferi nord i les corresponents a l’hemisferi sud, a partir del model que acabeu de veure.
c) Amb l’ajut del material que teniu, la bola de porexpan i la llanterna, agafeu la bola i feu-la girar amb l’eix inclinat i sempre paral·lela a si mateixa per reproduir el cicle anual de les estacions i comproveu que l’esquema que heu dibuixat és correcte. A mesura que la Terra fa la vol ta al Sol (moviment de translac ió), com que l’eix de rotació està inclinat, es va modifi cant l’angle amb què els raig s de sol incideixen a la Terra. Aquest fet determina les estaci ons de l’any. El moviment de translació trig a 365 dies —aproximadament 1 any—, que és el temps que necessita la Terra per recórrer la seva òrbita al voltant del Sol . L’eclíptica és el pla imaginari on situem aquesta òrbita terr estre.
19
UNI TAT 1
AR LA RELC E C E ERRCCAA
Les princ ipals revis tes i diari juliol de s del món l’any 196 van anun 9 l’arriba ciar el 21 éssers h da per p umans a de rimera v la Lluna. e volem ce gada de Ara, cinq lebrar-ho ls uanta an dedicantys despré Per pare hi una ac s lles, feu tivitat es una cerc efemèrid pecial. a per co e. Busqu mmemora eu inform de la Llu r aquesta ació sob na, la mis re les carac sió que h qui va se te rístiques i va arriba r el prim r per prim er home e fer, quin ra vegad a trepitja s experim a, r la Lluna ents es , q un text. T uan ho v van dur ambé hi a a terme… podeu ad i redacte juntar fo u tografies .
20
1 TAT UNI
5. ECLIPSIS I MAREES
Com pot ser que la Lluna, que és tan petita, pugui tapar el Sol, que, és molt més gros, de manera que la seva llum no ens pugui ni arribar? Pensa i explica-ho raonadament.
Com s’anomena aquest fenomen?
» Construïm un model per simular els eclipsis Per fer-ho, necessitarem una llanterna, una bola de porexpan petita i una de més grossa i el cartó d’uns quants rotlles de paper higiènic perquè les boles s’aguantin soles.
19. Completa què representa cada objecte en aquest model científic: La llanterna representa el
, la bola de porexpan petita representa la
bola de porexpan grossa, la
i la
.
Ara, apaga els llums, engega la llanterna i il·lumina les dues boles alineades, la petita enmig de la llanterna i de la bola grossa. Ara, desplaça la bola petita i ves apropant-la al Sol o allunyant-la. Descriu què passa:
Això que acabes de representar és un eclipsi de Sol.
20.
Fes el mateix per representar un eclipsi de Lluna. Pensa com has de situar els diferents components del model. Explica-ho.
21. Has observat mai variacions en el nivell del mar? Creus que
Això que acabes de representar és un eclipsi de lluna.
aquestes variacions poden tenir alguna relació amb el que estàs estudiant ara? Raona la resposta.
Lluna nova
Quart creixent
Marea viva
Lluna plena
Marea morta
Quart minvant
Marea viva
Marea morta
Sol
Lluna Marea solar
Marea solar
Marea lunar
Marea lunar Marea baixa
Marea alta
Marea solar
Marea solar
Marea lunar
Marea lunar
Marea baixa
Marea alta
Aquestes variacions són les marees, i la responsable és l’atracció gravitatòria de la Lluna i el Sol sobre les masses d’aigua del nostre planeta.
21
UNI TAT 1
POSEM ORDRE A TOT EL QUE HAS APRÈS FINS ARA! 22.
Ordena els conceptes següents i escriu-los en els requadres corresponents per posar ordre a tot l’univers! Nebuloses • Mercuri La Via Làctia • Rocosos Gas i pols interestel·lar Júpiter • Estrelles Asteroides • Sol • Univers Gasosos • Sistema solar Neptú •Cossos menors Planetes • Mart Venus • Cúmuls estel·lars Urà • Planetes nans Cometes • Satèl·lits Galàxies • Terra • Saturn
format per
com
composta per
constituïdes per
com el
poden ser
que és el centre del
com
format per
poden ser
com
com
com poden tenir
poden tenir
22
enfo
1 TAT UNI
Zona experimental cam
ent
objectiu
ocul
ar
b uns m a e u q Saps podem s c i t à m pris molts r a v r e s ob nos r a i c i n i astres i nomia ? ro en l’ast
Què es pot veure amb uns prismàtics? Segur que a casa tens uns prismàtics o coneixes algun amic o familiar que en té uns. Prepara’ls, perquè et sorprendrà el que podem arribar a veure amb aquest aparell. Un consell abans de començar: quan fem observacions amb prismàtics, és molt millor fixar-los o seure en una cadira perquè la imatge no tremoli. Fixa’t en la imatge.
Comencem per la Lluna! Agafa els prismàtics un dia de LLUNA PLENA (1) i al capvespre, quan encara no sigui fosc del tot, mira la lluna. Podràs observar els mars que hi ha. Si la mires un dia de FASE CREIXENT (2) o un de FASE DECREIXENT (3) i observes la línia que separa la part il·luminada de la part fosca, veuràs amb molta claredat els cràters i les muntanyes. Dos o tres dies abans i després de la LLUNA NOVA (4), quan només hi ha una petita franja lluminosa, podem veure la llum cendrosa que ens permet veure la totalitat de l’esfera de la Lluna.
1
2
3
4
Continuem veient planetes! Amb els prismàtics pots veure planetes: • Per observar Venus, mira cap a l’oest, just després de la posta de sol o poc abans que surti, i veuràs un punt blanc molt brillant. • Per veure Mart, busca’l de nit; és com una estrella brillant de color taronja. • De nit també podràs observar Júpiter; és com una estrella de color blanc groguenc brillant. Per saber quins dies de l’any pots observar aquests planetes des del teu poble o ciutat, pots buscar informació per internet. Escriu en un cercador «Quins planetes podem veure avui?», i et serà molt més fàcil!
23
UNI TAT 1
POSA’T A PROVA 1. Observa aquest dibuix, que representa el recorregut aparent del Sol en un lloc de la Terra situat a l’hemisferi nord, en tres dies diferents de l’any:
A B C
a) En quina trajectòria el Sol assoleix més altura en el cel?
En quina trajectòria el Sol assoleix
menys l’altura en el cel? b) Quina trajectòria representa el dia més llarg? curt?
