O Eclipse Solar Total de 2024

Em 8 de abril de 2024, um eclipse solar total ocorrerá na América do Norte e será visível ao longo de um caminho que se estende pelo México, partes dos Estados Unidos e pelas Províncias Marítimas do Canadá. Embora existam muitos tipos diferentes de eclipses, os eclipses solares totais são raros - o próximo não ocorrerá na América do Norte por mais 20 anos! Como muitos outros, a VEX Robotics está entusiasmada com este fenómeno raro e notável! Aqui estão algumas atividades de sala de aula divertidas e envolventes que você pode incorporar para se conectar com os alunos sobre o próximo eclipse usando VEX 123, VEX GO e VEX IQ!

Actividades para VEX 123

Mini Eclipse com VEX 123

Esta atividade é inspirada nas fases de um eclipse solar total, exibidas na imagem abaixo. O robô VEX 123 desempenhará o papel da Lua durante o eclipse! 

A configuração é simples: coloque um "Sol" no centro de um bloco 123. O Sol deve ser um pouco maior do que o próprio robô. (Você pode traçar o Anel de Arte e cortar um pouco fora dessa linha para fazer o Sol usando cartolina amarela.) Você também pode incluir uma impressão da lua e anexá-la ao topo do Art Ring no VEX 123 Robot para fazer o robô parecer verdadeiramente lunar. 

Codifique o Robô 123 para viajar através do Sol para fazer as formas de sol/lua mostradas nas fases acima. Veja o vídeo abaixo: 

Usei o VEXcode 123 para este projeto para codificar o robô para se mover em incrementos muito pequenos, esperar entre cada movimento e girar em ângulos menores para criar o caminho curvo. Foi preciso pensar e visualizar com cuidado para determinar os movimentos, padrões e onde posicionar o robô. Aqui está o código usado no vídeo acima: 

Você também pode concluir a atividade com o Touch ou o Coder; em vez de mover o robô em um ciclo contínuo, peça aos alunos que experimentem o posicionamento do robô para recriar cada fase do eclipse individualmente. Você pode implementar o Mini Eclipse VEX 123 como uma atividade independente ou executar cada fase em tempo real enquanto o eclipse está acontecendo. Como a configuração é simples, a atividade pode ser facilmente concluída ao ar livre. 

Visualizar o eclipse de perto

Dê uma olhada mais de perto nas diferentes fases de um eclipse solar total usando o robô VEX 123! Os alunos codificarão seus robôs para identificar imagens de cada estágio de um eclipse solar total. 

Faça recortes de cada estágio do eclipse solar e prenda os recortes a diferentes quadrados dos azulejos VEX. Depois de exibir imagens das diferentes etapas do eclipse para a turma e explicar cada etapa do eclipse, peça aos alunos que codifiquem o robô para seguir o caminho de cada etapa do eclipse. 

Você pode optar por listar os estágios nas Peças sequencialmente ou misturá-los enquanto seus alunos codificam o Robô VEX 123 para alcançar cada estágio do eclipse em ordem cronológica. 

Considere incluir as seguintes etapas:

Estágio 1 (Eclipse Parcial)

A sombra da lua se torna visível sobre o disco do Sol. O primeiro contato ocorre quando a sombra da Lua toca a borda do Sol. 

Fase 2 (Início do Eclipse Total)

Durante este estágio, quase todo o disco do sol é coberto pela Lua. 

No início deste estágio, a luz do Sol aparece dividida em "contas". Estes são conhecidos como "Bailey's Beads", em homenagem ao cientista britânico Francis Bailey, que descobriu esse fenômeno em 1836. 

Eventualmente, as contas desaparecem e formam um ponto brilhante de luz solar semelhante a um diamante no céu, e a atmosfera do Sol forma a faixa do anel. A aparência do Anel de Diamante é um sinal de que o eclipse quase atingiu a totalidade.

Estágio 3 (Totalidade)

A Lua cobre completamente o disco do Sol. Apenas a Coroa do Sol é visível. O céu escurece, as temperaturas caem e a vida selvagem muitas vezes fica quieta.

Estágio 4 (Fim Total do Eclipse)

Também conhecido como Terceiro Contato, a sombra da Lua começa a se afastar e o Sol reaparece. As Contas de Bailey e o Anel de Diamante aparecem novamente. 

