Construcción de un modelo de eclipses

ETAPA	Cuarto grado de primaria
AREA	¿Cómo se forman los eclipses?
Destreza Comunicativa	Explicar de manera científica los fenómenos que ocurren en el proceso.
Tiempo de realización	5 sesión
Contenidos	• Formación de eclipses de Sol y de Luna: similitudes y diferencias. • Representación en modelos de la formación de eclipses de Sol y de Luna.
Competencias Básicas	Comprensión de fenómenos y procesos naturales desde la perspectiva científica • Toma de decisiones informadas para el cuidado del ambiente y la promoción de la salud orientadas a la cultura de la prevención • Comprensión de los alcances y limitaciones de la ciencia y del desarrollo tecnológico en diversos contextos
Perfil del Alumnado	Presenta nociones sobre el unverso.
Materiales	Cinta adhesiva Pegamento Dos tubos de cartón (por ejemplo tubos de rollo s de papel higiénico) Linterna Tijeras (adecuadas para cortar cartón) Papel aluminio Alambre robusto pero fácil de doblar (30 - 50 cm de largo) Bola de unicel del tamaño de una naranja grande Una bola de unicel de un tamaño mediana. Una tira larga de cartón (de alrededor de 60 cm de longitud y de no menos de 20 cm de ancho) Una pila de libros o revistas.

DESARROLLO DE LA ACTIVIDAD

-Contextualización de la actividad.

Debido a que los eclipses son frecuentes y pueden observarse sin un telescopio, forman un excelente tema para introducir la astronomía en la escuela. Este artículo describe una sencilla actividad para ayudar a los estudiantes de entre 6 y 14 años a entender los eclipses, nuestro Sistema Solar así como el movimiento de la Tierra y la Luna en él. Los estudiantes iniciarán construyendo y usando su propio modelo del Sol, la Luna y la Tierra. Para consolidar y expandir lo aprendido, se desarrollara en este  proyecto conocimientos sobre astronomía que promueve la conciencia sobre el universo, permite que los estudiantes trabajen con niños de otras escuelas de todo el mundo. ¿Qué hora del día es para ellos? ¿Qué estación? ¿Qué pueden ver ellos en el cielo en un momento en particular?

La clase consiste en ver los diferentes tipos de eclipses, por lo tanto se comienza con emplear la observación e investigación sobre la luna y las fases que esta presenta de acorde a las posiciones entre la tierra y el sol, donde el trabajo final será la construcción de un modelo de fase lunar.

Los alumnos desarrollaran a través de dibujos los conceptos que tiene sobre los eclipses lunares así describirán, el posicionamiento y las características como el nombre respectivo a la parte de la luna que se ve. Por consiguiente se reforzara su información previa con una lectura detallada sobre el tema y llegar a un juicio crítico de la naturaleza y el proceso en cuanto a los eclipses, quienes involucran, cuánto tiempo tardan en formar un eclipse, como el nombre de cada una de las fases. Este conocimiento lo harán en modelos pictóricos representativos para formalizar y empezar a hacer el modelo con representatividad de cada paso para la realización del eclipse.

ACTIVIDAD 1

Los participantes leerán la siguiente información y resolverán mediante ella las siguientes preguntas, en algunas se acurre a la reflexión.

Conciencia del Universo

El delicado y estructurado resplandor de la corona solar, como se vio durante el eclipse total de Sol del 7 de Marzo de 1970. La corona es visible a simple vista sólo durante un eclipse Imagen cortesía de NSO / AURA / NSF

Los eclipses solares y lunares son fenómenos astronómicos que a lo largo de la historia han estado rodeados por el mito y la leyenda. Los antiguos Chinos, por ejemplo, creían que los eclipses solares ocurrían cuando un dragón celeste devoraba al Sol. La palabra china para eclipse, 'chic', significa 'comer'.

Eclipses lunares

Aunque la luna aparece brillante en el cielo nocturno, de hecho no brilla sino que refleja la luz del Sol. La forma de la Luna que vemos depende tanto del lugar en donde nos encontremos en la Tierra y en qué punto de su órbita alrededor de la Tierra se encuentra la Luna. Cada mes la Luna completa un ciclo, iniciando como un círculo completo (luna llena), y achicándose hasta volverse casi invisible (luna nueva), para volver a crecer hasta un círculo completo; estas etapas se llaman fases de la Luna (figura 1).