Quina trajectòria representa el dia més
Quina trajectòria representa la nit més llarga?
Quina representa la nit
més curta? c) T’has fixat mai quina d’aquestes trajectòries segueix el Sol durant l’estiu en el lloc on tu vius? I a l’hivern?
Des de quin punt cardinal veurem sortir el Sol?
Per quin punt el veurem pondre’s?
2.
Has sentit a parlar mai de la cara oculta de la Lluna? Pot ser que sí perquè hi ha novel·les, cançons i fins i tot poemes amb aquest títol, ja que és un tema que al llarg dels temps ha creat expectació. Per què veiem sempre la mateixa cara de la Lluna? Per què des de la Terra no podem observar l’altre costat? Busca informació i dissenya un model per explicar a classe aquest fenomen.
3.
A partir del que has après, explica i raona per què a Melbourne (Austràlia) el dia 1 de gener el poden celebrar banyant-se al mar, a 28 °C, i, en canvi, a París (França) l’han de celebrar ben abrigats, a 5 °C?
24
1 TAT UNI 4. Imagina’t que el nostre Sol té un interruptor i el pots obrir i tancar. Si tanquéssim aquest interruptor
i deixéssim el Sol a les fosques, quant temps trigaríem a quedar-nos sense llum a la Terra? (Consulta la informació de la pàgina 17.)
5. Tal com has vist, l’estudi de l’univers és un tema que ha interessat des de tots els temps fins avui dia. Molts països destinen molts diners a investigar-lo i a estudiar-lo. Observa aquest gràfic i respon:
les agències espacials amb més pressupost 19,0 $
6,1 $
2,5 $
2,0 $
1,4 $
1,4 $ • Què representa? Quin és el país que l’any 2017 va invertir més en recerca espacial? Per què creus que s’inverteixen tants diners en l’estudi de l’univers si després falten diners per a altres coses? Debateu a classe si creieu que és just o no dedicar tants diners a la recerca espacial.
25
AWKING
A
STEPHEN H
BE
M,
DE …?
UNI TAT 1 S N E QUÈ
En grups de dos o tres companys i companyes busqueu informació sobre aquest personatge (biografia, per què va ser rellevant, descobriments relacionats amb el tema tractat en la unitat, anècdotes, etc.) i prepareu l’entrevista que li faríeu. Enregistreu l’entrevista i elaboreu un podcast. Podeu fer-lo per mitjà del programa informàtic Audacity, que s’utilitza per gravar i editar àudios. Després, escolteu els diversos podcasts a classe i voteu el que us agradi més. També podeu ferne difusió a través del blog, el web de l’escola, etc.
MOLT IMPORTANT! Abans de començar a fer el vostre podcast, heu de llegir els criteris d’avaluació de la rúbrica de sota. Així coneixereu les expectatives de qualitat sobre la tasca. Després, podreu avaluar-vos vosaltres mateixos o avaluar els companys i, més endavant, quan sigueu experts en rúbriques, podreu participar en la creació d’una d’aquestes.
Ava l u a r p e r m i l l o r a r rúbrica per avaluar els podcasts e x p e r t ava n ç at aprenent n o v e l l pes 4 3 2 1 % Elaboració de les normes, les responsabilitats i els compromisos del grup
Tots els membres del grup hem establert les normes, les responsabilitats i els compromisos de manera àgil, amb total consens i amb un resultat molt clar.
Tots els membres del grup hem concretat les normes, les responsabilitats i els compromisos de manera prou satisfactòria.
Tots els membres del La major part dels Participació en membres del grup la redacció de les grup hem participat molt activament en hem participat en tasques del grup l’elaboració i la redacció de les tasques que ha calgut fer.
26
l’elaboració i la redacció de les tasques que ha calgut fer.
Tots els membres del grup hem necessitat el suport i l’ajut del docent per poder acabar de concretar les normes, les responsabilitats i els compromisos.
Ens ha quedat pendent poder concretar les normes, les responsabilitats i els compromisos tot i la intervenció del docent.
Hem tingut dificultats en l’elaboració i la redacció de les tasques que calia fer a causa de l’escassa participació de bona part dels membres del grup.
Han quedat per definir les tasques que calia fer a causa de la poca participació dels membres del grup en la seva elaboració i redacció.
5 %
5 %
Tots els membres del grup hem dut a terme les funcions i les responsabilitats del càrrec de manera eficient i satisfactòria i en el termini fixat.
La major part dels membres del grup hem dut a terme les funcions i les responsabilitats del càrrec de manera prou satisfactòria i en el termini fixat.
A la major part dels membres del grup ens ha costat dur a terme les funcions i les responsabilitats del càrrec de manera prou satisfactòria i algunes les hem fet fora del termini fixat.
Als membres del grup ens ha estat impossible dur a terme les funcions i les responsabilitats del càrrec de manera prou satisfactòria en el termini fixat.
L’àudio és creatiu i original i motiva l’audiència a continuar investigant sobre el tema tractat.
L’àudio és menys creatiu i menys original, però motiva l’audiència a continuar investigant sobre el tema tractat.
L’àudio és poc creatiu i poc original. L’audiència es mostra indiferent i no té interès per continuar investigant sobre el tema tractat.
L’àudio no és original ni creatiu. Es poden trobar materials molt semblants a internet.
El tema està molt ben documentat, el contingut es presenta amb una seqüència lògica i al final inclou conclusions.
El tema està ben documentat, el contingut es presenta amb una seqüència lògica i al final inclou conclusions, però té mancances en algun dels aspectes.
El tema està poc documentat, el contingut es presenta amb una seqüència poc lògica i al final inclou poques conclusions.
El tema està molt poc documentat, el contingut es presenta amb una seqüència sense lògica i al final falten conclusions.
Llenguatge utilitzat i recursos lingüístics
El tema tractat s’exposa amb molta claredat i el llenguatge i els recursos lingüístics es fan servir de manera excel·lent.
El tema s’exposa amb claredat i el llenguatge i els recursos lingüístics s’utilitzen correctament.
El tema s’exposa amb poca claredat, el llenguatge és correcte i s’utilitzen pocs recursos lingüístics.
El tema s’exposa amb poca claredat, el llenguatge és poc correcte i s’utilitzen pocs recursos lingüístics.
Aspectes tècnics
El podcast té una producció excel·lent i inclou aquests quatre requisits: – Hi ha música de fons. – El volum de veu és adequat. – La qualitat de l’àudio és bona. – El temps és l’estipulat.