Estágio 5 (Fim do Eclipse Parcial)

A Lua para de se sobrepor ao disco do Sol. A sombra do Sol fica cada vez menor e, eventualmente, deixa o Sol. O quarto contato ocorre no ponto em que a sombra deixa o Sol. 

Você pode adicionar mais ou menos imagens para representar os estágios do eclipse com base nas necessidades dos seus alunos. Além disso, considere adicionar carimbos de data/hora para cada estágio para representar a que horas sua área específica experimentará cada estágio do eclipse total. 

Para obter suporte extra, forneça aos alunos um diagrama dos diferentes estágios de um eclipse solar total, como na imagem abaixo: 

Os alunos vão gostar de aprender sobre o eclipse e ver imagens reais, especialmente em áreas que podem não experimentar o eclipse em primeira mão. Esta atividade seria uma grande oportunidade para apresentar aos alunos o conceito de um eclipse antes que o eclipse ocorra. 

Atividades para VEX GO e VEX IQ

Eclipse Pathfinder

Inspirado por imagens do caminho do eclipse, conduza o Coronel Jo em uma Base de Código ou um BaseBot, ou construa e empurre um Moon Buggy através de um grande mapa para replicar o caminho do eclipse total! 

Você pode até girar o robô em várias posições para imitar o ângulo da Lua! Esta atividade pode ser concluída como uma atividade independente ou em tempo real à medida que o eclipse acontece. Descobrir os incrementos de movimento para conduzir o robô em um caminho curvo específico também seria uma exploração divertida! 

Modelo de Rotação da Lua 

Usando VEX GO ou VEX IQ, peça aos alunos que construam sua própria Lua Rotativa que traça o caminho da totalidade do eclipse! Para configuração, imprima um mapa do caminho da totalidade, como a imagem na atividade Eclipse Pathfinder. Anexe o mapa a uma peça GO com pinos espetados no papel. Imprima um recorte de uma imagem da Lua e prenda-a à construção com um alfinete, assim: 

A atividade é aberta - Peça aos alunos que projetem e construam seu próprio modelo de rotação da Lua que trace o caminho da totalidade. Há tantas maneiras pelas quais os alunos podem fazer isso, e esta atividade será um ótimo exercício de construção colaborativa e criatividade! 

Neste exemplo, usei as vigas deslizantes no kit para que eu pudesse ajustar a posição da Lua enquanto ela viajava em um caminho curvo. Veja o vídeo abaixo como exemplo. Enquanto o exemplo usa um Kit GO, a atividade funcionará tão bem com GO OU IQ. 

Laboratório STEM Dia e Noite: Adaptação do Eclipse Solar

Adapte o Day and Night VEX GO Stem Lab para se concentrar no Eclipse solar com VEX GO ou VEX IQ! No Laboratório de STEM Dia e Noite, os alunos investigam a rotação da Terra. Então, por que não adicionar a Lua à mistura para mostrar o eclipse? Embora GO e IQ tenham muitas peças semelhantes, tive que fazer algumas modificações para fazer a construção funcionar, e optei por usar peças VEX IQ para construir o modelo.  

Montei o Cérebro de lado para que ele possa servir como uma pequena plataforma para o Sol, depois criei uma pequena cesta para o motor, já que o motor IQ só tem orifícios de montagem de um lado. Mas, no geral, isso funcionou exatamente como a compilação GO!

Para adicionar a Lua, usei parte dessa ‘cesta‘ do motor como uma maneira de montar outra viga longa com uma engrenagem menor para atuar como minha lua.

À medida que a Terra gira, posso mover manualmente a Lua entre a Terra (a bola de isopor) e o Sol (o LED no Sensor Óptico) para criar minha própria sombra/eclipse. Você pode até pintar a bola de isopor para se parecer mais com a Terra. Veja o eclipse no vídeo abaixo: 

Os alunos poderiam passar pelo mesmo processo para criar seus próprios modelos da rotação da Terra e tentar alturas diferentes para o Sol e a Lua e ver como isso afeta as sombras também.

Também numa aplicação divertida, temática, quando estava a fazer o meu projeto VEXcode, nomeei o meu motor e Sensor Óptico com base no que estava a ser modelado (a Terra e o Sol). Isso poderia ajudar os alunos a fazer essas conexões entre os comportamentos em seu modelo e os comportamentos no VEXcode!