Figura 1: Las fases de la Luna. Los círculos representan las órbitas de la Tierra alrededor del Sol y de la Luna alrededor de la Tierra. Las áreas sombreadas representan oscuridad: en cualquier momento una mitad de la Tierra y una mitad de la Luna están iluminadas por el Sol.
A: En esta etapa de la órbita de la Luna alrededor de la Tierra, si es de noche para ti en la Tierra, puedes ver sólo la mitad del lado iluminado (día) de la Luna. Así la Luna aparece como un semicírculo
B: En esta etapa de la órbita de la órbita de la Luna alrededor de la Tierra, puedes ver completo el lado iluminado (día) de la Luna. Así la luna aparece como un círculo completo (luna llena). Imágenes cortesía de Marissa Rosenberg (diagramas) y NASA (imágenes de la Luna)
Imágenes cortesía de Marissa Rosenberg (diagramas) y NASA (imágenes de la Luna)

Usualmente, cuando la Luna está en el lado más alejado de la Tierra desde el Sol, los tres cuerpos no se encuentran en una línea recta; por el contrario, la luna se encuentra ligeramente sobre la Tierra y está iluminada, así que vemos una Luna llena. Ocasionalmente, sin embargo, la Tierra pasa directamente entre el Sol y la Luna y ésta se encuentra por completo en la sombra de la Tierra  llamamos a esto un eclipse lunar. Se puede ver a simple vista cómo la luna viaja por toda la penumbra de la tierra y conforme va pasando va adquiriendo un tono rojizo. Conforme la Luna cruza la umbra, se puede ver la curvatura terrestre oscureciendo parcialmente a la Luna. A esta sombra parcial la llamamos penumbra.

Imágenes sucesivas ( esquina inferior derecha a esquina superior izquierda) de la Luna conforme cruza lentamente por la sombra de la Tierra
Imagen cortesía de Dylan O’Donnell / deography.com

Eclipses solares A diferencia de los eclipses lunares, los eclipses solares son muy poco frecuentes. La mayoría de las personas jamás ven uno debido a que los eclipses solares solo son visibles desde áreas de la Tierra relativamente pequeñas. Los eclipses solares y lunares tienen causas en cierta forma distintas: durante un eclipse solar nosotros estamos en la sombra. Cuando la Luna pasa exactamente enfrente del Sol, proyecta una sombra sobre la Tierra. Debido a que el tamaño aparente de la Luna es mucho menor que el del Sol, esta sombra solo puede ser vista en una pequeña área de la Tierra.

El efecto de 'anillo de diamantes' ocurre solo cuando una pequeña tajada del Sol es visible alrededor de la Luna durante un eclipse total de Sol Imagen cortesía de Bill Livingston, NSO / AURA / NSF

CONTESTA LAS SIGUIENTES PREGUNTAS.

Durante un eclipse el Sol o la Luna parecen desaparecer.

1.- ¿Qué está sucediendo?

2.- ¿Por qué no estudiar este fenómeno en el aula con un modelo fácil de construir?

3.- ¿Qué efecto tienen los eclipses en la tierra?

4.- ¿Qué diferencias hay entre un eclipse de sol y de luna?

5.- ¿Por qué son importantes los ejemplos que mencionan y que tú mismo puedes hacer para ejemplificar un eclipse?

6.- Menciona los fenómenos que ocurren cuando se ejerce una sombra.

ACTIVIDAD 2

Para entender esto, coloca tú pulgar enfrente el Sol de forma que lo cubra por completo. Tus ojos están en la sombra de tu pulgar, pero esto no afecta a las personas junto a ti, ya que no se encuentran en la misma sombra. Ellas ven al Sol de manera normal. Una vez que la luna se mueve directamente entre la Tierra y el Sol, el cielo adquiere una luz fantasmal lo cual origina que los animales se confundan. El aire se enfría y durante un eclipse total, la Luna aparece como un disco negro en el cielo rodeado de una corona de fuego. Ese fuego es en realidad el Sol detrás de la Luna; conforme la Luna pasa regresa la totalidad de la ardiente luz solar.