El podcast té una producció correcta i inclou aquests quatre requisits, però n’hi ha un que presenta deficiències: – Hi ha música de fons. – El volum de veu és adequat. – La qualitat de l’àudio és bona. – El temps és l’estipulat.
El podcast té una producció deficient i inclou aquests quatre requisits, però n’hi ha dos que presenten deficiències: – Hi ha música de fons. – El volum de veu és adequat. – La qualitat de l’àudio és bona. – El temps és l’estipulat.
El podcast té una producció molt deficient pel que fa a aquests quatre requisits o bé en falta algun: – Hi ha música de fons. – El volum de veu és adequat. – La qualitat de l’àudio és bona. – El temps és l’estipulat.
Hem entregat el podcast dins del termini i d’acord amb la forma establerta.
Hem entregat el podcast amb un dia de retard i d’acord amb la forma establerta.
Hem entregat el podcast amb dos o més dies de retard i sense tenir en compte la forma establerta.
No hem entregat el podcast o ho hem fet sense tenir en compte la forma establerta.
Creativitat i originalitat
Continguts
Termini i forma de lliurament del podcast
1 TAT UNI
Compliment dels rols assignats
5 %
10 %
25 %
20 %
25 %
5 %
27
UNI TAT 1
Com puc aprendreILLOR? MÉS I M
La memòria i les emocions Intenta recordar alguna cosa que vas aprendre quan tenies sis o set anys. Pensa una estona i escriu-la. Explica els detalls que recordis.
Després, els alumnes que vulgueu, podeu llegir en veu alta els vostres records. Intenteu trobar algun aspecte en comú en totes les explicacions. Pot ser que en la majoria de records hi hagi una emoció associada a allò que vau aprendre?
La nostra memòria és selectiva, el nostre cervell emmagatzema la informació important i oblida fàcilment la que no té interès. Si vols recordar millor uns determinats aprenentatges, intenta relacionar-los amb alguna emoció, perquè el cervell tria què vol recordar tot associant-hi emocions. Això et permetrà recordar més i millor! Com ho puc fer? Segurament al principi no et serà fàcil, però, si practiques una mica, et serà útil tota la vida. Per exemple, pensa una cosa que has après en aquesta unitat i escriu-la:
I, ara, pensa alguna emoció amb què la puguis relacionar: Què vas sentir quan vas sortir al pati amb els companys i companyes, quan vas fer el taller a casa amb algun parent i us ho vau passar bé junts, quan vas demanar material a algú especial, quan no vas poder fer l’activitat proposada perquè va ploure, per exemple… Tot això t’ajudarà a recordar. També pots inventar-te una cançó per recordar els conceptes. Hauràs de trobar el mètode que et funcioni millor a tu.
s o d a h i h o n im cop r tercer i últ Contesta pe t s de l’aparta les pregunte ABREM?». ? QUÈ EN S M E B A S N E «QUÈ
28
! s l a u g i s l l e v r ce
pondre amb un 3 o un 4 a totes En aquest moment hauries de res cal. què pots fer. Demana ajuda si et les preguntes. Si no és així, pensa
ÉS NOTÍCIA!
DIMENSIÓ INDAGACIÓ DE FENÒMENS NATURALS I DE LA VIDA QUOTIDIANA
UNITAT2 L’atmosfera
Comprensió crítica
Què opines del fet que la contaminació atmosfèrica pugui afectar la manera com aprenem i alterar el comportament ? Veus necessari activar mesures dràstiques per disminuir el trànsit rodat a la ciutat? Justifica la resposta.
29
UNI TAT 2
? m e b a s n e Què Què en sabrem?
Contesta aquestes preguntes amb el nombre corresponent segons quin sigui el teu cas: 1
No en sé res.
2
En sé alguna cosa.
3
4
La puc contestar bé.
La puc explicar.
Aquestes preguntes les respondràs en començar la unitat, a meitat de la unitat i en finalitzar-la. Quan ho facis, escriu la data. /
/
/
/
/
/
Saps què és l’atmosfera? Quines funcions fa en el planeta? Saps què vol dir contaminació atmosfèrica? I com et pot afectar? Sabries explicar quina relació hi ha entre no poder obrir un pot de conserva i l’atmosfera? L’aire pesa?
HO SAPS? Sabies que l’atmosfera és tan gruixuda respecte al planeta Terra com ho és la pell de la poma respecte a tota una poma? En els llibres, l’atmosfera la dibuixen molt ampla respecte al planeta Terra i ens la imaginem molt més gruixuda del que és, però no és així!
30
CIÈNCIA PER A TOTHOM L’aigua que no cau Una experiència per fer a familiars i amics! Agafa un got, omple’l d’aigua, col·loca-hi una cartolina al damunt que tapi bé tota l’obertura, aguanta la cartolina amb una mà i amb l’altra, el got. Gira’l cap per avall i retira la mà que aguanta la cartolina. Mira i observa què passa! La cartolina no cau i l’aigua tampoc! En aquesta unitat aprendràs el perquè!
2 TAT UNI
Investiguem!
•C om que no podem veure l’atmosfera, observem els fenòmens que hi tenen lloc. Entre tota la classe, feu una llista conjunta del que creieu o sabeu que hi ha a l’atmosfera:
•C reus que algun d’aquests fenòmens que has apuntat es podria dur a terme sense atmosfera? Raona la resposta.
• Saps què passaria si no hi hagués atmosfera? Per què?
• Saps per quins components és formada l’atmosfera? Feu-ne una llista entre tota la classe.
! i h som
Si l’atmosfera fos de color rosa, seria molt més fàcil recordar que estem sub mergits en un mar d’aire, igual que els peixos estan submergits tota la vida en l’aigua. Al llarg d’aquesta unitat inte ntarem veure aquest mar d’aire que ens envolta.
El nostre planeta Terra està envoltat per una capa de gasos i partícules. Aquesta barreja rep el nom d’atmosfera. Es va formar quan es va crear el planeta Terra, fa uns 4.500 milions d’anys, però ha anat evolucionant segons els fenòmens geològics de la Terra, els éssers vius que hi han sorgit i la hidrosfera. Aquesta barreja de gasos i partícules que formen l’atmosfera s’anomena aire. La major part dels gasos de l’atmosfera tenen una composició constant, com ara el nitrogen (78 %) i l’oxigen (21 %). En canvi, entre els components de l’1 % restant, com les partícules en suspensió (pol·len, partícules de la combustió, etc.) o el vapor d’aigua varien la seva composició.
