Medición del tiempo. Relojes solares
Datos del Proyecto
Descripción de la Experiencia
Desde los comienzos de la humanidad, el movimiento de los astros se ha utilizado para medir el tiempo y, aún hoy, se sigue haciendo. Así, el año, el mes y el día como unidades naturales se han definido a partir de tres movimientos diferentes:
* El año a partir de la traslación de la Tierra alrededor del Sol.
* El mes a partir del movimiento de la Luna alrededor de la Tierra.
* El día a partir de la rotación de la Tierra alrededor de su eje.
Lo que se pretende con este proyecto, es realizar una introducción a la construcción de relojes solares a partir de conocimientos astronómicos muy sencillos, referidos básicamente a los movimientos de rotación y traslación de la Tierra y al hecho de hallarse inclinado el eje de rotación con respecto al plano de la traslación.
En principio, nuestro objetivo es básicamente recordar y afianzar esos conocimientos mínimos que el alumnado de Educación Secundaria tiene y, a partir de ellos, diseñar relojes solares sencillos.
Los que consigamos los llevaremos a la VI Feria de las Ciencias Ibn Al-Baytar.
Las sesiones programadas son:
* 4/febrero Movimientos de la Tierra. Simulaciones en el aula.
* 20/febrero Introducción a los relojes solares. La Tierra paralela.
* 6/marzo Reloj Ecuatorial.
* 13/marzo Reloj Horizontal.
* 20/marzo Reloj Vertical.
* 3/abril Reloj Cilíndrico.
* 10/abril Nocturlabio.
* 24/abril VI Feria de las Ciencias Ibn Al-Baytar.
El proyecto ha tenido una buena aceptación entre los chavales. Creo que todo lo que implique cacharreo les atrae. Seguidamente os cuento un poco cómo se desarrollaron las primeras sesiones.
1ª Sesión: Esta sesión trató básicamente de refrescar los conocimientos astronómicos incluidos en el currículo de secundaria. Tras una breve presentación con diapositivas se pasó a llevar a cabo una modelización de los movimientos terrestres, simulando el Sol con la ayuda de un «obsoleto» retroproyector. Asimismo, se empleó el programa Stellarium para reproducir diferentes situaciones astronómicas tal y como la veríamos desde nuestra localidad.
2ª Sesión: La siguiente sesión la dedicamos a tratar de comprender los fundamentos de un reloj solar. Para ello fue de gran ayuda montar una «Tierra paralela». Se trata de colocar un globo terráqueo (de esos que andan en algunas estanterías de cualquier centro) de forma que sea paralelo a la Tierra que pisamos. En tal situación, nuestra ubicación local se sitúa en el punto más alto. Orientada convenientemente (Norte-Sur) nos sirve como un modelo que en tiempo real refleja la iluminación solar en todo nuestro planeta. Lo primero fue identificar en qué zonas de la Tierra era de día y cuáles de noche. ¿Dónde era verano y dónde invierno? ¿Qué polo quedaba sumido en la oscuridad del invierno y cuál permanecía las 24 horas iluminado?… Sobre este modelo pusimos diferentes gnomones en posiciones distintas y observábamos la dirección y longitud de la sombra que proyectaban, comprendiéndose que una varilla perpendicular al suelo no era una buena opción para su uso como reloj solar, salvo situada en el mismo polo. Con estas ideas se introdujo el modelo ecuatorial de reloj solar. Con pequeños relojes ecuatoriales posicionados sobre nuestro modelo y orientándolos obteníamos la hora solar en cualquier parte del globo terráqueo donde el sol aún estaba sobre el horizonte.
3ª Sesión: Tocaba ya ponerse manos a la obra. La construcción del reloj ecuatorial suponía el cuadrante más sencillo (divisiones a 15º), por lo que nos decidimos por él para comenzar a construir relojes solares. Se ensayaron diferentes soluciones para colocar el plano del cuadrante paralelo al ecuador: palillos, plastilina, escuadras adaptadas,…
Tocaba ponerlo a prueba. Inicialmente los chicos se desilusionaron, porque tras orientarlo comprobaban que la marcación horaria distaba mucho de la que marcaba nuestro reloj de muñeca. Aprovechamos para explicar que estos relojes marcan la hora solar local y que ésta no coincide con la hora oficial. Introducidas las correcciones debidas al horario de invierno/verano, longitud y ecuación del tiempo pudimos transformar la hora solar en hora oficial, con bastante buena aproximación.
Bien, hasta aquí un poco en qué ha consistido nuestro trabajo y cómo fueron las primeras sesiones.
Un saludo a todos.
Créditos: fotografía de Fernanado Mafé.
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