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Responsables:
Salomé Cejudo Rodríguez
María José Gómez Díaz
José Manuel López Álvarez
José María López Sancho
Esteban Moreno Gómez
María Del Carmen Refolio Refolio
Fuente: VI Feria Madrid por la Ciencia
Dirigido a: Educación Infantil y Primaria
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Introducción
El objetivo del Grupo de Extensión Científica del IMAFF en la VI Feria Madrid por la
Ciencia ha sido la difusión de la labor que el CSIC realiza para comunicar los mundos de
la investigación y la enseñanza. Para ello, se dio a conocer al público asistente el proyecto
Iniciación a la Ciencia (fruto de un convenio entre el CSIC y la Comunidad de Madrid),
que consiste, principalmente, en llevar a cabo un plan de formación permanente del profesorado
de las primeras etapas educativas.
Fundamento científico
El planeta Tierra es como un reloj de sol gigante. En nuestro modelo, el marcador horario
funciona como el ecuador terrestre, y el gnomon, como el eje de rotación. El ángulo de
inclinación del gnomon coincide con la latitud de Madrid (40° N).
Debido a que el eje de rotación terrestre está
inclinado respecto al plano de la órbita que
dibuja la Tierra en su recorrido alrededor del
Sol (movimiento de traslación), sus rayos
no inciden por igual en Madrid durante todo
el año. Hay veces que los rayos inciden por
encima del reloj (primavera, verano) y otras
por debajo (otoño, invierno).
Se puede descargar este modelo de nuestra
página web para poder hacerlo en casa
o bien obtenerlo a partir de la siguiente página. En formato PDF (93Kb)
Desarrollo
La actividad consiste en la construcción de un reloj de sol ecuatorial a través de un recortable
en cartulina. Seguidas las instrucciones de montaje y situado el reloj en un lugar soleado,
se orienta el gnomon al norte. Para leer la hora, hay que fijarse en la sombra que
proyecta el Sol en la cara correspondiente del reloj (cara de primavera y verano/cara de
otoño e invierno) y añadir a la hora marcada una hora, si es otoño o invierno, y dos horas,
si es primavera o verano.
El reloj de sol: instrucciones para su montaje
- Recorta la página 1 de la cartulina por la línea de puntos más gruesa
- Dobla la cartulina recortada por la línea de puntos más fina
- Pega la zona que se indica como «pegar por detrás» para conseguir mayor estabilidad en el reloj
- Apoya la figura construida en una superficie horizontal, como indica el dibujo
- Recorta la línea negra continua que va a servir para introducir el marcador de las horas
- En la página 2 de la cartulina recorta el cuadrado en el que se señalan las horas y dóblalo por la mitad
- Introduce el cuadrado doblado en la ranura que ha quedado como resultado del corte de la línea negra. La cara de verano y primavera debe mirar al norte, mientras que la de otoño e invierno ha de quedar mirando al sur. Las 12 han de coincidir con la ranura
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Instrucciones para leer la hora
Con el reloj tal y como ha quedado construido, sitúate en un lugar soleado. Para que el reloj
marque la hora correctamente, se debe orientar el gnomon en dirección al norte, como
indica el dibujo, para lo cual puedes utilizar la brújula. En caso de estar en primavera o en
verano, la sombra del gnomon se proyectará en la superficie norte del reloj, señalada
como cara de primavera-verano. En caso de estar en otoño o invierno, la sombra del gnomon
se proyectará en la superficie sur del reloj, señalada como cara de otoño-invierno.
Para leer la hora, fíjate en la sombra que proyecta el gnomon en la cara correspondiente
del reloj. La hora viene marcada por el borde de la sombra.
Para que la hora solar coincida con la hora oficial, en invierno has de sumar una hora a la
que leas en el reloj de sol; en verano has de sumar dos horas. Así, cuando en invierno sean
las tres de la tarde en tu reloj de pulsera, el reloj de sol marcará las dos; cuando en verano
sean las tres de la tarde en tu reloj de pulsera, el reloj de sol marcará la una.
Cómo funciona el reloj de sol
Hace muchos, muchos años, nuestros antepasados ya querían organizar sus vidas en torno
al paso del tiempo. Para ello, tras muchas y largas observaciones y razonamientos, construyeron
los primeros relojes de sol. Hay varios tipos de relojes de sol, pero uno de los más
sencillos es el nuestro: el reloj de sol ecuatorial.
Para comprender el funcionamiento de
este tipo de relojes, es necesario saber que la Tierra es redonda y gira sobre sí misma, movimiento
conocido como rotación terrestre.
El tiempo transcurrido entre un mediodía y el
siguiente define la duración del día solar.
Este giro se realiza en torno al eje de rotación, que atraviesa
el planeta desde el polo Norte hasta el polo Sur. El eje
de rotación está inclinado unos 24° respecto al plano de la
órbita que dibuja la Tierra en su recorrido alrededor del
Sol. Este recorrido es el movimiento de traslación, que dura
365 días y un cuarto de día. El eje terrestre está orientado
al norte, y como el gnomon del reloj de sol es paralelo a él,
se debe orientar también al norte, como indica el dibujo.
Pero para situar el gnomon paralelo al eje de la Tierra, es necesario conocer la latitud a la
que nos encontramos (40° N en Madrid). Esta latitud puede ser norte, si nos situamos al
norte del ecuador, o sur, si nos encontramos al sur del mismo. En otoño y en invierno se
verá la hora por la cara sur del marcador horario, y en primavera y en verano, la hora se leerá
por la cara norte. Como muestran las ilustraciones, debido a que el eje de rotación de la
Tierra está inclinado, los rayos del sol no inciden por igual en Madrid (donde está nuestro
reloj) durante todo el año. Hay veces que los rayos llegan por encima del reloj (en primavera
y verano) y otras por debajo (en otoño e invierno). En los equinoccios, los dos momentos
del año en que el día y la noche tienen la misma duración (en marzo hacia el 21 y
septiembre hacia el 22), no se puede leer el reloj de sol porque los rayos llegan paralelos al
ecuador y, por tanto, al plano del marcador horario.
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