Actividade 1: Estrutura estelar

IGeoE, Sábado 26 de Novembro 2005
Hands-On Universe, Europe
Bringing Frontline interactive Astronomy to the Classroom
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Hands-On Universe
www.handsonuniverse.org
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Prof. Carl Pennypacker
Univ. da Califórnia (Berkeley, USA).
O Que é?
Programa educacional que visa testar e implementar actividades
simples de âmbito astronómico nas salas de aula.
O objectivo?
Levar os alunos a estudar o Universo aplicando conceitos das Ciências
exactas
(Matemática,
Física,
Química),
usando
ferramentas
tecnológicas, em estreita relação com os programas escolares.
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Hands-On Universe
Actividades
1.
Introdução ao processamento de dados astronómicos.
2.
Medição de tamanhos, brilhos, distâncias, e cores de objectos
astronómicos.
3.
Busca de Supernovas.
Recursos tecnológicos
1.
Software desenvolvido especificamente para utilização escolar.
2.
Rede de telescópios para realização de observações astronómicas
via Internet.
3.
Acesso a arquivos de imagens e dados astronómicos via Internet.
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Hands-On Universe
Hands-On Universe no mundo (Hou International)
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Conferências (Global HOU)
1.
Paris 2002.
2.
S. Petersburgo 2004.
3.
Pequim 2005.
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Hands-On Universe
Descoberta de Supernova na galáxia M51
Cometa Machholtz
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Objecto da Cintura de Kuiper
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Hands-On Universe, Europe
Bringing Frontline interactive Astronomy to the Classroom
MINERVA
EU-HOU: Hands-On Universe, Europe
Bringing frontline interactive astronomy to
the classroom
Projecto entre os 33 projectos seleccionados para
financiamento, de um total de 91 propostas aceites, entre
343 pré-propostas.
EU-HOU
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Instituições europeias
responsáveis pelo projecto
Universidade Pierre e Marie Curie (Paris)
Centro de Física Teórica da Academia das Ciências (Polónia)
Universidade de Tecnologia de Chalmers (Suécia)
Núcleo Interactivo de Astronomia (Portugal)
Universidade Complutense de Madrid (Espanha)
Planetário de Armagh (Irlanda)
Città della Scienza (Itália)
Philekpaideftiki Etaireia (Grécia)
EU-HOU
Países participantes
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O projecto
1.
Estabelecer uma estrutura para o EU-HOU, com sede em Paris.
2.
Desenvolver um software astronómico de uso escolar.
3.
Implementar, e testar em toda a rede, um conjunto de 8 exercícios.
4.
Desenvolver um Portal de recursos didácticos de apoio aos Profs.
Objectivos do EU-HOU
1.
Criar redes de escolas, planetários, observatórios.
2.
Estabelecer colaborações entre Professores e Investigadores a nível
internacional.
3.
Explorar redes de telescópios robotizados para uso escolar.
4.
Desenvolver actividades de divulgação da ciência em parceria com
centros de Ciência.
5.
Consolidar o ensino das ciências em cada país participante, através
do envolvimento de um cada vez maior número de escolas
nacionais.
6.
Software desenvolvido especificamente para utilização escolar.
7.
Testar métodos pedagógicos inovadores.
8.
Envolver Professores e alunos das escolas secundárias em
actividades reais de investigação astronómica.
9.
Atrair estudantes para a investigação científica.
Produção de
recursos pedagógicos e
didácticos
Experiências prontas a usar nas salas de aula.
inspiradas em actividades reais de investigação
científica.
baseadas em dados reais (imagens, espectros).
que façam uso de tecnologias multimédia.
sejam flexíveis para fácil adopção por parte de
professores e alunos.
disseminação através de workshops e sessões de treino
para professores.
Recursos tecnológicos
Criação do Site www.euhou.net
Disponibilização gratuita no site de todos os
recursos necessários à condução das actividades.
Manuais bilingues de todas as actividades.
Aquisição de 160 Webcams (20 por cada país).
Adaptação da Antena de Onsala para
observações remotas.
