CIENCIAS NATURALES: Observando el cielo a simple vista

¿Por qué vemos que se mueve el Sol a lo largo del día? ¿Es el Sol el que se mueve? ¿De dónde sale el sol? ¿A dónde se va?

¿Cómo nos damos cuenta que ya pasó un día? ¿Qué se observa en el cielo que podamos usar para decir que pasó un día exactamente?¿Por qué medimos los días en 24hs y no en 20hs, 25hs o 30hs?

Contenidos:

- Movimientos de rotación del Planeta Tierra y consecuencias. Salida y puesta de

los astros.

Aclaraciones:

Los astrónomos llaman movimiento aparente de un astro a su desplazamiento en la esfera celeste tal como se lo observa desde la superficie terrestre; así lo distinguen del movimiento que se aprecia desde el espacio extraterrestre, movimiento real. Ambos movimientos están vinculados y conocer uno de ellos brinda algunas pistas para entender el otro.

Se identifican las siguientes reglas:

1. Un astro se hace visible por cierto sitio del horizonte llamado levante. En el lenguaje cotidiano escuchamos decir también que los astros surgen, aparecen o simplemente salen por el horizonte.

2. Un astro desaparece de la visión por cierto lugar del horizonte llamado poniente, localizado en el punto exactamente opuesto a su levante; tal denominación deriva de que el astro parece ponerse por debajo del horizonte; también se dice que se oculta, desaparece o bien se pone.

3. Elevándose lenta y continuamente desde el levante, alcanza su máxima altura y desciende hacia el poniente; la trayectoria que describe es curva y se llama arco. Resulta sencillo verificar que demora el mismo tiempo en ascender hasta el punto más alto que en descender.

Actividades:

• Experiencias de simulación:

Objetivo: Se simulará el movimiento de rotación del planeta Tierra.

Materiales necesarios:

Globo terráqueo

Lamparita de velador.

Resultados: ¿Por qué existe el día y la noche?

Conclusión: (explicamos en qué consiste el movimiento de rotación y cuánto dura)

Ilustración de la experiencia.

• Experiencias de observación:

1. Objetivo: Comprobar en qué sentido rota el planeta Tierra.

Materiales necesarios:

Brújula.

Hoja de papel

Lápiz

Procedimientos:

Con una brújula salimos al patio y buscamos los puntos cardinales que nos orientan en qué lugar se encuentra el sol. Luego iremos completando la siguiente tabla estará en un afiche en el aula durante el día de hoy y el siguiente.

¿Dónde esta el sol a las...?

8:00 hs	10:00 hs	11:00 hs	12:00 hs	14:00 hs	16:00 hs	18:00 hs

Resultados: ¿El sol está siempre en el mismo lugar?

Conclusión: ¿Por qué?

2. Objetivo: Descubrir en qué países es de noche cuando en el nuestro es de día y viveversa.

Materiales necesarios:

Globo terráqueo

Lamparita de velador.

Procedimientos:

Volver a realizar la experiencia de simulación de rotación y observar y tomar nota de los países que se encuentran de noche cuando en el nuestro es de día y viceversa.

Conclusión:………………….

3. Objetivo: colocación y toma de medidas con el gnomon.

Aclaraciones

Hace miles de años, los hombres inventaron un método sencillo que refleja el movimiento aparente del Sol y permite estudiar sus características; se trata de un instrumento muy simple llamado gnomon. Es fácil de construir ya que consta de una varilla, el indicador, colocada perpendicular a una superficie plana, el registrador. El arco diurno del Sol es perceptible entre el amanecer y el atardecer y puede reconstruírselo observando cómo varía la sombra del indicador en el registrador del gnomon.

La longitud y la dirección de la sombra del indicador se relacionan continua y directamente con la altura del Sol sobre el horizonte a cada instante y también con la inclinación de su arco con respecto a la vertical del lugar.

Al alba, la sombra del indicador yace hacia uno de los lados de la superficie de registro, la dirección oeste; poco después de la salida del Sol, la sombra es muy larga pero, a medida que transcurre la mañana, se acorta y se desplaza hacia el sector opuesto, dirección este.

Cada día, la sombra modifica su tamaño de mayor a menor y, en cierto momento, presenta su mínima longitud; esto sucede cuando el Sol alcanza la altura máxima sobre el horizonte correspondiente a ese día.

La dirección en la que se halla esa sombra mínima permite marcar una línea sobre la superficie de gnomon, que divide a ésta en dos partes; los astrónomos llaman meridiana a esa línea divisoria. También se la denomina línea norte/sur, ya que cruza al horizonte en dos puntos útiles como referencia espacial y geográfica: los puntos cardinales Norte y Sur.

