Breve descrição
Já imaginou o que acontece às diferentes estrelas, no céu noturno, à medida que envelhecem? A simulação Estrela numa Caixa permite explorar o ciclo das estrelas. É dada vida a estrelas com diferentes massas iniciais e elas vão mudando à medida que envelhecem. Algumas estrelas têm uma vida muito ativa e dramática. Outras mudam muito pouco em milhões de milhões de anos. A aplicação permite visualizar as mudanças na massa, tamanho, brilho e temperatura em todos os diferentes estágios de evolução.
Winner First Prize of Scientix Award
Objetivos
- Compreender as diferenças nos ciclos de vida das estrelas com diferentes massas iniciais.
- Demonstrar a utilização de ferramentas gráficas para explorar diferentes aspetos físicos de um sistema complexo.
Objetivos de aprendizagem
- Descrever a relação entre a massa da estrela e o seu tempo de vida.
- Indicar que as estrelas acima de uma determinada massa terminam o seu ciclo de vida com numa Supernova.
- Dar nome aos estágios principais do ciclo de vida das estrelas, para estrelas de diferentes massas.
- Descrever a relação entre a massa da estrela, a sua idade e a sua posição no diagrama Hertzsprung-Russell.
Avaliação
A exatidão das suas respostas pode ser a base de avaliação da compreensão dos alunos. Contudo um feedback mais detalhado pode ser obtido conversando individualmente com os alunos.
- Pergunte aos alunos para contar o que acontece a uma estrela de uma massa solar enquanto ela se move ao longo do gráfico.
- Pergunte aos alunos porque diferentes massas iniciais de uma estrela levam a diferentes ciclos de vida, quais são as principais diferenças e o que lhes acontece no final do das suas vidas.
Material
- Computador com Internet
- Fichas de trabalho Estrela numa Caixa
Informações de referência
- Antes do início da atividade, os alunos devem compreender o que é uma estrela.
- Os alunos devem estar familiarizados com o conceito de queima/fusão de hidrogénio.
- Os alunos devem saber ler e utilizar gráficos para exibir e discernir informação.
- Os professores podem utilizar a apresentação em Powerpoint disponibilizada para leccionar o ciclo de vida das estrelas, antes de iniciar esta atividade (disponível em http://lcogt.net/education/starinabox).
Descrição da atividade completa
A aplicação Estrela numa Caixa está disponivel em http://lcogt.net/starinabox
Nível Secundário
Passo 1
- Abre a tampa da tua Estrela numa Caixa.
- O gráfico é um diagrama de Hertzsprung-Russell da luminosidade de uma estrela em função da sua temperatura.
- O painel de informação permite-te comparar o Sol com a tua estrela. Ele compara o raio relativo, temperatura de superfície, brilho (luminosidade) e massa da tua estrela, com o Sol.
Passo 2
A Evolução do Sol durante o seu tempo de vida.
Carrega no botão “Iniciar” em baixo do diagrama de Hertzsprung-Russell para mostrar a evolução do Sol. Indica o nome de três estágios do ciclo de vida do Sol, apresentados no diagrama de Hertzsprung-Russell.
- Estágio 1:
- Estágio 2:
- Estágio 3:
Utiliza a tabela abaixo para descrever pelas quais o Sol vai passar entre os diferentes estágios.
- Indica se “Aumenta”, “Diminui” ou “Permanece Igual” para cada uma das colunas da tabela, indicando também os valores numéricos iniciais e finais.
Consulta o separador “Brilho”:
- Em que estágio do seu ciclo de vida o Sol está mais brilhante?
- Neste momento, qual a idade do Sol (em Milhares de Anos)? Consulta o separador “Temperatura à superfície”:
- Em que estádio do seu ciclo de vida o Sol terá a sua temperatura mais elevada?
- Em Kelvin, qual será a sua temperatura mais elevada? Consulta o separador “Fases na vida da tua estrela”:
- Em que estádio do seu ciclo de vida é que o Sol estará mais tempo?