-       Es el momento de hacer uso de los materiales y listos a hacer eclipses en el aula!

Eclipses en el aula.

Construir el sistema Sol-Tierra-Luna descrito mas abajo le permitirá a su clase descubrir cómo y por qué pasan los eclipses. Serán capaces de comprender de manera exacta lo que están viendo incluso si nunca han visto un eclipse real. Construir el modelo, que no está a escala, toma alrededor de 45 minutos.

Materiales

Para cada modelo necesitará:

• Cinta adhesiva
• Pegamento
• Dos tubos de cartón (por ejemplo tubos de rollo s de papel higiénico)
• Linterna
• Tijeras (adecuadas para cortar cartón)
• Papel aluminio
• Alambre robusto pero fácil de doblar (30 - 50 cm de largo)
• Bola de unicel del tamaño de una naranja grande
• Una bola de unicel de un tamaño mediana.
• Una tira larga de cartón (de alrededor de 60 cm de longitud y de no menos de 20 cm de ancho)
• Una pila de libros o revistas.

Método Divida a la clase en grupos de tres o cuatro. De a cada grupo los materiales para construir el modelo. Tomen un tubo de cartón y hagan una serie de cortes verticales ( 2 cm ) a lo largo de la circunferencia de cada extremo. En cada extremo doblen los cortes hacia afuera y luego coloquen en tubo verticalmente. En la parte superior, los cortes deberán apuntar hacia afuera como una flor ( véase la imagen ).

Paso 3

Paso 5

Usando cinta adhesiva ajusten un extremo del tubo de cartón a la tira de cartón; esta será la base del modelo. El tubo deberá de estar por lo menos a 30 cm de un extremo de la tira de cartón. Usando la cinta adhesiva o el pegamento, fije la bola grande a la flor abierta del tubo. Esta bola es la Tierra. Cubran la bola mas pequeña con papel aluminio, con el lado brillante hacia afuera. Esta es la Luna. Inserten un extremo del alambra en la parte superior de la Tierra, de forma que el alambre quede vertical.

Midan una longitud igual a la de un dedo a lo largo del alambre. Doblen el alambre en un ángulo recto para suministrar un brazo horizontal. Inserten el otro extremo del alambre en la Luna. Aproximadamente a la mitad de la distancia entre la Tierra y el extremo opuesto de la tira de cartón a lo largo del alambre y doblen hacia abajo en un ángulo recto, hacia la base de cartón.

Paso 10

Balanceen la linterna sobre una pila de libros o revistas en el extremo opuesto de la tira de cartón. Asegúrense que la altura sea la correcta: la mitad del haz de la linterna deberá llegar al ecuador terrestre. Si el hay es muy difuso, peguen un segundo tubo de cartón al final de la linterna para dirigir el haz horizontalmente. Asegúrense que el haz llegue a la mitad más cercana de la Tierra y de la Luna directamente. Si el haz no es lo suficientemente brillante, muevan la pila de libros mucho mas cerca.

Usando el modelo Duración: 30 - 45 minutos. Pregunte a sus estudiantes si alguna ves han visto un eclipse. ¿Y qué tipo de eclipse fue? Explique que los eclipses solares son mucho mas raros pero que hoy en día tendrán la fortuna de ver ambos. Cree un eclipse solar. Párese mirando hacia la linterna y gire el alambre de la Luna hasta que ésta proyecte una sombre sobre la Tierra; si es necesario, apague las luces. La luna se encuentra ahora entre la Tierra y el Sol y está bloqueando la luz solar para algunas personas en la Tierra. Haga notar que sólo las personas que están directamente en la sombra ven un eclipse total de Sol. Ahora puede mostrar como se mueve la sombra girando lentamente el alambre.

Ahora creen un eclipse lunar. Párense mirando hacia la interna y giren el alambre de forma que la Luna se encuentre detrás de la Tierra. La luz no deberá llegar a la Luna: La Tierra está entre el Sol y la Luna, proyectando una sombra sobre toda la Luna. Explique que a diferencia de un eclipse solar, toda la 'parte nocturna' de la Tierra puede ver el eclipse lunar.