Regresando al gnomon, digamos que luego del mediodía, la sombra del indicador aumenta paulatinamente su longitud y yace hacia el lado este de la superficie hasta la llegada del crepúsculo vespertino cuando, poco después, desaparece por completo al ocultarse el Sol.

Materiales necesarios:

- Una varilla (recta) de madera o metal de unos 6 a 7 cm. de largo y unos milímetros de diámetro.

- Una cartulina.

- Lápiz

Procedimientos:

Esta actividad consiste en ir dibujando a lo largo del día, la sombra de la varilla que está colocada verticalmente en una hoja de papel plana. Se puede utilizar un lápiz usado que se pega a una cartulina por la base. La sombra de la punta del lápiz es la que tendremos que ir señalando en el papel cada cierto tiempo. La cartulina debe estar bien fijada al suelo para que no se mueva.

Resultados: ………………………………..

Conclusión: …………………………….

Ilustración de la experiencia.

Para seguir aprendiendo…

Nuestro planeta gira sobre sí mismo en sentido Oeste-Este y demora un día de tiempo en cumplir una vuelta, es decir, 24 hs. A este movimiento se los llama ROTACIÓN. (has clic en el enlace para ver el video explicativo)

Aclaraciones

Cuando pensamos que el sol se mueve, en realidad lo que estamos observando es un reflejo del movimiento de rotación terrestre, la Tierra girando sobre su eje, lo que llamamos “movimiento diurno”.
Durante muchísimo tiempo el hombre pensó que el cielo y todo lo que en él vemos, giraba alrededor de la Tierra.
Uno de los primeros en proponer algo distinto fue Heráclides Póntico (s. IV aC) discípulo de Platón, que sostuvo que nuestro planeta giraba en torno a su eje.
Pero no fue formalmente así hasta que se aceptó por la comunidad científica el Modelo Heliocéntrico de Copérnico, comprobado a través de los cálculos de Kepler con las observaciones de Tycho Brahe que propone que todos los planetas giran alrededor del Sol y que la Tierra y todos los demás cuerpos presentan un movimiento de rotación. Este último hecho fue comprobado experimentalmente en 1851 a través del comportamiento de un péndulo (péndulo de Foucault).
La rotación terrestre a primera impresión no es tan evidente ya que al estar parados en la Tierra y no “sentir” su movimiento (la Tierra es como un vehículo muy suave que viaja sin producir una aceleración que nos haga notar su movimiento), el efecto de la rotación que observamos es que todo el cielo (y lo que hay en él) se mueve de forma uniforme conforme pasa el tiempo. Por lo tanto veremos cómo, a lo largo del día, el Sol se mueve y, por la noche cómo las estrellas se mueven.

• Experiencias de observación: Sobre el horario de salida del Sol

Materiales

Algunos diarios de tirada nacional, de varios días consecutivos y de ser posible de diferentes meses del año.

Procedimiento:

Estas actividades se realizan con las horas de salida y puesta que aparecen en los diarios; si conocen el horario local para el levante y el poniente solares entonces, pueden compararlo con los propios de Buenos Aires y comparar los resultados obtenidos en los siguientes cálculos.

1. Variación del horario de salida y puesta del Sol: Comparando diferentes horarios de salida del Sol de varias fechas consecutivas, registrar si indican que el Sol aparece cotidianamente a la misma hora; luego repetir la actividad con sus horarios de puesta.

Preguntas: Mañana, ¿el Sol saldrá a la misma hora que hoy? ¿Y en la misma fecha, el año próximo? ¿El Sol salió hoy al mismo tiempo en todas las ciudades de Argentina? ¿Dónde salió primero, es decir, dónde comenzó antes el día? ¿Y en el resto del mundo?

Repetir estas preguntas con la puesta solar.

2. El Sol atrasa: Verificar el retardo diario en los horarios de salida y puesta del Sol. En el siguiente ejemplo, mostramos el comportamiento con cinco días, considerando sólo el horario de salida.

Preguntas: ¿Cuánto se atrasa en salir el Sol, día tras día? ¿Ese retardo es siempre el mismo o varía durante el año? ¿Se repite en alguna fecha?

Idem con el horario de puesta.

3. Comparación entre la salida del Sol y la salida de la Luna: En general los diarios también traen información sobre el horario de salida y puesta de la Luna y la ocurrencia de sus fases.

Preguntas: ¿Hoy, qué astro ha salido primero: la Luna o el Sol? ¿Y mañana qué ocurrirá?

¿Puede suceder que un día no haya horario de salida del Sol? Y de la Luna, ¿puede suceder que en cierta fecha, el diario indique que la Luna no tiene hora de salida pero sí de puesta y viceversa?

Idem para la puesta de la Luna.

Fuente:

• Horacio Tignarelli
• Foto 1 : http://samirsaba.wordpress.com/2008/11/
• Foto 2: http://manel51.blogdiario.com/1222011900/