Taller de tierra_y_universo
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POSTITULO PRIEMR CICLO MODULOCIENCIAS NATURALES EJE DE TIERRA Y EL UNIVERSO
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Taller de Tierra y Universo
¿Qué ubicación tiene la Tierra en el Universo? Planificación del viaje interestelar
Integrantes: Evelyn Soto, Paula Donoso, Matilde Araya, Claudia Bustamante,
Gema Gálvez, Stephanie Herrera, Denisse Espejo.
¿Qué recursos y conocimientos necesitarías para emprender un viaje a una
estrella?
Imagínense que son científicos que viajarán por el Universo, con la oportunidad
de explorar cualquier lugar u objeto. Para empezar con la planificación de su
viaje, inicie la discusión a partir de las siguientes preguntas:
¿Cuáles son algunas de las dificultades que esperas enfrentar en este viaje?
R: - Quedar sin oxigeno.
- No tener los recursos suficientes de sobrevivencias (alimento, agua, abrigo).
- No encontrarnos con una lluvia de meteorito).
- Estar preparado para enfrentar una situación problemática (ser desconocido,
chocar).
¿Qué quieres aprender durante el viaje?
R: - Comprobar teorías del universo.
- Indagar sobre la existencia de vida en otros lugares del universo.
¿Qué tipos de cosas y objetos esperas ver en el viaje?
R: - Estrellas
- Satélites
- Cometas
- Basura cósmica.
- Bases espaciales.
Organicemos:
- Ubica diferentes láminas de elementos del universo, imprime o recorta.
- Clasifica y ordena los elementos y lugares mostrados en las láminas según
la organización del Universo; para ello deberás escribir los nombres de
elementos y lugares en el grupo o conjunto que corresponde
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¿El Universo cambia?
- Dibuja galaxias (como puntos o espirales) en la superficie del globo
desinflado, ahora dibuja un punto o espiral de color diferente y
fácilmente distinguible entre las demás. Esta última será tu galaxia
hogar.
- Infla el globo poco a poco y observa el movimiento de los puntos fuera
de tu galaxia hogar durante la expansión.
- ¿Se acercan o se alejan de tu galaxia hogar? R: Se alejan
- ¿Qué sucede con las distancias entre galaxias? R: Se separan
- Reflexiona sobre la posibilidad de que el Universo esté en contracción;
para simular esto, desinfla el globo y observa los puntos durante esta
Materia en forma de polvo.
Radiación.
Estrellas, polvo y gases.
Estrella SOL
Energía de los cuerpos estelares.
Vacío cósmico.
Gases.
Materia.
Atracción gravitatoria.
Millones de estrellas.
Energía electromagnética
(luz y calor.
Asteroides.
Meteoritos.
Cometas.
Planetas.
Millones de moléculas de
gases llamadas nebulosas.
Andrómeda
.
Nubes de Magallanes.
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contracción. ¿Qué sucede con las distancias entre las galaxias? R: Se
acercan
Empecemos por conocer el Sistema Solar
¿Cuáles son los tamaños de la Tierra, el Sol y la Luna?
- Escojan un tamaño con un diámetro definido para representar la Tierra y
construyan un modelo de este planeta en plasticina (para precisar la
medida es conveniente que utilicen el pie de metro. Luego, construyan
un modelo de la Luna utilizando la misma escala. Pueden incluir cráteres
en la Luna y continentes en la Tierra, y/o usar distintos colores para los
dos cuerpos.
- A continuación, ubiquen los dos cuerpos de manera que la distancia
entre ellos esté a la misma escala utilicen la Tabla de datos
proporcionada previamente.
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Comparen sus modelos ¿Qué ocurrirá con la distancia entre la Tierra y La Luna
si duplicamos el diámetro de la Tierra en el modelo?
R: Se acorta la distancia entre la Tierra y la Luna.
Predigan el tamaño y distancia que tendría el Sol a la misma escala utilizando
los datos disponibles e intenten representarlos de alguna forma.
- ¿Cuáles son las principales dificultades que tuviste en la construcción
del modelo? R: Las principales dificultades fueron las distancias son muy
extensas. ¿Por qué es difícil hacer un modelo a escala real para mostrar
tamaños y distancias astronómicas?
- R: Es imposible hacerlos en escala real.
- Si construyes un modelo del Sol y la Tierra al interior de la sala: ¿Qué
pasaría con el tamaño de la Tierra?¿y el tamaño de la Luna?
- R: Debería ser proporcional al tamaño del sol y el tamaño de la luna,
proporcional al de la tierra y no se podría hacer dentro de la sala por
que no es el adecuado.