1%
diòxid de carboni, argó, vapor d’aigua, partícules en suspensió i altres gasos
78 % nitrogen 21 % oxigen
31
UNI TAT 2
1. L’ATMOSFERA •T ’ha passat mai que se t’ha escapat un globus i ja no l’has pogut agafar? O has vist mai que li hagi passat a algú? Explica-ho. • Per què creus que passa això? Passa amb tots els globus?
Pensa
i respon
Com en el cas de totes les substàncies que hi ha al planeta, els gasos que formen l’atmosfera tenen masses diferents; és a dir, alguns són més densos i d’altres són més lleugers. El que passa amb els globus que s’enlairen és el mateix que passa quan tires objectes a l’aigua: n’hi ha que suren i n’hi ha que s’enfonsen. La peça de ferro té una densitat de 7 g/cm3 i l’aigua té una densitat d’1 g/cm3; com que la densitat del ferro és més gran, s’enfonsa. En canvi, la peça de suro té una densitat més baixa que l’aigua, (0,8 g/cm3), i, per tant, sura.
1.
L’aire de la superfície terrestre té una densitat d’1,2 g/L. Com deu ser la densitat del globus d’heli que s’enlaira: més alta, més baixa o igual que la de l’aire? Raona la resposta.
Els gasos que hi ha a l’atmosfera se situen així: els més densos, com l’oxigen i el nitrogen, a les capes més properes a la superfície terrestre i els menys densos, com l’heli i l’hidrogen, a les capes més altes. Aquesta distribució en cinc capes diferents és deguda a la força de la gravetat que fa la Terra.
32
2 TAT UNI
CAPES DE L’ATMOSFERA
EXOSFERA
A partir de 500 km
TERMOSFERA
500 km (aurores polars) 80 km (meteorits) 50 km
MESOSFERA
ESTRATOSFERA 12 km (ozó)
TROPOSFERA
TERRA
33
UNI TAT 2
posa-ho en pràctica! 2. Per recordar els noms de les capes de l’atmosfera, les pots relacionar amb un fenomen
important que passi en cada una. Fixa’t en l’esquema de la pàgina 33 i, si et cal, busca informació.
EXOSFERA TERMOSFERA MESOSFERA ESTRATOSFERA TROPOSFERA
3.
Has sentit a parlar mai del forat de la capa d’ozó? Investiga què és l’ozó.
• L’ozó de la capa d’ozó s’anomena ozó estratosfèric. A quina capa trobarem, doncs, el forat de la capa d’ozó?
•B usca informació i explica per què s’utilitza l’expressió «forat de la capa d’ozó» si realment no hi ha cap forat.
• Quines són les causes que han provocat la disminució de l’ozó estratosfèric?
• Quina és la funció de la capa d’ozó? Per què és tan important?
34
ncions u f s e l e Una d fera és s o m t a l’ de SSERS É S L E IR S PROTEG S RADIA CION LE VIUS DE VES DE LA NOCI SOLAR . Ó I C A I RAD
2 TAT UNI
2. LA PRESSIÓ ATMOSFÈRICA Tots els gasos de l’atmosfera són matèria i, com a tal, tenen una massa.
• Creus que el fet de tenir-los damunt del cap, al costat del cos, per tot arreu ens provoca un pes que hem de suportar? Parleu-ne entre tots els companys i companyes.
•D esprés de fer l’experiment de l’apartat «Ciència per a tothom» (pàgina 30), sabries explicar per què no cau l’aigua? • Si poguéssim fer un forat al fons del got quan està capgirat, què passaria? Per què?
el pes Efectivament, és lumna que fa tota la co volta, d’aire que ens en PRESque s’anomena ICA. SIÓ ATMOSFÈR
Pensa
i respon
• A casa, has fet mai un foradet en algun recipient quan està capgirat? • Qui és el responsable que no caigui l’aigua del got (o el flam del recipient)?
4. Per entendre-ho encara mi-
llor, dibuixa l’aigua de dins el got i l’aire de fora. Dibuixa partícules rodones per simular les dues substàncies (recorda que, en els sòlids, les partícules estan molt juntes; que, en els líquids, també estan juntes, però una mica més desordenades, i que, en els gasos, estan molt separades).
5. Completa aquest text per resumir l’experiment: L’
de dins el got fa una
que hi ha sota el got. L’ i també damunt del
de fora fa
sobre el got, en totes direccions,
que hi ha sota el got. Si aquestes
paper no puja ni baixa i, per tant, l’ Si fem un forat a la base del se suma a la pressió de l’ l’aigua
a les parets del got i, també, al
són iguals, el
no pot caure. , hi entra
, i la pressió de l’
; per tant, ara la pressió és més
i per això
.
35
UNI TAT 2
Pensa
Quan obrim un calaix buit i diem que «no hi ha res», és cert?
i respon
Ara que ja sabem que l’aire és per tot arreu i que exerceix una força que anomenem pressió atmosfèrica, podem afirmar que buit no vol dir ‘que no hi ha res’, ja que el calaix és ple de gasos i partícules en suspensió. El buit és una altra cosa! On has sentit a dir l’expressió fer el buit? Per als científics, el buit és l’absència total de matèria o la presència de molt poca densitat de matèria, com, la que hi ha, per exemple, en l’espai interestel·lar que has estudiat en la unitat 1 o en un lloc o en un envàs del qual hagin extret pràcticament tot l’aire o altres gasos.
Experimenta-ho!
i enganxa-la a una camés grossa que trobis— Agafa una ventosa —la c, pots aixecar la afant la ventosa pel màne Ag te. jec ob re alt un a dira o at a la ventosa? cadira o l’objecte enganx gui aixecar el pes e un objecte tan petit pu qu r lica exp t po es m Co
d’una cadira? ests que tenen un conservar aliments d’aqu r pe t po un ix ue seg on Ac , treure tot l’aire. es pot fer el buit; és a dir èmbol a través del qual ? obrir la tapa. Pots fer-ho • Treu tot l’aire i intenta a de plàstic d’una no puguis aixecar una tap Com es pot explicar que at un buit, el buit no que, si a dins hi hem cre nsa Pe ? tita pe tan ssa ma fer res. és res i, per tant, no pot a? Per què? recipient. Pots obrir la tap el en e air r tra en ixa de • Ara, que actuen perquè e representin les forces qu s txe fle b am uix dib s per po En un full a part fes un enti com actuen les force res rep e qu ma ue esq a, i, després, un no es pugui obrir la tap t. der-la obrir tan fàcilmen
6.
posa-ho en pràctica! 7.
