Física do ensino fundamental · Grades 1–9
11A Lua no céu
Em algumas noites um sorriso prateado e fininho fica pendurado sobre os telhados; duas semanas depois, uma lanterna redonda e cheia inunda o quintal de luz pálida. É a mesma Lua — a nossa vizinha mais próxima no céu, e o único outro mundo em que gente já pisou. Está na hora de nos apresentarmos direito.
11.1 A nossa vizinha no céu
Definição 11.1 (A Lua)
A Lua é uma bola enorme de rocha cinzenta que viaja em volta da Terra, a nossa fiel companheira no espaço. Ela é muito menor que a Terra e fica muito longe — mais longe do que qualquer avião voa, tão longe que os astronautas que a visitaram viajaram três dias para chegar lá.
Exemplo 11.2 (Olhando de perto)
A olho nu a Lua mostra manchas pálidas e regiões brilhantes — algumas pessoas veem um rosto ali. Com um binóculo (uma coisa maravilhosa de experimentar numa noite de lua cheia), as manchas se transformam em planícies e em crateras redondas, cicatrizes em forma de tigela deixadas por rochas do espaço que caíram lá há muito tempo. A Lua guarda as suas cicatrizes para sempre: ela não tem vento nem chuva para apagá-las — na verdade, ela não tem ar nenhum. Não ter ar quer dizer também um mundo silencioso: na Lua, nem um grito faz som.
Exemplo 11.3 (A Lua que segue você)
Caminhe pela rua numa noite de luar: as casas e as árvores passam para trás, mas a Lua parece seguir você, sempre ao seu lado. Ela não está mesmo perseguindo você — ela está tão longe que atravessar uma rua inteira não muda nada na sua vista dela, enquanto as casas de perto mudam o tempo todo. As coisas muito distantes parecem seguir todo viajante; a Lua faz isso melhor do que ninguém porque é a campeã da distância.
11.2 Luz refletida
Exemplo 11.4 (O luar é luz do Sol refletida)
A Lua é uma fonte de luz? Lembre do teste do ano passado: ela fabrica a própria luz? Não fabrica — a Lua é uma bola de rocha escura, como um seixo gigante no céu. Aquilo que chamamos de luar é luz do Sol refletida por essa rocha — devolvida na nossa direção, do mesmo jeito que uma parede branca ilumina um cômodo sem ser uma lâmpada. O Sol ilumina um lado da Lua; nós vemos a parte desse lado iluminado que estiver voltada para nós.
Observação 11.5 (Uma Lua de dia)
Muita gente acredita que a Lua é uma criatura da noite — mas olhe para cima em algumas tardes e lá está ela, um fantasma pálido no céu azul! A Lua viaja em volta da Terra no horário dela e não liga se é dia ou noite para nós. Ela só se mostra com menos orgulho de dia, quando o brilho do Sol toma conta do céu.
11.3 A Lua muda de forma
Exemplo 11.6 (As formas mutantes da Lua)
Observe a Lua em muitas noites seguidas e ela muda de forma: uma lua crescente fininha, como um pedacinho de unha cortada, depois um meio-círculo, depois uma forma gorda quase redonda, depois o disco perfeito da lua cheia — e então tudo diminui de novo, até uma fatia fina voltada para o outro lado, a lua minguante, até que por uma ou duas noites a Lua parece sumir por completo. O espetáculo inteiro leva mais ou menos um mês, e depois se repete, tão confiável quanto o dia e a noite.
Método 11.7 (Manter um diário da Lua)
- Em cada noite sem nuvens, mais ou menos na mesma hora, procure a Lua;
- desenhe a forma que você vê num quadradinho de calendário — um círculo, com a parte escura pintada;
- se as nuvens a esconderem, escreva “nuvens” e siga em frente;
- depois de duas semanas, ponha os seus desenhos em fila.
Os seus próprios desenhos vão mostrar a forma mudando, um pouquinho mais a cada noite. Por que a Lua faz isso é um quebra-cabeça delicioso — ele será resolvido direitinho num ano mais adiante deste curso, e o seu diário é o primeiro passo da prova.
11.4 Exercícios
Exercício 11.1 ★
A Lua é maior ou menor que a Terra? Mais perto ou mais longe que as nuvens? Como sabemos que as pessoas conseguem visitá-la?
Solução
Solução de Exercício 11.1.
Muito menor que a Terra e muito mais longe que as nuvens — mais longe do que qualquer avião voa. Sabemos que dá para visitá-la porque astronautas visitaram: a viagem levou três dias em cada trecho.
Exercício 11.2 ★
Como se chamam as marcas redondas em forma de tigela na Lua, e o que as fez? Por que elas continuam lá depois de tanto tempo?
Exercício 11.3 ★
A Lua é uma fonte de luz, como uma lâmpada, ou uma recebedora de luz, como uma parede branca? De onde vem o luar de verdade?
Exercício 11.4 ★
Qual metade da Lua o Sol ilumina: sempre a metade voltada para o Sol, sempre a mesma metade, ou uma metade diferente ao acaso?
Solução
Solução de Exercício 11.4.
Sempre a metade voltada para o Sol — o lado ensolarado fica claro, o lado de trás fica na própria noite.
Exercício 11.5 ★
A Lua pode ser vista de dia? Se um colega disser que não, o que o convenceria?
Solução
Solução de Exercício 11.5.
Pode — em muitas tardes uma Lua pálida fica pendurada no céu azul. A melhor prova para um colega desconfiado: sair numa tarde dessas e apontar para ela.
Exercício 11.6 ★
Diga as formas da Lua em ordem, começando pelo pedacinho de unha fininho e terminando na lanterna redonda. Quanto tempo leva o espetáculo inteiro antes de se repetir?
Solução
Solução de Exercício 11.6.
Lua crescente, quarto, quase cheia, lua cheia — e depois de volta por quase cheia, quarto e minguante, até a lua nova escondida. O espetáculo inteiro leva mais ou menos um mês.
Exercício 11.7 ★
Na Lua não há ar. O que aconteceria com um grito lá? E com uma pipa?
Exercício 11.8 ★
Comece hoje à noite o diário da Lua do Método 11.7. Quais duas coisas precisam ficar iguais a cada noite para que o diário seja justo?
Solução
Solução de Exercício 11.8.
A mesma hora e o mesmo desenho honesto a cada noite (o mesmo lugar também ajuda): um diário justo muda uma coisa de cada vez — a noite.
Exercício 11.9 ★★
“A Lua seguiu o nosso carro até em casa!”, diz a pequena Rosa. Explique a ela, com o passeio pela rua do Exemplo 11.3, por que as coisas muito distantes parecem seguir a gente, enquanto as coisas de perto passam para trás.
Solução
Solução de Exercício 11.9.
As casas estão perto, então passar por elas muda o jeito como Rosa as vê — elas deslizam para trás e somem. A Lua está tão longe que o passeio inteiro não muda nada na vista que Rosa tem dela: a Lua fica ao lado dela, parecendo segui-la. A campeã da distância sempre “segue” a gente.
Exercício 11.10 ★★
Numa noite de lua fininha, olhe com atenção: às vezes a parte escura da Lua brilha bem de leve, de modo que dá para adivinhar o círculo inteiro. O Sol não bate nessa parte — mas alguma outra coisa brilha ali perto. Que bola grande, brilhante e iluminada pelo Sol poderia estar iluminando o lado escuro da Lua, do mesmo jeito que a Lua ilumina as nossas noites? (Dica: você está em cima dela.)