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Objetivos: Esta é uma nova disciplina, a ser oferecida aos Professores do Ensino Básico, buscando fornecer aos educadores material para estimular o ensino de ciências. São apresentados os conceitos básicos de Astronomia, e aplicações práticas que servirão de instrumento interdisciplinar atrativo para o aprendizado de Matemática, Física e Química.
Ementa: Descrição do Céu e Movimentos dos Corpos Celestes. Movimentos do Sol e das Estrelas. Movimentos da Terra e da Lua. Eclipses. Movimento dos Planetas. Leis de Kepler e Leis de Newton. As Ferramentas da Astronomia: Telescópios. Detectores. Processamento de Imagens. Fotometria. Espectroscopia. O Sistema Solar: Inventário do Sistema Solar. Formação do Sistema Solar. Estrelas: Medindo as estrelas (distâncias, magnitudes, cores, brilho, temperatura, massas e raios). Classificação das estrelas. Evolução estelar. Galáxias: A Via Láctea. Galáxias normais e ativas. Estrutura do Universo.
1. Astronomia Antiga e Percepção dos Céus. O que há de intuitivo e anti-intuitivo no Ensino de Astronomia. 2. Softwares da Astronomia Amadora e Profissional (Stellarium, Celestia, Mitaka, Java Applets, DS9 e Aladin). O uso de planilhas eletrônicas; 3. A Esfera Celeste. Noção de escalas temporais em Astronomia. Percepção dos Céus e Movimentos dos Corpos Celestes e seus Modelos. Uso do Stellarium; 4. Escalas no Universo. O grande “zoológico” astronômico. Simulações usando o Celestia, Mitaka e Java Applets; 5. Telescópios e a aquisição de imagens. As Ferramentas da Astronomia: Telescópios. Detectores. Uso de telescópios refratores, refletores e montagens Altazimutais e Equatoriais. Medindo o que é observado. Técnicas de Astrofotografia. Limites e Possibilidades (ampliação vs. área coletora, resolução angular e espacial, detectabilidade e efeitos da atmosfera). O uso de Bússolas. GPS e Aplicativos para Smartphones; Organização de Exposições Públicas. 6. Observatórios Virtuais. Detalhando o uso do DS9 e do Aladin; 7. O Sistema Terra e Lua e seus Movimentos. Detalhando das Estações do Ano à Precessão com simulações; 8. Atividade com a paralaxe da Lua. Medindo as Dimensões de Crateras Lunares; 9. Movimento dos Planetas. Leis de Kepler e Leis de Newton; 10. Sistemas Planetários. Asteróides (Clássicos e NEOs). Atividade para Determinar o Movimento das Luas de Júpiter e sua Massa. Noções sobre Exoplanetas e Grandes Missões Espaciais; 11. Estrelas: Medindo grandezas associadas às estrelas (distâncias, magnitudes, cores, brilho, temperatura, massas e raios) 12. Técnicas Fotométricas para medida de Magnitudes e Cores. De medidas subjetivas à medidas intrínsecas em objetos celestes; 13. Classificação das estrelas. Estrelas Binárias. A relação Massa-Luminosidade. Evolução estelar; 14. Cefeídas e Indicadores de Distância. 15. Espectros. Técnicas Espectroscópicas. Classificação Estelar. O Diagrama HR na prática; 16. Construindo um Espectrógrafo Caseiro. Calibrando um espectro em comprimento de onda; 17. Noções de Astronomia em Múltiplos Comprimento de Onda. Das supernovas, em Raios-X, à Estrutura Galáctica, em ondas de Rádio; 18. Revelando a Estrutura de Nossa Galáxia e determinação de seu centro pelo uso de RR-Lyrae. A missão GAIA; 19. Astronomia Extragaláctica e Classificação de Galáxias. 20. Medindo Grandezas em objetos extragalácticos. Como Determinar a Massa de uma Galáxia e o problema da Matéria Escura. 21. Classificando Galáxias com o Hubble Deep Field. 22. Galáxias normais e ativas. Buracos Negros. Modelo unificado de AGNs. Grupos de Galáxias, Aglomerados de Galáxias. Lentes Gravitacionais. 23. Identificando a atividade em Núcleo de Galáxias; 24. Cosmologia; 25. Expansão do Universo, Redshift e Lei de Hubble; 26. Seções em Planetário. Técnicas Planetaristas.
Livros e Apostilas:
Aula 01 - Introdução ao Curso e Mitos Comuns na Astronomia.
Aula 02-
A Esfera Celeste e movimentos no céu. Constelações. O softwares Stellarium.
Coordenadas Altazimutais. Exercício sobre a previsão da posição da Lua a partir
do seu movimento diário.
