Experimento educativo – El Eclipse: un fenómeno astronómico

Crea tu propio experimento educativo en casa para conocer cómo funciona un eclipse. Para ello, solo tienes que seguir el paso a paso diseñado por el Dr. Jorge Poveda Arias y Tania Monteiro Pereira, alumna de 4º curso de Educación Infantil. Asignatura: Actividades experimentales para el descubrimiento del entorno. Universidad de Valladolid. Campus María Zambrano […]
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Crea tu propio experimento educativo en casa para conocer cómo funciona un eclipse. Para ello, solo tienes que seguir el paso a paso diseñado por el Dr. Jorge Poveda Arias y Tania Monteiro Pereira, alumna de 4º curso de Educación Infantil. Asignatura: Actividades experimentales para el descubrimiento del entorno. Universidad de Valladolid. Campus María Zambrano (Segovia).

Experimento educativo – El Eclipse: un fenómeno astronómico

Para empezar, conviene explicar qué es un eclipse. Un eclipse es un fenómeno que ocurre cuando un astro tapa toda o sólo una parte de la luz que el Sol proyecta sobre otro cuerpo celeste. Entendemos por astro o cuerpo celeste: estrellas, planetas, satélites… presentes en el Universo. El Sol es una estrella, la Tierra un planeta y la Luna el satélite natural de nuestro planeta.

Para que se produzca un eclipse hay que tener en cuenta los movimientos de la Tierra y la órbita de la Luna, en relación con la posición del astro rey (el Sol). Recordando que, una órbita es la trayectoria que dibuja un cuerpo celeste desplazándose en torno a otro, describiendo un movimiento curvo causado por la atracción gravitatoria. A continuación, se detallan los movimientos terrestres y la órbita lunar:

  • La rotación: es el movimiento que hace la Tierra girando sobre sí misma. Podemos simular este movimiento de pie y sin movernos del sitio, dar una vuelta de 360º. Lo que nosotros tardamos unos segundos en dar una vuelta completa, la Tierra tarda 23 horas y 56 segundos. Dando lugar a la noche y el día. Si miramos al cielo nos parece que este se mueve, pero en realidad quién gira es la Tierra.
  • La traslación: la Tierra también da vueltas alrededor del Sol. A este movimiento se le llama traslación, 365 días y cuarto es lo que tarda en dar una vuelta entera. Este movimiento da lugar a las diferentes estaciones del año: primavera, verano, otoño e invierno.La Luna orbita alrededor de la Tierra. Tarda 29,53 días (un mes lunar) en completar este recorrido. Debido a este movimiento podemos ver las diferentes fases lunares desde nuestro planeta.

Ahora bien, un eclipse se genera cuando la Luna y la Tierra se alinean de tal forma que impiden el paso de la luz que emite el Sol, esto provoca una sombra u oscurecimiento temporal, parcial o total, sobre uno de ellos. Dependiendo de las posiciones de la Luna y la Tierra, existen dos tipos de eclipse:

  • Eclipse lunar: tiene lugar cuando la Tierra se encuentra entre el Sol y la Luna. La Tierra al estar en medio impide que pase la luz solar y proyecta una sombra sobre la Luna. Este tipo de eclipse se puede ver desde cualquier zona del planeta, siempre y cuando la Luna se sitúe por encima de la línea del horizonte.
  • Eclipse solar: ocurre cuando la Luna se interpone entre el Sol y la Tierra. En este caso la Luna “tapa” parte de la luz solar que ilumina la Tierra y proyecta una sombra sobre nuestro planeta dividida en dos zonas: la penumbra y la umbra. Sólo podrán ver este tipo de eclipse las personas que se encuentren en la zona oscurecida por la sombra de la Luna.

Ahora bien, si la Luna tarda unos 29 días en dar la vuelta a la Tierra, significa que una vez al mes se coloca entre el Sol y la Tierra. Entonces os preguntaréis porqué no vemos eclipses solares todos los meses. Para comprenderlo debemos fijarnos en la figura 1. La Tierra orbita alrededor del Sol (línea roja grande) y la Luna orbita alrededor de la Tierra (línea roja pequeña). Como veis la órbita de la Luna está inclinada, por lo tanto, no coincide con la de la Tierra en todos sus puntos y para que se produzca un eclipse además de estar alineados los tres cuerpos, también han de coincidir en algún punto las órbitas de la Tierra y la Luna, lo cual suele ocurrir dos o cuatro veces al año.

Desarrollo del experimento

Materiales

Los materiales necesarios para el desarrollo de este experimento son los siguientes:

  • Cartón, pegamento o silicona.
  • Esferas: grande, mediana y pequeña.
  • Lámpara de mesa y bombilla.
  • Un palo de madera redondo y fino.
  • Alambre y dos arandelas.
  • Coche de juguete de plástico.
  • Opcional: pinceles, esponjas y témperas para decorar. Recomendable.

