TRAZADO DE LA LÍNEA MERIDIANA

Esteban Esteban
Jornadas de formación 2008
Actividad: EL GLOBO TERRÁQUEO PARALELO
OBJETIVOS
Que el alumnado visualice y tome conciencia de dónde estamos situados
dentro de la Tierra, hacia dónde están situados otros países, cuál es la posición de la
Tierra ahora mismo respecto al Sol, y cómo es iluminada por éste en sus distintas
zonas.
Obtener un potente simulador con el que estudiar en tiempo real las
características de las sombras de los objetos en cualquier lugar del planeta que en ese
instante sea de día.
Que utilizando el globo paralelo sea capaz de estudiar de una manera casi
inmediata la variación de las sombras, en cuanto a su dirección y longitud, a lo largo del
día en distintas latitudes a fecha de hoy y también en diferentes estaciones.
Que sea capaz de ver en tiempo real cómo son las sombras de diferentes
monumentos situados en países lejanos, utilizando la semejanza de figuras y su
orientación.
Que vea la relación entre las estaciones y la iluminación que recibe la Tierra.
Ilustrar de manera visual y directa algunas experiencias que pueden realizarse
por medio de las sombras, como la realizada por Eratóstenes en la medición del
tamaño de la Tierra.
Realizar un estudio del fundamento de los relojes solares de una manera
intuitiva y visual.
DESARROLLO DE LA ACTIVIDAD
Lo ideal es realizar la actividad en el exterior, y en un lugar y hora en que haga
Sol.
Para la mayoría de las cuestiones esto es imprescindible, por lo que es conveniente
tener preparada la actividad y realizarla en cuanto haya un día soleado
a) ¿Dónde estamos? ¿Qué está pasando en otros sitios?
Dividida la clase en grupos de 3-4 personas, cada grupo toma un globo
terráqueo sin base que se le proporcionará, busca en él dónde nos encontramos en
este momento (Donostia), dónde está Islandia, Dakar, Madeira, El Cairo, Miami, y
Nueva Zelanda, memorizando su posición respecto a la nuestra (se pueden poner
pequeñas pegatinas en esas posiciones para tenerlas a mano) y se les indica que hagan
las siguientes acciones y respondiendo a las correspondientes cuestiones:
1
Esteban Esteban
Jornadas de formación 2008
- Teniendo en cuenta la situación de los puntos cardinales de nuestro horizonte
(si no se conocen se puede utilizar una brújula) debéis indicar con el dedo la dirección
en la que están esos países o ciudades.
...
Hay que tener en cuenta que la Tierra
es esférica, que hacia arriba solo está el cielo, y que debido a la curvatura terrestre en
cuanto uno se aleja de aquí va descendiendo.
Normalmente nunca lo hacen bien a la primera porque no tienen interiorizada
la idea de que estamos en la parte superior de la esfera, y hay que ayudarles insistiendo
en la posición de Wellington, en las antípodas, que suelen hacer bien y ayuda a las
demás, o explicando: Para indicar correctamente lo anterior habéis tenido que marcar
en la dirección del punto cardinal adecuado, pero ¡hacia abajo! ¡Ahora mismo todo el
mundo está más abajo que nosotros! La dirección arriba y abajo es relativa desde el
lugar en que estés pero con la “nuestra” siempre estaremos en el lugar situado más
arriba de toda la Tierra (exceptuando los montes próximos). Hay que imaginarse que
la Tierra es transparente, y con un potente telescopio queremos ver lo que está
haciendo la gente de esos países; hacia dónde lo orientaremos.
La discusión, que casi siempre surge cuando alguien dice “pero si quiero ir a
..... tengo que ir por ahí” se puede zanjar muy fácil diciendo que la pregunta es “dónde
está” y no “por dónde se va”, y un símil sencillo: yo siempre tengo que ir en la
dirección de la puerta aunque quiera ir a un lugar de dirección opuesta”
A partir de aquí y en casi todos los apartados el desarrollo de la actividad está
redactado como se plantearía al alumnado en clase mediante varias fichas escritas o
con indicaciones directas del profesor-a.
- Intenta colocar la esfera terrestre sobre una base
cilíndrica, de manera que se corresponda con la posición real
de la Tierra ahora mismo.
- ¿Que punto debes colocar en lo más alto? (El polo
Norte, un punto del círculo polar cercano a Islandia, o tu
localidad). Recuerda que acabamos de decir que nosotros
estamos arriba de todo el globo.
Pero colocando tu localidad en lo más alto puede estar
orientado en cualquier dirección.
- ¿Hacia dónde debe estar el Polo Norte?