Fixa’t en el globus del dibuix i en les fletxes, que representen la pressió que fa l’aire de dins cap enfora. Si el globus no creix ni es fa petit, dibuixa amb fletxes com serà la pressió atmosfèrica cap al globus. • Pensa en altres situacions en les quals la pressió atmosfèrica tingui un paper important i parleu-ne a la classe.
36
2 TAT UNI
8. Has begut mai utilitzant una canyeta? Fes, al costat del dibuix, un esquema del sistema got-aire-ca-
nya i dibuixa amb fletxes quins elements fan pressió i qui és el responsable que l’aigua pugui pujar fins a la boca.
9. Contesta si les afirmacions següents sobre l’atmosfera són vertaderes (V) o falses (F): V
F
a) L’atmosfera és formada només per gasos. b) El gas més abundant de l’atmosfera és el nitrogen. c) Els gasos que formen l’atmosfera són l’oxigen i el nitrogen. d) L’ozó és un gas en molt baixa proporció, però molt important. e) La troposfera és menys densa que l’exosfera. f) Els globus d’heli s’enlairen perquè la seva densitat és més baixa que la de l’aire.
10. Contesta: a) La Terra, és l’únic planeta que té atmosfera? Si no és així, escriu altres astres que també en tinguin.
b) Quan es va formar l’atmosfera? Era igual que la que tenim ara? Si no és així, per què ha canviat?
c) Escriu el nom de tots els gasos que formen l’atmosfera, de més a menys proporció.
d) Escriu el nom de les capes de l’atmosfera, de més a menys densitat.
ar per ent per contest m o m n o b n u artat És guntes de l’ap re p s le p co n M?». sego UÈ EN SABRE Q ? M E B A S N «QUÈ E
No et preocupis si no pots escriure un 4 en totes les preguntes. ENCARA ENS FALTA MOLT PER APRENDRE!
37
UNI TAT 2
3. QUI REGULA LA TEMPERATURA DEL PLANETA? Què passaria amb la temperatura del planeta si no hi hagués atmosfera? Doncs que la Terra estaria a –18 °C, cosa que no permetria l’existència d’aigua líquida i no hi hauria vida tal com la coneixem. De qui o de què rep energia la Terra? Recorda que la quantitat d’energia serà més gran com més a prop dels 90 °C sigui l’angle d’incidència de la llum del Sol respecte de la Terra. La superfície de la Terra s’escalfa després d’absorbir l’energia solar i allibera a poc a poc l’escalfor a l’atmosfera per conducció; és a dir, de la mateixa manera que s’escalfa una forquilla de metall si la deixem damunt una paella calenta.
11. Observa la imatge i reflexiona:
Si la radiació solar ha pogut travessar tota l’atmosfera (1), per què quan aquesta radiació rebota a la superfície de la Terra no pot tornar a travessar del tot l’atmosfera (2) i una part de la radiació és retinguda (3) i torna cap a la superfície del planeta?
Aquesta é una seg s, doncs, ona func ió l’atmosfe ra: REG de LA TEM ULAR PER PLANET ATURA DEL A L’AIGUA I FER QUE PUG EN EST UI ESTAR AT LÍQU ID.
1 2
3
Aquest fenomen permet que la superfície de la Terra no perdi tota la calor que ens arriba del Sol i que es mantingui a una temperatura mitjana de 14 °C; això es coneix com a efecte d’hivernacle natural.
resol el repte en grup! Com a conclusió, responeu a les qüestions i proposeu quatre mesures per frenar aquest procés: • Per què en l’actualitat aquest efecte d’hivernacle s’està intensificant? Per què això porta associat l’anomenat canvi climàtic del planeta Terra? • Busqueu informació i responeu a aquestes preguntes: – Quins gasos provoquen l’efecte d’hivernacle natural? – Hi ha un augment d’aquests gasos a l’atmosfera? – Quines són les fonts d’emissió d’aquests gasos?
38
planeta, hi hagi vida en un e qu l ta r pe e, nclusions unitat 1 qu rna a llegir les co To s. Ja hem vist en la ue iq íst er ct es cara veu alta r unes determinad i recordeu-les en 1 t ita un aquest ha de teni la de 11 u fet en l’activitat se. del debat que he entre tota la clas
2 TAT UNI
4. COM ÉS L’AIRE?
Pensa
• Què li passa a l’aire de l’atmosfera quan s’escalfa? Per respondre, pensa exemples que hagis vist al teu voltant de quan l’aire s’escalfa i pensa què passa. Entre tota la classe, apunteu un parell d’exemples:
i respon
•P odeu trobar alguna característica comuna a tots els exemples que han sortit a la classe? Apunta-la:
Més fred
Molècules
Més càlid
•C om que no podem veure l’aire, tenim dificultat per pensar i raonar sobre aquest tema. Prova d’imaginar-te que el veiem igual que podem veure l’aigua… Què creus que passa quan escalfem l’aire que està en contacte amb la superfície terrestre? (Pensa com s’eleven els globus aerostàtics.)
Menys dens Més dens
Si heu pogut arribar a la conclusió que quan l’aire s’escalfa puja o ascendeix i que, per contra, l’aire fred baixa o descendeix, enhorabona! Si no és així, no passa res. Continuem pensant-hi una mica més!
Molècules
•T al com has vist a la pàgina 32, la peça de ferro s’enfonsa en l’aigua perquè la densitat del ferro és superior a la de l’aigua. T’has fixat mai on estan col·locats els aparells d’aire condicionat? Arran de terra o més amunt? Per què?
•S i sempre estan col·locats així, deu ser per algun motiu! Completeu, entre tota la classe, aquesta conclusió: Si a l’atmosfera hi ha una massa d’aire més calenta que la resta, com que és densa, és
. Si a l’atmosfera hi ha una massa d’aire més freda que la resta, com que densa,
.
12.
En els pots d’aerosol hi ha una etiqueta que adverteix que no es poden escalfar. Això és així perquè a dins del pot metàl·lic els gasos no es poden escapar i pujar a les capes altes. Aleshores, què podria passar si l’escalfem? Observa la imatge, que t’ajudarà a entendre la situació i explica què creus que passarà.