- El modelo hecho en la clase: ¿Muestra los tamaños relativos de los tres
cuerpos con facilidad? ¿Muestra las distancias entre ellos?
- R: Si porque cada modelo es proporcional a la real.
Los modelos son construcciones muy útiles, pero recuerda que son solo
representaciones, y no tienen todas las características de los fenómenos
reales.
- ¿Qué información útil es posible extraer del modelo elaborado en
clases? R: El tamaño y distancia que existe entre Sol – Tierra -Luna
- ¿Que características del sistema Sol-Tierra-Luna no son representadas en
tu modelo? R: La rotación y traslación.
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Un modelo dinámico del sistema Tierra, Luna y Sol
¿De qué manera se mueve la Tierra? R. La tierra realiza un movimiento
contrario al reloj de oeste a este con una duración de 23 horas y 56 minutos.
¿Qué movimientos conoces tú de la Tierra y de la Luna? R: El movimiento de
rotación y traslación ¿Cómo podríamos evidenciar tales movimientos?
R: Recreando la rotación que realiza cada uno de ellos y observando el
movimiento de la luna Organícense en grupos de cuatro, y preparen un set
de carteles con los nombres Tierra, Luna y Sol. Tres de los integrantes tendrán
roles en este sistema según el cartel que les corresponda, y el/la cuarta tendrá
el rol de director/a, quien será responsable de contribuir a la elaboración de
registros y coordinación general.
A cada grupo le corresponderá construir el modelo de movimientos con sus
propios cuerpos, siguiendo la pauta a continuación. Este modelo no toma en
cuenta ni tamaños ni distancias.
Primera etapa: Rotación del Sol y de la Tierra.
Para empezar, demuestren solamente los movimientos de rotación del Sol y de
la Tierra. Recuerden que el Sol rota más lento sobre su eje comparado con la
Tierra. Consideren además el sentido del giro (a favor o en contra de las
agujas del reloj).
¿Este modelo es coherente con tu experiencia?
R: si
Segunda etapa: Traslación de la Tierra alrededor del Sol.
A continuación, demuestren el movimiento de traslación de la Tierra y que, al
mismo tiempo, continúen el movimiento de rotación. La Tierra se desplazará en
una órbita más o menos circular alrededor del Sol. Considerar el sentido del
movimiento de traslación.
Tercera etapa: Traslación de la Luna alrededor de la Tierra.
En esta etapa el Sol descansa, la Luna gira alrededor de la Tierra en rotación y
traslación, de manera que siempre exponga la misma cara hacia la Tierra.
¿Cómo es la relación de rotación y traslación de la Luna que solo nos permite
observar la misma cara? R: Tardar en dar una vuelta sobre su eje el mismo
tiempo en dar una vuelta alrededor de la tierra, siempre nos muestra la misma
cara. Es importante tener claro que el período de rotación es similar al período
de traslación, en el caso de la Luna.
Hagan el ejercicio de traslación de la Luna, primero sin rotar y luego con
rotación.
Etapa de integración: Traslación y rotación de los cuerpos Tierra,
Luna, Sol.
En esta etapa deberán integrar todos los movimientos de las tres etapas
anteriores.
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¿De qué manera se mueven la Tierra, la Luna y el Sol? R: La tierra se mueve de
este a oeste en su propio eje, y el sol experimenta una rotación sobre si mismo
en un tiempo próximo a los 25 días alrededor de un eje inclinado unos 7
grados 11`con respecto a la eclíptica, no uniformemente con respecto a la
eclíptica para todos los puntos del globo solar. ¿Qué evidencias nos permiten
señalar que estos cuerpos presentan rotación? Con estas observaciones, ¿se
puede estimar la duración de la rotación y traslación de cada uno de los
cuerpos estudiados?
Las evidencias reunidas, ¿permiten explicar el porqué siempre observamos la
misma superficie lunar?
¿Cuáles son las limitaciones del modelo realizado?
Realicen una indagación online (por ejemplo: http://www.nasa.gov) acerca
de los tiempos de duración de los movimientos de rotación y traslación de
cada uno de los cuerpos en estudio. Para ello se sugiere completar la siguiente
tabla y responder a las preguntas complementarias.
Cuerpo Tiempo de rotación Tiempo de traslación
Luna
Orbita en 29.53
Alrededor de la tierra
Tierra
23 horas 56 minutos
Alrededor del sol
Sol ---------- Alrededor del centro de
la galaxia
El hecho de que el Sol sea un cuerpo gaseoso y la Tierra y la Luna posean una
estructura más sólida, ¿influye en los movimientos de rotación?