- Una vez así colocado el globo terráqueo, y dejándolo quieto ¿Está girando, o
está fijo?................... Ten en cuenta que el suelo donde se apoya gira con toda la
superficie terrestre.
Una vez que el globo terráqueo queda colocado adecuadamente y en un lugar
soleado, la dirección en la que llegan los rayos solares a cada zona, se corresponderá
2
Esteban Esteban
Jornadas de formación 2008
con la situación real, y esto proporciona un excelente simulador para ilustrar y
visualizar diversas actividades.
Así situado, el globo terráqueo es iluminado por el Sol de la misma manera que
la propia Tierra. Puedes ver en que países es ahora de día o de noche.
- Anota en cuáles está amaneciendo.....
Y anocheciendo...
- Dentro de un rato (por ejemplo después de acabar la actividad, o incluso más
tarde si puedes dejar colocado el globo terráqueo sin que nadie te lo mueva) vuelve a
hacer lo mismo y comprueba que efectivamente en esos lugares ya es de día o de
noche, habiéndose desplazado la línea que determina el cambio día-noche a otros
lugares.
-Fíjate qué ocurre en las cercanías del Polo Norte y del Polo Sur.
¿Es de día o de noche?........................................................
¿Por qué crees que ocurre eso? .....................
- Por tanto, ¿en qué estación estaremos? (Primavera-Verano
Invierno)
u Otoño-
b) Estudio de las sombras según el lugar y la fecha
b-1) Sombras a lo largo del día
- Coloca un pequeño gnomon (un listón)
sobre el lugar en que te encuentras (de
longitud menor a un cm. por ejemplo un
pequeño tirafondo pegado al globo por la
cabeza),
y
comprueba
que
aproximadamente la relación entre su
longitud y su sombra es la misma que la
que produce un gnomon real.
- Coloca otros gnomones en lugares de la
Tierra de la misma latitud que el de tu
localidad siguiendo tu paralelo
¿Son iguales las longitudes de las sombras? .............. ¿Y sus direcciones? ................
Piensa qué listones están en lugares en que es por la mañana, cuáles por la tarde y
fíjate en las sombras.
Teniendo en cuenta que debido al giro de la Tierra un punto va situándose a largo del
día en las posiciones que ahora ocupan otros puntos de su paralelo, describe la
evolución de las sombras a lo largo del día.
3
Esteban Esteban
Jornadas de formación 2008
- Haz lo mismo para lugares simétricos del mismo paralelo en el hemisferio Sur. ¿Es
todo igual que en el hemisferio norte? ......... Fíjate especialmente en la sombra de los
listones de principio y final del día. ......................... ....................................................
Si son lugares simétricos ¿A qué puede deberse la diferencia?
b-2) Sombras en distinta latitud y estación
- Ahora coloca otros gnomones en lugares de la Tierra de la misma longitud que el de
tu localidad siguiendo tu meridiano.
- ¿Son iguales las longitudes de sus sombras? ........................
- ¿Sus sombras están en la misma dirección? ........
Sin embargo ¿Será la misma hora en estos lugares? ..................... Entonces: un listón
vertical ¿es adecuado para conocer la hora, para construir un reloj solar? ...............
- Después de un tiempo ¿Han variado esas longitudes?............
- Intenta colocar uno de estos gnomones en el lugar adecuado para que no produzca
sombra. ¿En qué zona climática se encuentra? (Intertropical, templada o glacial)
............................ ¿Siempre ocurrirá así?
- Ahora vamos a intentar colocar otro en la misma latitud de la localidad en que te
encuentras, pero de manera que su sombra sea la mínima posible. Antes de hacerlo
piensa: ¿Qué hora será en ese lugar?.............................. Teniendo en cuenta que estamos
por la tarde (o por la mañana), este lugar estará ¿al Este o al Oeste de
aquí?................................ Aunque tengas que ponerlo en el mar, no importa.
Partiendo del último listón que has colocado, coloca otros en su mismo
meridiano, más al Norte y al Sur. En todos ellos será mediodía. En este caso ¿Las
sombras tienen la misma dirección? ................... .Pero su longitud ¿es igual?..........
b-3) Un ejemplo significativo
Teniendo en cuenta estas diferencias Eratóstenes calculó el tamaño de la Tierra en el
Siglo III A.C. y nosotros podemos repetirlo.
Esta experiencia la puedes visualizar tal como se produjo. Para ello tienes que esperar
al 21 de junio a mediodía, coloca un listón en Asuán (en el Nilo, en un lugar que no
produzca sombra) y otro en Alejandría (junto a El Cairo). Verás que éste sí produce
sombra. Si no conoces la historia de la medición de la Tierra, pregunta y comprueba.