Aire fred Aire calent
39
UNI TAT 2
5. ELS MOVIMENTS DE L’ATMOSFERA • Pensa alguna situació en la qual podries afirmar que l’atmosfera es mou. Comenteu amb els companys i les companyes de classe els diferents exemples.
Pensa
i respon
• On creus que l’atmosfera és més freda: a les regions de la zona equatorial o a les regions polars?
•O n creus que l’atmosfera és més freda: a la part superior de la troposfera o a la part on som nosaltres, en contacte amb la superfície del planeta?
r entendre Aquestes preguntes són importants pe els moviments de l’atmosfera. PRIMER MOVIMENT La diferència de temperatures de l’atmosfera fa que la densitat de l’aire sigui diferent segons la zona i que, per tant, les masses d’aire més calent pugin i desplacin les fredes, que, com que són més denses, descendeixen. Fes un esquema d’aquest moviment:
SEGON MOVIMENT Quan una massa d’aire ascendeix, deixa darrere seu un espai sense tants gasos i, per tant, amb poca pressió atmosfèrica. En canvi, quan va baixant, s’acumulen més gasos i genera una zona amb més pressió atmosfèrica. L’aire sempre circula de la zona d’alta pressió cap a la zona de baixa pressió; d’aquesta manera, es forma el vent. Fes un esquema d’aquest moviment:
La rotació de la Terra fa que la circulació de les masses d’aire a l’atmosfera sigui una mica més complicada del que seria si la Terra estigués immòbil. En el nostre hemisferi, els vents es desvien cap a la dreta i, a l’hemisferi sud, ho fan cap a l’esquerra.
40
2 TAT UNI
Alta Polar
Aire fred descendent Alta pressió
Front Polar
ci ents prin Els movim nats cèl·lupals, anome cció, actuen les de conve anera: d’aquesta m
C èl ·l Fe de ula rr el
lula Cèl· r o P la
Aire calent ascendent Baixa pressió Llevants
Aire fred descendent Alta pressió
60°
Vents
Cèl·l ula de Had ley
30°
dominants de l’oest (del SW)
Zona de calma equatorial
Aire calent ascendent Baixa pressió
Dominants de l’oest (del NW) 30°
Vents
la ·lu èl e el C d r r Fe
·lula Cèl e d y le Had
0°
Aire fred descendent Alta pressió
60°
Llevants Cèl·lu la Polar
Front Polar Alta Polar
Aire calent ascendent Baixa pressió Aire fred descendent Alta pressió
Aquestes masses d’aire, a part de tenir diferent temperatura, poden variar en una altra magnitud. Saps quina és? Efectivament, la quantitat de vapor d’aigua que transporta una massa d’aire també varia. El vapor d’aigua arriba a l’atmosfera a causa de l’evaporació de l’aigua dels rius i els mars, però, en funció de la temperatura, la massa d’aire pot contenir més vapor d’aigua o menys.
posa-ho en pràctica! 13. Observa el dibuix de l’activitat 12. Si fossin masses d’aire, quina creus que podria contenir més partícules de vapor d’aigua? Per què?
• I quina massa d’aire creus que tindrà més humitat: la formada sobre un oceà o la que s’ha format sobre un continent? Per què?
• Si hi penses una mica, tu mateix pots donar solucions a les qüestions que planteja la ciència: Les masses d’aire marítimes són Les masses d’aire càlides són Les masses d’aire, com més a prop de l’equador, tenen
humides que les continentals. humides que les masses d’aire fredes. temperatura
que les que hi ha a prop dels pols.
41
UNI TAT 2
6. EL TEMPS ATMOSFÈRIC 14. Per què creus que és tan important conèixer els moviments de l’atmosfera, la circulació de l’aire i les característiques de les seves masses? Entre tots, feu una llista de les activitats que es poden fer millor si es coneix el temps atmosfèric.
Aquesta llista no s’acaba mai. Cada dia, milions de persones a tot el món consulten les prediccions que fan els meteoròlegs sobre el temps atmosfèric que farà en un determinat lloc i en una hora determinada. De tots els fenòmens meteorològics que es produeixen a l’atmosfera, els que més ens interessen de preveure són les precipitacions, els núvols i el vent, ja que poden afectar, en diversa mesura, les nostres activitats diàries. Aquesta previsió pot evitar, fins i tot, grans catàstrofes.
» La formació de fronts Recorda com es desplacen les masses d’aire per l’atmosfera! Quan dues masses d’aire entren en contacte, estan a diferent temperatura i contenen una quantitat d’humitat diferent, aleshores es produeixen la majoria de fenòmens meteorològics i canvis de temps.
La zona de contacte de dues masses d’aire de característiques diferents s’anomena front.
Tipus de fronts:
Direcció del front
Front fred Aire càlid
Aire fred
• El front fred. Quan una massa d’aire fred avança i empeny amunt la massa càlida, tot el vapor d’aigua que conté la massa d’aire càlida forma grans núvols que produeixen precipitacions intenses. • El front càlid. Quan una massa d’aire calent avança i empeny la massa d’aire fred, l’aire calent, menys dens, llisca suaument per sobre d’aquesta i això provoca la condensació del vapor d’aigua en núvols horitzontals que produeixen precipitacions suaus.
Direcció del front
Front càlid
Aire càlid Aire fred
15. En els mapes meteorològics, les precipitacions es representen així. A quin tipus correspon cada dibuix?
42
ifletxes i dels sem La direcció de les . on avança el front cercles indica cap
2 TAT UNI
Recorda que les masses d’aire exerceixen pressió atmosfèrica…
• Quan l’aire fred descendeix, ja hi ha pressió atmosfèrica, i a aquesta s’hi suma la pressió que fa aquest aire fred en baixar. Això dona lloc a una zona amb alta pressió atmosfèrica anomenada anticicló (A), formada per remolins d’aire que es formen amb les altes pressions. Sol generar temps estable i sense precipitacions. • Quan l’aire calent ascendeix, darrere seu es crea una zona de baixes pressions anomenada cicló o depressió (D), formada per remolins d’aire que es formen amb les baixes pressions. Sol portar temps nuvolós i precipitacions.