¿Qué relación existe entre los movimientos de rotación y traslación de la Luna,
que siempre vemos una cara de la superficie lunar?
R: Como la luna tarda en dar una vuelta sobre su propio eje el mismo tiempo
que tarda en dar una vuelta alrededor de la tierra
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¿Cómo se producen las estaciones del año
¿Qué ocurre con el tiempo atmosférico en diferentes países durante una
semana? ¿Todos los países comparten la misma estación? ¿Cuáles son
algunas características de las cuatro estaciones del año? ¿Qué ocurre con los
períodos de luz y oscuridad durante las estaciones del año?
R.- El tiempo atmosférico cambia de acuerdo al lugar y ubicación de un lugar
en nuestro planeta, propiciado por el movimiento de traslación.
No, porque el efecto de movimiento de traslación de la tierra y la inclinación
del eje, producen que las distintas zonas de nuestro planeta se encuentre en
diferentes estaciones
Verano, hace mucho calor, los días son mas largos; primavera es mas cálido y
crecen las flores; otoño es más frio y caen las hojas de los arboles, invierno
llueve, las temperaturas son muy bajas; en verano hay más duración de la luz
solar , mientras que en invierno los días son más cortos.
Una pelota de plumavit representa la Tierra en este modelo.
- Dibujen la línea ecuatorial, continentes y/o marcar con un punto su
posición en la Tierra; destaquen el continente americano.
- Un palito de brocheta insertado en los polos representará el eje de la
Tierra.
- Señalen qué cuerpo representará la ampolleta de linterna encendida
en su modelo, si en este caso ocupa un punto fijo y tiene luz propia.
¿Cómo creen que se mueve la Tierra durante un día? Pueden primero mover
el eje a favor de las agujas del reloj y luego en contra: ¿Qué sentido del
movimiento es más coherente con sus conocimientos e ideas previas?
R: Girando sobre si misma y a la ves desplazándose en la orbita alrededor del
sol.
El sentido de rotación que marca el día y la noche.
El sentido de traslación que da lugar a las estaciones del año.
- Desplacen el cuerpo que representa a la Tierra alrededor del Sol. ¿Es
importante si el eje del cuerpo que representa a la Tierra se encuentra
en posición vertical o inclinada? ¿Qué ocurriría con la cantidad de
energía que recibe un punto en la superficie si el eje es vertical en
comparación con el eje inclinado?
R: Ocurre que si esta al centro se concentra más la energía y ambos polos
llegarían los rayos mas débiles siendo más frio durante todo el año.
- Posteriormente integren los movimientos de rotación y traslación de la
Tierra; recuerden que el eje Terrestre siempre está inclinado
aproximadamente 23° (transportador) con respecto al plano de la
órbita. En algunas épocas del año el hemisferio norte está inclinado al
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Sol y en otros, el hemisferio sur (es importante mantener el ángulo de
inclinación, aproximado, durante todo el movimiento de traslación).
- Exploren los cambios de luz y sombra durante los movimientos,
procurando establecer relaciones entre estos cambios de iluminación y
de sombra respecto de la alternancia entre el día y la noche. No es
necesario ejecutar las 365 rotaciones en la traslación completa.
- Inserten un alfiler (de cabeza grande) en un lugar en la Tierra, que
representará a una persona; observen el cambio de iluminación de la
persona en la Tierra, al rotar y trasladar este cuerpo. Pongan en
diferentes posiciones su alfiler (persona) y observen lo que sucede.
¿Cuánto tarda una rotación completa y un giro completo alrededor del
Sol?
R: El movimiento de rotación tarda 24 horas.
El movimiento de traslación tarda 365 días
Desafíos:
- Si ponemos a la persona en la línea ecuatorial y hacemos rotar la Tierra,
¿Podrías identificar los siguientes momentos:
El momento en que la persona observa el amanecer.
El mediodía.
La puesta del Sol.
La medianoche.
- Imagina que estás en el Polo Sur: ¿Qué observarás en relación a la
luminosidad recibida del Sol durante un año entero rotando y
trasladándote? ¿Qué sucederá si estás en el Polo Norte? ¿Qué
diferencia existe con la situación anterior?
- Si ponemos a la persona en nuestra latitud y simulamos un año entero,
rotando y trasladando la Tierra: ¿En qué puntos de la órbita la persona
observará el día más largo (luz) y el más corto?