En la fecha de hoy ¿Que otro lugar tendría que elegir Eratóstenes? .................
Tú también puedes medir la Tierra cualquier día soleado a mediodía, contactando con
alguien que viva en tu meridiano a bastante distancia.
Para visualizar la situación coloca un listón en tu localidad y otro en tu mismo
meridiano al sur de la península. ¿Son iguales las sombras? .......
Para hacer el cálculo real solo te falta que te expliquen los cálculos y quedar con
alguien de allí.
4
Esteban Esteban
Jornadas de formación 2008
b-4) Sombras de edificios o monumentos de cualquier lugar del mundo en
estos momentos.
Colocando pequeñas maquetas
de diferentes monumentos en el
globo terráqueo en el lugar
correspondiente, se puede ver la
sombra que producen en este
instante; su longitud en relación a
la altura del edificio y su
orientación; y si se colocan
planos de la zona a la misma
escala podrá verse hasta qué
lugar, calle o zona llega la sombra
exactamente.
La
visualización
de
estas
circunstancias
puede
ser
altamente motivador para el
alumnado, e incluso puede ser el punto de partida de esta actividad, según se propone
en la webquest
“¿Jugamos con la sombra de la torre Eiffel?”
http://www.eibarpat.net/webquest/lasombradelatorreEiffel donde se da una alternativa
a este desarrollo y se utilizan las propiedades del globo terráqueo paralelo de una
manera menos exhaustiva pero mucho más atractiva, con los valores pedagógicas que
aporta esta herramienta didáctica de la WebQuest.
c) Relojes de sol
- Por lo visto antes la dirección de las sombras de un listón vertical nos indica
correctamente la hora solamente al mediodía. ¿Cómo habrá que colocarlo para
construir un reloj solar?
Teniendo en cuenta que el giro de la Tierra es el que marca el movimiento de
las sombras, y se ha dividido el día en 24 horas iguales, coloca un listón vertical en el
Polo Norte, en el eje de rotación terrestre. Si queremos trazar las 24 líneas horarias,
deberemos marcar en el suelo, y a partir de la base del listón, 24 ángulos iguales.
Hazlo en un pequeño cartón cuadrado, dividiéndolo primero en 4 partes trazando las
diagonales, luego cada una de ellas en dos, luego........ (los siguientes trazos hazlos a ojo,
aproximadamente).
- Pero aunque en el Polo el listón es vertical, para otros
lugares, el listón deberá ser paralelo al eje. Desliza el palillo
atravesando su base de cartón hasta que esté en posición
adecuada para el lugar en el que lo quieras colocar. Coloca
varios relojes en distintos lugares de tu meridiano.
Teniendo en cuenta que la línea del mediodía estará
apoyada en el suelo, ¿marcan todos ellos la misma hora? ¿La
dirección de las sombras es ahora la misma?
..............................
5
Esteban Esteban
Jornadas de formación 2008
Si quieres colocar uno en el ecuador ¿Cómo habrá que situarlo?....................
¿Y en el hemisferio Sur?.................. Fíjate que aquí la cara iluminada es la que está
mirando hacia el suelo (Suponiendo que nosotros estemos en verano).
Por tanto en un reloj solar de este tipo para usarlo durante todo el año
deberemos marcar líneas horarias tanto en la cara superior como en la inferior.
- Construye pequeños relojes solares de
este tipo, y colócalos de manera correcta
en diferentes puntos de la Tierra. Fíjate
que en todos ellos el gnomon debe de
estar
paralelo
al
eje
terrestre.
Comprueba y anota qué hora es ahora
mismo en cada uno de esos lugares.
¿Qué hora es en el Polo? ..............................
- Anotando donde estaba cada uno, quítalos de su lugar,
colócalos todos juntos sobre el suelo o una mesa, y
comprueba sus diferentes inclinaciones. ¿Te atreves a
construir uno para un lugar determinado sin necesidad
de hacer pruebas?
¿Que relación hay entre esas inclinaciones y la latitud
del lugar?
Esta actividad ha sido diseñada por Esteban Esteban del Aula de Astronomía de
Durango a partir unas ideas y propuestas iniciales de Nicoletta Lanciano, de la
Universidad de Roma.
La webquest “¿Jugamos con la sombra de la torre Eiffel?” que se propone como
alternativa al desarrollo de esta actividad ha sido realizada por Lydia Fernández de
Luco, asesora del área Científico-Tecnológico del Berritzegune de Eibar y Esteban
Esteban.
6