O ponto de partida. Este é um item sobre um modelo e sobre o desenho de uma experiência, ao mesmo tempo. Para o resolver, faz duas coisas antes de ler as afirmações.
Primeiro, traduz o modelo: cada peça do dispositivo representa uma coisa da natureza.
- a água quente no frasco é o magma — uma intrusão magmática;
- a areia à volta é a rocha encaixante, a rocha onde o magma se instalou;
- o diâmetro do frasco é o tamanho da intrusão;
- a composição da areia (siliciosa ou carbonatada) é a composição mineralógica da rocha encaixante;
- os termómetros I a IV, a 0,5 cm, 1,5 cm, 2,5 cm e 3,5 cm do frasco, medem o calor que chega à rocha a distâncias crescentes da intrusão;
- a placa de poliestireno isola o fundo, para que o calor se propague só para os lados, para a areia.
Segundo, arruma a Tabela 1 pelas condições que variam: diâmetro (78, 85 ou 92 mm), composição da areia (siliciosa ou carbonatada) e temperatura inicial da água (87, 90 ou 95 °C). A temperatura inicial da areia é sempre 20 ∘C. Para comparar dois grupos e tirar uma conclusão, os dois têm de diferir numa só condição.
1.º — os pares de grupos que se podem comparar
Olha para a tabela à procura de pares que diferem numa única condição:
- grupos 1 e 3 — mesma areia (siliciosa), mesma água (90 ∘C); só muda o diâmetro (78 e 92 mm);
- grupos 3 e 5 — mesmo diâmetro (92 mm), mesma água (90 ∘C); só muda a composição da areia;
- grupos 1 e 4 — mesmo diâmetro (78 mm), mas mudam a areia e a temperatura da água (90 e 87 °C): duas variáveis, não servem;
- grupo 2 — difere de todos em diâmetro (85 mm) e na temperatura da água (95 °C).
2.º — afirmação I — verdadeira: a mesma temperatura inicial
Os quatro termómetros na areia começam todos a 20 ∘C (Tabela 1 e Gráfico I). Isto importa porque o que se quer comparar é o aquecimento a distâncias diferentes. Se um termómetro começasse a 20 ∘C e outro a 30 ∘C, não saberias se uma temperatura final mais alta se devia à proximidade da água ou ao ponto de partida. Igualar a temperatura inicial controla essa variável. Uma experiência em que as variáveis que não se estão a estudar estão controladas mede de facto o que pretende medir: é isso que contribui para a validade dos resultados. Verdadeira.
3.º — afirmação III — verdadeira: o efeito do diâmetro
Grupos 1 e 3: areia siliciosa nos dois, água a 90 ∘C e areia a 20 ∘C nos dois; só muda o diâmetro do frasco (78 mm e 92 mm). Com uma única variável diferente, qualquer diferença nas temperaturas registadas pode ser atribuída ao diâmetro. Traduzido para a natureza: a comparação permite inferir o efeito do tamanho de uma intrusão magmática na temperatura das rochas encaixantes (uma intrusão maior tem mais calor armazenado e aquece mais as rochas, e até mais longe). Verdadeira.
4.º — afirmação IV — verdadeira: o efeito da composição
Há grupos com areia siliciosa (rica em quartzo) e grupos com areia carbonatada (rica em calcite). Os grupos 3 e 5 só diferem nessa condição. Minerais diferentes conduzem e armazenam o calor de maneira diferente; usar areias diferentes permite avaliar o efeito da composição mineralógica das rochas encaixantes na propagação do calor. Verdadeira.
Resposta: I, III e IV.
porque é que II e V são falsas, e o que as torna tentadoras
- II — falsa. A fiabilidade de um resultado é a confiança de que ele se repete: consegue-se com repetições — realizar a experiência várias vezes nas mesmas condições e verificar que os resultados são semelhantes. Para o grupo 3 contribuir para a fiabilidade dos resultados do grupo 5, teria de ter usado exatamente as mesmas condições. Mas os grupos 3 e 5 usaram areias diferentes (siliciosa e carbonatada): o grupo 3 não repete o grupo 5, compara-se com ele. É tentadora porque os dois grupos têm muito em comum (92 mm, 90 °C), e uma leitura apressada vê-os como iguais.
- V — falsa. O dispositivo simula o calor de um corpo magmático a transmitir-se às rochas que estão à sua volta, com uma temperatura que diminui com a distância. Esse é o modelo do metamorfismo de contacto: transformação das rochas encaixantes junto a uma intrusão, devida sobretudo à temperatura, formando uma auréola de metamorfismo à volta do magma. O metamorfismo regional é outro processo: atua sobre áreas de milhares de km², associado a temperaturas e pressões elevadas (incluindo tensões dirigidas, que orientam os minerais e originam foliação), em zonas de colisão de placas. O modelo não tem pressão nenhuma nem tensões dirigidas. É tentadora para quem associa «metamorfismo» só ao regional, o mais falado.
onde se perdem pontos
Item de seleção e facultativo, 8 pontos, classificado de forma dicotómica: só as três afirmações corretas valem os 8 pontos. Conta se ficar entre os quatro melhores dos oito facultativos.
- Confundir validade com fiabilidade. Validade: a experiência mede o que pretende (variáveis controladas). Fiabilidade: o resultado repete-se (repetições nas mesmas condições).
- Comparar grupos que diferem em duas condições. Grupos 1 e 5, por exemplo, diferem no diâmetro e na areia: nada se conclui sobre nenhuma delas.
- Associar «metamorfismo» só ao regional. Uma fonte de calor localizada = metamorfismo de contacto.
- Não traduzir o modelo. Sem saber que o frasco é a intrusão e a areia a rocha encaixante, as afirmações III e V não se decidem.
- Não indicar a versão da prova. Sem indicação inequívoca da versão, todos os itens de seleção valem zero. Esta chave é a da Versão 1.
a regra a fixar
Para testar uma variável, os grupos comparados só podem diferir nela. Validade ↔ controlo das outras variáveis; fiabilidade ↔ repetições nas mesmas condições. Metamorfismo de contacto: calor de uma intrusão, área restrita, auréola à volta. Metamorfismo regional: temperatura e pressão elevadas, tensões dirigidas, grandes áreas, foliação. Num modelo, escreve sempre ao lado de cada peça o que ela representa na natureza.