Modelo de Escala de Eclipse Solar

Oriente seus alunos a usar peças VEX GO para fazer um modelo em escala simples de um eclipse solar! Os seus alunos terão de saber que

• A lua tem ¼ do tamanho da Terra 
• Existem cerca de 30 diâmetros terrestres entre a Terra e a Lua. 

Comece por recolher os seguintes materiais:

• 1 critério 
• Viga grandes (para fazer um comprimento total de pelo menos 33 polegadas, uma vez conectado)
• Feixes Grandes Vermelhos e Pinos Vermelhos para conectar os Feixes Grandes
• 2 Feixes Verdes
• 6 pinos vermelhos
• 2 conectores vermelhos
• 2 pinos amarelos
• Contas, pompons ou outros objetos redondos para representar a Terra e a Lua. O seu objeto da Terra deve ter cerca de 1 polegada e o seu objeto da Lua deve ter cerca de 1/4 de polegada. Usei pompons para a minha modelo.
• Pontos adesivos ou fita dupla face

Primeiro, conecte as Vigas Grandes juntas para fazer uma viga mais longa com cerca de 33 polegadas de comprimento.

Eu usei:

• 2 Vigas Grandes Cinza
• 2 vigas grandes pretas
• 1 Viga Grande Branca
• 1 Viga Amarela Grande
• 5 vigas quadradas vermelhas
• 20 pinos vermelhos

Conclua as seguintes etapas para criar o modelo: 

Passo 1

Use as vigas e pinos quadrados vermelhos para conectar cada viga para fazer uma viga longa e resistente. A viga deve ter pelo menos 33 polegadas de comprimento. Como um desafio divertido, incentive os alunos a determinar de forma independente a combinação mais precisa de vigas para criar a viga de 33 polegadas de comprimento! Os alunos podem usar um critério para medir a precisão de seu feixe longo.

Passo 2

Conecte cada Conector Vermelho a uma extremidade de cada um dos seus Feixes Verdes e conecte o Conector Amarelo ao Conector Vermelho. Em seguida, use os seus pontos adesivos para fixar a sua Terra e Lua aos Conectores Amarelos. 

Passo 3

Agora, prenda a sua Terra e a sua Lua ao raio que você fez. Como a sua Terra tem 1 polegada de diâmetro, você pode colocar a sua lua a 30 polegadas de distância dela no seu feixe, então o seu modelo está basicamente em escala. Meu feixe tem 33 polegadas de comprimento, então prendi minha Lua em uma extremidade, depois medi 30 polegadas da extremidade para prender minha Terra.

Passo 4

Agora você está pronto para testá-lo! Idealmente, você tem um bom dia de sol e pode levar seus alunos para fora e usar o sol real para isso. Uma lanterna num quarto escuro também funciona muito bem.

Segure o modelo de modo que a Lua fique entre o Sol (ou sua fonte de luz) e a Terra. A Lua lançará uma sombra sobre a Terra, mostrando o que acontece durante um eclipse solar! Você provavelmente precisará brincar com o ângulo em que está segurando o modelo para obter a melhor sombra possível. Se você estiver dentro e usando uma lanterna, peça a um aluno que segure a lanterna a diferentes distâncias do lado da Lua do modelo para testar a melhor sombra.

Se você virar o modelo para que a Terra fique mais próxima de você (entre o Sol e a Lua), terá um modelo de um eclipse lunar, onde a Terra lança uma sombra sobre a Lua!

Nota: Esta atividade não deve ser concluída durante o eclipse. Durante eclipses solares parciais ou anulares, nunca é seguro olhar diretamente para o eclipse sem proteção adequada para os olhos. Ao assistir a um eclipse solar parcial ou anular diretamente com os olhos, você deve olhar através de óculos solares seguros ("óculos de eclipse") ou um visualizador solar portátil seguro em todos os momentos. Os óculos Eclipse NÃO são óculos de sol comuns; os óculos de sol comuns, por mais escuros que sejam, não são seguros para ver o Sol. Aprenda sobre a segurança do eclipse total com os recursos da NASA.

Existem inúmeras maneiras de implementar a robótica educacional para ensinar seus alunos sobre o eclipse! Publique suas próprias ideias na Comunidade PD+ para inspirar outras pessoasou inscreva-se em uma sessão individual com especialistas da VEX para obter assistência na implementação de qualquer uma dessas atividades. Estamos animados para ver como você incorpora o VEX Continuum para se conectar a este evento histórico!