En primer lugar, preparamos la base de nuestro experimento. Cortamos una pieza de cartón con forma cuadrada, marcamos su centro, donde colocaremos el Sol. Delineamos un óvalo alrededor de él, esta línea curva representará la órbita de la Tierra entorno al Sol. Pintamos de negro esta base, decoramos a modo de Galaxia y dibujamos una carretera en la marca ovalada (opcional). Figuras 2 y 3.

A continuación, preparamos la esfera mediana (la Tierra) con una bola de navidad. Recortamos la pieza que sobresale y en su lugar pegamos una arandela, cuyo tamaño coincida con el palo fino de madera (figura 4). Esto nos permitirá representar el movimiento de rotación de la tierra. Enroscamos otra arandela más abajo para colocar el alambre que sujetará la Luna (figura 5).

En la parte posterior de un coche de juguete de plástico hacemos un orificio del tamaño de la arandela y la pegamos encima (figura 6), este camión será la base de la Tierra y se desplazará por la carretera para imitar su movimiento de traslación (figura 7).

Después, preparamos la esfera pequeña (la Luna). Usamos una bola de poliéster debido a su ligero peso, esto es importante ya que va a estar sujetada por un alambre y si pesar más de la cuenta, se doblaría. Insertamos un extremo del alambre en la bola y el otro extremo, lo enrollamos en el palo de madera que sujeta la esfera de la Tierra (entre las dos arandelas), para representar la órbita de la Luna alrededor de la Tierra (figura 8). Manipulamos el alambre hasta conseguir la forma deseada. Pintamos de color gris.

Finalmente elaboramos el Sol con una lámpara de mesa y la esfera grande. Colocamos la lámpara en el centro de la base (figura 9). Cortamos el diámetro de la esfera para que coincida con el portalámparas, enroscamos la bombilla y cerramos (figura 10). Pintamos de color naranja o amarillo, dejando un espacio sin pintar para que pase más luz.

En la figura 11 vemos el resultado final del experimento.

Cómo ponerlo en práctica con el alumnado de Infantil

A continuación, se especifican los pasos que debemos seguir para explicar al alumnado cómo se produce un eclipse. Permitimos a los niños y niñas experimentar y sugerir sus propias hipótesis. Empezamos por mostrar los movimientos de los cuerpos celestes implicados:

Explicamos el movimiento de rotación de la Tierra. Para ello, hacemos girar el palo de madera de oeste a este, en sentido contrario a las agujas de un reloj (figura 12).

Representamos el movimiento de traslación de nuestro planeta en torno al Sol. Desplazando el camión por la carretera (figura 12).

Agarramos un extremo del alambre para hacer girar la Luna e imitar su órbita alrededor de la Tierra (figura 13).

Recordamos la necesidad de proteger nuestra vista, con unas gafas especiales para observar un eclipse. Apagamos la luz del aula y encendemos la lámpara, hacemos orbitar la Luna hasta que los tres cuerpos queden alineados (Sol, Tierra y Luna).

Mostramos los dos tipos de Eclipse.

Eclipse de Luna: alineando los cuerpos y colocando la Tierra entre el Sol y la Luna. Observamos que la Tierra proyecta una sombra en la Luna, dejándola oscura (figura 14).

Eclipse de Sol: orbitamos la Luna hasta que quede alineada entre el Sol y la Tierra. Observamos cómo la Luna proyecta una sombra circular en la Tierra, que será visible por los observadores de esa zona geográfica oscurecida (figura 15). Además, si nos fijamos en la sombra, distinguimos: la umbra, parte más oscura; y la penumbra; donde se proyecta sólo una porción de luz (figura 16).

Referencias bibliográficas

  • Casado, J. & Serra, R. (2007). Unidad Didáctica Eclipses. Fundación Española para la Ciencia y la Tecnología. Recuperado de: https://www.fecyt.es/es/publicacion/unidad-didactica-eclipses
    DECRETO 122/2007, de 27 de diciembre, por el que se establece el currículo del segundo ciclo de la Educación Infantil en la Comuni- dad de Castilla y León.
  • Educación 3.0 (2019, 5 de septiembre). Francisco Mora: “El Cerebro Sólo Aprende si hay Emoción”. Recuperado de: https://www.educaciontrespuntocero.com/entrevistas/francisco-mora-el-cerebro-solo-aprende-si-hay-emocion/33224.html
  • Marciel, M. (2015, 27 de octubre). Cómo explicar a los niños qué es un eclipse solar. Guía Infantil. Recuperdado de: https://www.guiainfantil.com/articulos/educacion/medio-ambiente/como-explicar-a-los-ninos-que-es-un-eclipse-solar/
  • Martínez, J.L. (2018, 21 de febrero). La órbita de la Luna. Astronomía para Todos. Recuperado de: https://astronomiaparatodos.com/2018/02/21/la-orbita-de-la-luna/
  • Mérida, S. Torres, J. Alcántara, J. (2017). Aprender y Enseñar Ciencias Experimentales en Educación Infantil. En Didáctica de las Ciencias Experimentales en Educación Infantil (1.ª ed., pp. 17–38). España: Editorial Síntesis.
  • Real Academia Española (2014). Diccionario de la lengua español (24ª ed.) Consultado en: https://dle.rae.es/eclipse

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