- Em Milhares de Anos, quanto tempo passará nesse estágio? Consulta o separador “Massa”:
- O que acontece à massa do Sol, à medida que envelhece?
- Que tipo de estrela o Sol será, no seu final de vida?
- Qual é o tempo de vida total do Sol?
Passo 3
Explora a evolução de estrelas com diferentes massas iniciais.
Selecciona, por baixo do diagrama de Hertzsprung-Russell, uma massa inicial diferente da massa do Sol. No diagrama de Hertzsprung-Russell, carrega no botão “Iniciar” para visualizares a evolução da nova estrela que criaste. Experimenta algumas estrelas diferentes e depois responde às questões.
Utilizando o diagrama de Hertzsprung-Russell:
- Onde, na Sequência Principal, as estrelas de menor massa começam?
- Onde, na Sequência Principal, as estrelas de maior massa começam?
Dependendo da massa inicial, há três possibilidades para o estágio final da estrela. Diz o nome desses três estágios finais possíveis.
Passo 4
Segue a evolução das cinco estrelas de diferentes massas.
Completa a tabela em baixo de acordo com as diferentes massas iniciais das estrelas.. Dica: Pode ser mais fácil utilizar a “Tabela de Dados” da Estrela numa Caixa, para encontrar os valores exatos.
Passo 5
Estuda os dados obtidos para as diferentes estrelas da tabela acima.
Comparando a temperatura:
- Que estrela atinge a maior temperatura?
- Em que estágio da sua vida é que atinge essa temperatura? Comparando luminosidades:
- Que estrela atinge a maior luminosidade?
- É a estrela que tem a mesma massa que aquela que atinge a maior temperatura?
Passo 6
Questões de Escolha Múltipla. Escolhe a resposta correta.
Em que tipo de estrela se torna o Sol depois de sair da Sequência Principal?
- Estrela de Neutrões
- Anã Vermelha
- Gigante Vermelha
- Supergigante Vermelha
Qual o principal fator que determina o estágio que a estrela vai seguir, depois da Sequência Principal?
- Massa
- Luminosidade
- Temperatura
- Raio
A massa da estrela Betelgeuse é muito maior que a massa do Sol, assim, o seu tempo de vida será:
- Maior que o do Sol
- O mesmo que o do Sol
- Menor que o do Sol
Comparando a altura a que a estrela entra na Sequência Principal, a massa da estrela no final do seu ciclo de vida vai:
- Ser maior
- Ser a mesma
- Ser menor
- Depende do tipo de estrela
O Sol vai passar a maior parte da sua vida em que estágio?
- Sequência Principal
- Gigante Vermelha
- Anã Vermelha
- Anã Branca
(soluções emt: http://goo.gl/tlaEH1)
Currículo
Space Awareness curricula topics (EU and South Africa)
Our wonderful Universe, stars
National Curricula UK
GCSE, physics: AQA Science A, Edexcel, OCR A, OCR B, WJEC
GCSE, astrophysics: Edexcel
A level, physics: AQA, Edexcel, OCR A, OCR B, WJEC
KS3, physics: space physics
KS2, year 5, science: Earth and space
Informações adicionais
- Se quer saber mais sobre a evolução das estrelas, espreite as páginas do nosso SpaceBook sobre o ciclo de vida das estrelas: http://lcogt.net/book/life-cycle-stars
- Também pode saber mais sobre o diagrama de Hertzsprung-Russell no SpaceBook: http://lcogt.net/book/h-r-diagram
- As quetões de exercício podem ser feitas num questionário de escolha múltipla num website ou numa aplicação como o Socrative (https://www.socrative.com/)
Conclusão
A atividade termina quando os alunos completaram as fichas de trabalho. O professor deve discutir as respostas dadas pelos alunos nas suas fichas.
This resource was developed by Edward Gomez, LCOGT and peer-reviewed by astroEDU. Translated in Portuguese by César Marques.