16. En els mapes meteorològics, els anticiclons i les depressions es representen així. A què correspon cada dibuix?
D
D D D
Les lletres A i D representen el centre de l’anticicló i de la depressió, respectivament, i, per tant, les zones de màxima o mínima pressió. Les línies són les isòbares, les quals uneixen els punts amb la mateixa pressió atmosfèrica.
D A
» Els núvols i les precipitacions Els núvols els podem veure a diferents alçades de la troposfera i tenen moltes formes diferents. Parleu amb els companys i les companyes sobre experiències relacionades amb els núvols o sobre les formes que heu vist. Sabeu el nom d’alguns tipus de núvols?
17. Completa: a) De què és fet un núvol?
És molt important que, abans de respondre, pensis una bona estona per poder entendre les precipitacions. Si has respost que és format de vapor d’aigua, pensa si el vapor d’aigua el pots veure. Oi que no?, com tampoc no podem veure ni l’oxigen, ni el nitrogen ni l’heli. b) Llavors, de què són fets els núvols? Els núvols són gotes d’aigua provinents de la condensació del vapor d’aigua o de cristalls de gel. És a dir, els núvols són formats per aigua en estat líquid o sòlid.
43
UNI TAT 2
18. Completa el text: Com ja has vist en la pàgina 41, quan l’aire de l’atmosfera conté menys vapor d’aigua (humitat) és quan l’aire és Quan aquesta massa d’aire fred se satura, ja no hi cap més vapor d’aigua. Aleshores diem que la humitat relativa és del 100 %. Què creus que passarà?
És el mateix fenomen que passa en una classe quan tenim les finestres tancades i fa estona que som a dins: els vidres s’entelen. El vapor d’aigua canvia d’estat i passa a líquid. A l’atmosfera, quan passa això, es formen els núvols. Aquesta imatge ens mostra alguns núvols que podem observar a l’atmosfera. Fixa’t que n’hi ha de blancs i de grisos. De què depèn que un núvol sigui més clar o més fosc? És evident que no hi ha dos núvols iguals, però la seva massa pot ser de centenars de milers de quilograms (300.000 kg); fins i tot hi ha cumulonimbus que poden pesar 15.000.000 kg o més!
I, per què no cauen? Quant creus que pot arribar a pesar un núvol com el cumulonimbus de la imatge? Quan les gotetes d’aigu ao pesen més que l’aire qu cristalls e le cauen en forma de prec s envolta, ipitacions.
19.
Núvols Nivell alt (per sobre de 6.000 m)
Cirrus Cirrocúmuls
Cirroestrats Nivell mitjà 2.000 m a 6.000 m
Altocúmuls
Altoestrats
Estratocúmuls
Nivell baix (0 a 2.000 m) Cumulonimbus
Cúmuls
Estrats
Nimboestrats
Entre tota la classe, elaboreu hipòtesis per explicar el motiu pel qual els núvols no cauen. Després, compareu les vostres hipòtesis amb les explicacions del professor o de la professora.
44
2 TAT UNI
posa-ho en pràctica! 20. Busca els principals tipus de precipitacions i després fes una llista
amb el nom, les condicions atmosfèriques necessàries perquè es produeixin i una definició de cada una.
21. Algunes de les tempestes que porten associades precipitacions són molt intenses i afecten zones geogràfiques extenses; aquestes tempestes reben un nom propi. De quin tipus de tempestes parlem? Posa’n un parell d’exemples i explica les seves característiques i les conseqüències que van tenir.
La meteorologia és la ciència que estudia l’estat del temps atmosfèric, l’atmosfera i els fenòmens que s’hi produeixen i que permet fer prediccions per mitjà d’una sèrie d’instruments destinats a mesurar i a enregistrar dades, els quals habitualment estan instal·lats en una estació meteorològica.
22. En grups de dos o tres, feu una cerca sobre aquests instruments i ompliu la taula: Nom de l’instrument
Dibuix
Variable que mesura
Unitats amb què mesura
Altres característiques
45
UNI TAT 2
Interpreteminformacions i analitzem gràfiques!
El dibuix següent és una representació gràfica: és un mapa de predicció del temps. Això són dibuixos simplificats que fan els meteoròlegs per poder explicar a la població en general com serà el temps en els pròxims dies.
Toronto Denver
a) Quina zona del planeta representa aquest mapa? b) Què són les línies grises que hi ha per tot el mapa? c) Què representen? d) Què representa la A en el mapa? e) Què representa la D en el mapa? f) On hi haurà més pressió atmosfèrica: a Toronto o a Denver? g) Què indica la línia blava amb puntes de fletxa? h) Cap a quina direcció avancen els dos fronts que hi ha? i) Què indica la línia vermella amb semicercles? j) Cap a quina direcció avança el front que hi ha més cap al nord? k) Amb tota aquesta informació, quin temps pronosticaries si volem viatjar a la ciutat de Toronto? I si volem viatjar a Denver? Raona les respostes.
46
2 TAT UNI
POSEM ORDRE A TOT EL QUE HAS APRÈS FINS ARA!
23. Per fer-ho, caldrà que elaboris un mapa conceptual. A continuació, tens els conceptes. Tu has
de fer els requadres en l’ordre que creguis convenient i has d’escriure les paraules d’enllaç que faran de nexes d’unió. Ànim! atmosfera • capes de l’atmosfera • troposfera • exosfera • mesosfera • estratosfera termosfera • fenòmens meteorològics • gasos • partícules en suspensió • nitrogen • oxigen ozó •diòxid de carboni • aire calent • aire fred • front • zona d’alta pressió zona de baixa pressió •anticicló • depressió • moviments de masses d’aire
47
UNI TAT 2
Zona experimental
La contaminació atmosfèrica Ara que tenim tanta informació de l’atmosfera i de com es formen alguns dels fenòmens més importants que hi tenen lloc, hem de saber que les nostres activitats alteren la composició química i les propietats físiques de l’atmosfera i fan que els éssers vius que hi vivim estiguem en perill!
1 . Pensa i elabora una llista d’activitats que fem que contaminen l’atmosfera i explica de quina manera la contaminen: Activitat
Com contamina l’atmosfera?
Per fer tote s les activit ats de la llista, segurame nt cal cre mar combustib les fòssils (en cotxe vaixells, c s, amions, c a lefaccion centrals e s, lèctriques , fàbrique s, etc.). En fer aq uestes ac tivitats s’alliberen gasos, pa rtícules líquides i partícule s sòlides que van a parar a l’atmos fera.