Aula 03-
O movimento da Lua do Sol e dos Planetas Vistos no Céu. Esfera Celeste e
Coordenadas Equatoriais. Escalas no Universo. Os softwares (Stellarium,
Celestia, e Java Applets).
Aula 04-
Sistema Terra-Sol-Lua, Detectores e Utilizando o DS9. Do modelo Geocêntrico
(Ptolomaico) ao Heliocêntrico (Copernicano). A Revolução Copernicana.
Aula 05
- Telescópios e Detectores. Atividade de Imageamento de Saturno pela
Técnica de Super-resolução. Vínculos observacionais por Galileu.
Aula 06
- As Leis de Kepler. Leis de Newton. Cinemática e Dinâmica Celeste.
Medindo o Movimento das Luas de Júpiter
Aula 07
- Leis de Newton e a Gravitação Universal. Uso do Tracker para Medida da
Gravidade da Terra e da Lua. Medida da Massa de Júpiter. Modelando e
Identificando as Luas de Júpiter por seu Espaço de Fase.
Aula 08
- CCDs, Luminosidade Fluxo, Magnitude Aparente e Absoluta. O Conceito de Cores e Temperatura das Estrelas.
Aula
9
- Distâncias e Tamanhos em Escala Astronômica. Diagrama HR. Noções de
Evolução Estelar.
Aula
10 - Espectroscopia.
Classificação Espectral de Harvard. Classe de Luminosidade.
Aula
11 - Princípios de Astronomia
Galáctica e Extragaláctica.
Aula
12 - Lei de
Hubble, Núcleos Ativos e Princípios de Cosmologia.
Para PCs:
SciDavis:
Software gratuito inspirado no programa Origin e cuja principal finalidade é
a geração de gráficos profissionais e fornecer ferramentas de análise
básicas por meio de uma interface gráfica e interativa que trabalha com
tabelas de dados.
Tracker:
Programa gratuito que permite a medição digital de experimentos físicos filmados com
a conversão dos resultados em escala real a partir de diversas ferramentas
de calibração.
Maxima:
Software gratuito utilizado para cálculos numéricos,
algébricos e plotagem de gráficos, equivalente ao software pago Maple.
DS9:
Software gratuito para visualização de imagens e dados astronômicos.
Aladin:
É um software gratuito e interativo que permit vizualizar dados astronômicos
digitalizados, sobrepor catálogos de bases de dados além de possuir
funcionalidades para operação com imagens e procedimentos para calibração.
Celestia:
Simulador tridimensional dos objetos astronômicos no Universo próximo.
Diversos recursos adicionais a esse software podem ser encontrados em
http://www.celestiamotherlode.net/.
Stellarium:
Planetário de código aberto que pode ser instalado no computador, tablet ou
smartphones. É gratuito e também possui recursos adicionais embora o foco
principal seja o céu como observado por um observador na superfície de algum
astro. Recursos adicionais, scripts e texturas podem ser econtrados na mesma
página.
Castrator:
Software para fazer recorte em filmes de um objeto captado por uma câmera
que se move no campo por problemas de alinhamento e guiagem.
Autostakkert:
Software utilizado para alinha e combinar imagens utilizando a técnica de
drizzling, ou "Variable Pixel Linear Reconstruciton", desenvolvida para o
telescópio espacial Hubble para obter imagens com super resolução.
RegiStax:
Software para alinhamento, combinação e processamento de imagens.
Soundcard
Oscilloscope:
Osciloscópio que utiliza a placa do som para receber dados.
PIPP:
Aplicativo designado para pre-processar imagens antes de combiná-las com o
software Registax. Alinhas as imagens, recorta para um campo predefinido,
etc.
Para Tablets e Smartphones:
Google
Sky Map: Software para android que simulam o céu tela do seu
dispositivo, e que combinado com o GPS e os acelerômetros do aparelho
permite visualizar o campo do céu para onde a câmera do aparelho é apontada.
Status
do GPS: Software para android utilizado para gerenciar as informações do
GPS, como coordenadas e altitude além de agregar informações de outros
dispositivos do celular, como bússola, gravitrômetro, bateria, luminância da
tela, etc.
Spectrum
Analyzer: Analisador espectral de áudio.
Telescope
Calc: Recurso para fazer cálculos úteis para telescópios.
Lux
Meter Level: Medidor de nível luminoso em lux. |
Sergio Scarano Jr - Departamento de Fisica da Universidade Federal de Sergipe Rod. Marechal Rondon s/n - Jardim Rosa Elze, São Cristovão - Sergipe, Brazil Tel: (55) 79-2105 6807. E-mail: scaranojr@ufs.br
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