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Haciendo predicciones acerca del efecto de la dirección de los rayos de luz
sobre los cuerpos
a. Si ponemos un pedazo de mantequilla o cubos de hielo a una cierta
distancia, directamente debajo de la lámpara, (alargador eléctrico)
encendemos la luz y medimos el tiempo que demora la mantequilla o hielo en
derretirse.
b. Si cambiamos el ángulo de la lámpara, para que los rayos lleguen muy
inclinados, pero se mantiene la misma distancia (huincha de medir) entre la
lámpara y el objeto.
¿Espera observar algunas diferencias? ¿Qué justificación tiene para plantear
eso? R: Si, en el primer ejemplo la mantequilla se va a derretir más rápido
debido a que los rayos de la luz llegan en forma directa, sin embargo en el
segundo ejemplo se demora un poco más ya que los rayos llegan en forma
inclinada.
Repitan el experimento con otro pedazo de mantequilla o hielo, en lo posible,
de las mismas dimensiones.
Extrapolen los resultados obtenidos anteriormente con sus experiencias
cotidianas de percepción de calor durante las 24 horas del día. (Ambientes de
exteriores).
R: Si esto lo llevamos a la cotidianidad podríamos decir que la lámpara es el
Sol y el cubo es la Tierra, por lo tanto (independiente de la estación del año)al
medio día los rayos llegan directamente.
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Desafíos:
El verano es la estación del año más calurosa; entonces, es la época en que
hay una mayor intensidad de luz y más horas de iluminación.
Utilizando el modelo representen la estación de verano en el hemisferio sur.
- ¿Cuáles son los meses de verano, representados por esta situación?
R. Del 21de Diciembre al 21 de marzo.
- En un día (24 horas) en el verano, ¿hay más horas de iluminación o de
oscuridad?
R: Hay más horas de iluminación.
- ¿Cómo es el sentido del ángulo de inclinación del hemisferio norte,
respecto del Sol, comparado con el hemisferio sur?
R: Mas de los 23º de inclinación menos luz màs frio.
- ¿Cuál es la estación en el hemisferio norte?
R: Invierno.
Ubiquen la Tierra para producir un día de invierno en el hemisferio sur.
- ¿Cómo es la iluminación en el polo sur?
R: Es mayor la iluminación.
- ¿A qué mes del año, en el hemisferio sur, podría representar la posición
exhibida?
-
R: Verano.
- ¿Qué estación correspondería al hemisferio norte?
R: Invierno.
- ¿Cómo es la iluminación en el polo norte?
R: Escaza.
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Ubiquen la Tierra en la estación de primavera en el sur.
¿Cuál es la inclinación del eje de la Tierra con respecto al Sol? (Recuerde que
la inclinación del eje con respecto a las estrellas no cambia, pero sí cambia
con respecto al Sol debido a la traslación de la Tierra).
El eje de rotación de la tierra esta inclinado unos 23,5º aproximadamente con
respecto al plano de la orbita que describe alrededor del sol.
¿Cuál mes puede ser representado? R: Octubre.
¿Qué estación tiene el hemisferio norte en esta época? R: Otoño.
Para concluir, mueve la Tierra a través de una órbita completa, indicando las
posiciones que corresponden a las cuatro estaciones.
Compara el ángulo de los rayos de luz en verano respecto del invierno.
Compara el número de horas luz diaria del verano con respecto al invierno.
Un preconcepto que surge con frecuencia acerca de las estaciones, es que
tenemos verano cuando la Tierra está cerca del sol e invierno cuando está
lejos. ¿Cómo podrías refutar esta afirmación, de acuerdo a lo aprendido?
Formula una hipótesis para explicar el fenómeno de las estaciones del año.
R: La inclinación de la Tierra en conjunto con el movimiento de traslación y
rotación, permiten que los rayos lleguen en forma directa en verano.
Respondan las preguntas: ¿Qué aprendí? ¿Cambiaron mis ideas? ¿Cómo?
Que aprendí:
- R: Que el 99 % de Universo esta constituido de energía estelas y vacío.
- La proporcionalidad que debemos emplear para utilizar las
representaciones (Sol, Tierra, Luna, entre otros) en relación a tamaño y
distancia.
- El conjunto de consecuencias (rotación – traslación e inclinación de la
Tierra) genera las estaciones del año.
Cambiaron mis ideas:
- Si, debido a que la experimentación nos permitió vivenciar los diversos
fenómenos que ocurren en el Universo.
Como:
- Especialmente a través de la experimentación y utilización de material
concreto.