2. Els problemes per a la salut que això comporta són molts. Al llarg de la unitat ja n’has estudiat dos. Quins? Recorda’ls i fes-ne un resum breu:
Altres efectes de la contaminació són la formació de pluja àcida i les partícules en suspensió.
3. Torna a llegir l’article de la pàgina 29. De ben se-
gur que ara l’entens molt millor. I sí, les partícules en suspensió es relacionen amb moltes malalties, entre les quals hi ha les respiratòries. Les partícules més nocives són les més petites, ja que poden travessar les venes i les artèries i anar a parar a la sang, als òrgans i al cervell.
4. Com que és un tema molt impor-
tant, hi ha molts webs que ens informen de l’estat de l’aire a les ciutats de tot el món. Consulta’n alguns. Trobaràs les adreces en el teu espai personal.
48
Però, per sensibilitzar-nos davant aquest problema, el més important és poder veure’l !
2 TAT UNI
Experiment per veure de la contaminació atmosfèrica Material necessari •D ues plaques de Petri • Paper quadriculat • Cola i tisores • Vaselina
Què has de fer? 1. Amb la base d’una de les plaques fes dos cercles en el full quadriculat i anota el nombre de quadrats que conté cada cercle. 2. Retalla els cercles i enganxa’ls dins de cada placa. 3. Impregna les plaques amb vaselina. 4. Deixa una de les plaques en un lloc on la contaminació atmosfèrica sigui elevada: per exemple, en un lloc amb molt trànsit de vehicles. 5. Deixa l’altra placa en un lloc on hi hagi menys contaminació: per exemple, en un parc i amb poc trànsit. 6. Al cap d’una setmana, compta les partícules que han quedat adherides en cada placa. 7. Si hi ha moltes partícules, compta les que hi ha en un quadrat i en quatre quadrats més. Aleshores fes la mitjana aritmètica per saber el nombre de partícules que hi ha per quadrat. 8. Finalment, multiplica el nombre obtingut pel nombre de quadrats del cercle.
49
UNI TAT 2
POSA’T A PROVA 1. Observa la imatge d’aquest instrument digital. Què mesura? Amb quines unitats?
Què volen dir? Què passaria si fóssim en una habitació i la humitat fos del 100 %? Raona la resposta.
2. Observa aquest gràfic i, a partir del que has après en la unitat, respon. Abans de contestar, però, llegeix la base d’orientació per llegir gràfics, que tens a la pàgina 51.
Altitud (km)
a) Quin títol posaries a aquest gràfic?
b) Quines variables relaciona el gràfic?
Everest 8.85 km 250 mmHg (PO2 53 mmHg)
Pressió mitjana a nivell del mar 760 mmHg (PO2 160 mmHg)
c) Aquestes variables, són directament proporcionals o inversament proporcionals? Pressió atmosfèrica (mmHg)
d) On hi ha més pressió atmosfèrica: en un poble situat a la costa, o en un poble de muntanya situat a 2.000 metres d’altitud? Per què?
e) Segons el gràfic, a 25 km d’altitud, quina pressió atmosfèrica hi ha? A què és degut?
3. Avui dia hi ha estacions meteorològiques automàtiques que ens donen informació en temps real.
Les dades que recullen es poden consultar en diferents pàgines d’internet, com Meteoclimatic. Busca una d’aquestes estacions i consulta les dades de l’estació més propera a la teva escola, mira les dades d’avui i omple la taula. Fixa’t bé en les unitats en què has d’expressar les mesures. Temperatura
Lloc
50
Humitat
Vent
Pressió
Precipitacions
OTTO VON GUERICKE
2 TAT UNI
SA QUÈ EN
BE
M,
DE …?
Feu un podcast seguint les indicacions de la pàgina 26 de la unitat 1. Abans de començar, torneu a llegir la rúbrica de les pàgines 26-27 per conèixer les expectatives de qualitat sobre la tasca.
Ava l u a r p e r m i l l o r a r Base d’orientació per llegir gràfics Llegir bé el títol del gràfic (si hi ha paraules que no entens, has de buscar-les en el diccionari).
Fixar-se en l’eix horitzontal (abscisses) i determinar quina variable representa i en quines unitats està representada.
Fixar-se en l’eix vertical (ordenades) i determinar quina variable representa i en quines unitats està representada.
Fixar-se en la línia del gràfic d’esquerra a dreta per observar quina tendència segueix.
Establir la relació que hi ha entre les dues variables.
51
UNI TAT 2
Com puc aprendreILLOR? MÉS I M
Per què oblidem algunes coses i d’altres no? Durant un minut, intenta memoritzar el nom d’aquests personatges:
Emmy Noether • Lluís Montoliu • Isaac Peral • Hipàtia • Karl Landsteiner • Louis Pasteur • Jane Goodall Valentina Tereixkova • Isabel Cacho • Paulí Castells Tanca el llibre i escriu en un paper el nom de tots els que recordis. Durant un minut, intenta memoritzar el nom d’aquests personatges:
elrubiusOMG • Katy Perry • TheGrefg • Camila Cabello • AuronPlay • Ariana Grande • Vegetta777 Willyrex • Adele • Demi Lovato Tanca el llibre i escriu en el paper el nom de tots el que recordis. De quina llista has recordat més noms? Per què?
Creus que, si fessin la prova als teus professors, pares, avis…, els resultats serien els mateixos?
Tot i que en les dues llistes hi ha noms rars, difícils de recordar, segur que n’has recordat més de la segona llista. Els teus coneixements previs sobre els personatges d’aquesta segona llista t’han permès recordar-los. Fins i tot has pogut fer associacions entre ells. En canvi, els noms de la primera llista han estat molt més difícils de recordar.
Si no saps res d’un tema, quan estudiïs, et serà més difícil de recordar-ne alguna cosa; per tant, quan estudiïs, llegeix tot el que puguis, escolta, tingues curiositat, perquè, encara que pensis que l’endemà ho hauràs oblidat, el teu cervell guarda el record.
lt o m à r e s t e p o El segon c . r a d r o c e r e d l més fàci im cop r tercer i últ Contesta pe t s de l’aparta les pregunte ABREM?». ? QUÈ EN S M E B A S N E «QUÈ
52
pondre amb un 3 o un 4 a totes En aquest moment hauries de res cal. què pots fer. Demana ajuda si et les preguntes. Si no és així, pensa