Criação de um software multiplataforma, e
facilmente adaptável.
SE-HOU
Os Braços Espirais da Via Láctea
Onsala
Antena de uso escolar:
custo ~ 8000 Euros!
Observações de H na
risca dos 21 cm!
Electrónica simplificada
F-HOU
Efeito Doppler e Velocidades Radiais
Desvio Doppler
provocado pelo movimento
da estrela.
Planeta invisível
Fotometria de um Trânsito
Ocultação de HD 209458
Velocidades radiais
Período = 3.524738 dias
Massa = 0.69 ± 0.05 MJúpiter
Raio = 1.35 ± 0.04 RJúpiter
Densidade = 0.35 ± 0.05 g/cm3
Observações de
amadores
Meade 16’’ + Focal reducer
SBIG ST7E CCD
Michel Mayor et Didier Queloz (1995)
M sin i = 0.46 Mj
a = 0.05 UA
GR-HOU
A Vida das Estrelas
Classificação espectral
• Ferramenta útil para investigar populações de estrelas.
• Este exercício pretende introduzir os alunos ao método
clássico de classificação espectral.
Dois campos (A–associação, F–fundo)
PL-HOU
Estrelas Variáveis
Observações com webcams…
…acopladas a um telescópio...
... Ou acopladas apenas a simples lentes ....
…para obter imagens...
15 cm Newton
…Observações de estrelas variáveis...
PT-HOU
Modelo de Estrutura Estelar
Física & Química 10º Ano
Tópicos
•
•
•
•
•
•
•
•
Espectro electromagnético
Radiação e energia
Energia irradiada pelas estrelas
Emissão e absorção de
radiação
Espectros de riscas de emissão
e absorção
Espectros contínuos
Lei de Stefan-Boltzmann
Lei de Wien
Competências
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Identificar tipos diferentes de espectros (GR-HOU)
Atribuir diferentes energias a diferentes c.d.o
Comparar as energias das radiações UV, Visual, e IR.
Compreender balanço térmico e emissão térmica
Relacionar a energia irradiada por uma superfície com
a área e temperatura (Lei de Stefan-Boltzmann)
Identificar o fluxo irradiado com a temperatura (Lei de
Wien)
Fluxo de radiação do Sol e da Terra.
Obter, registar, e organisar dados observacionais
Analisar de dados à luz de modelos teóricos
Discutir o efeito de determinada variação de um
parâmetro
Comparar os resultados com hipóteses colocadas
Discutir os resultados na turma
Elaborar um relatório
Modelo de Estrutura Estelar
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Modelo de Estrutura Estelar
Modelo de Estrutura
Estelar
Actividade 1: Estrutura estelar
1.
Correr o modelo para o Sol.
2.
Register solar parameters at
center: Density, Pressure,
Temperature
3.
Register solar parameters at
surface: Radius, Mass, Effective
Temperature
4.
Calculate solar luminosity
5.
Plot model parameters versus
radius
6.
Redo steps 1-5 for Regulus and
Barnard´s star
7.
Compare results
Modelo de Estrutura
Estelar
Actividade 2: Lei de Wien
1.
Run the model for Vega, Sirius A, Procyon A
2.
Register the star´s effective temperature
3.
Plot blackbody curves for the effective
temperatures found
4.
Identify the wavelength region of the EM spectrum
at which these stars emit most of their radiation
5.
What star color do you expect to observe?
Modelo de Estrutura
Estelar
Actividade 3: Diagrama H-R
1.
Run the model for a list of known
stars
2.
Plot star luminosities versus
effective temperatures
3.
Describe patterns in the plot, and
identify different groups of stars
4.
Characterize each group in terms of
temperature, luminosity, and size
Modelo de Estrutura
Estelar
Actividade 4: Evolução estelar
1.
Choose an evolutionary track for a
sunlike star
2.
Plot the track
3.
Identify different stages of evolution
4.
Discussion
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IT-HOU
Massa de Galáxias Distantes
SP-HOU
Órbitas no Sistema Solar
UK-HOU
Telescópio Faulkes