lunes, 17 de agosto de 2015

¿CONSTRUIR UN SIMULADOR LUNAR, COMO LOS ASTRONAUTAS DEL APOLO? SI. GENyo*

Una de los propósitos del PROYECTO GENyo* INVENT es permitir que menores con ALTA CAPACIDAD INTELECTUAL puedan detonar su creatividad y proponer soluciones e ideas innovadoras.

Para aquellos interesados que no pudieron o supieron como inscribir a su hijo(a) al PRIMER ENCUENTRO LÚDICO SUSTENTABLE, compartimos estas instrucciones para elaborar un:


SIMULADOR LUNAR


Al introducirlos sobre la Luna, comenzamos explicando sus características, fases y eclipses. Las fases de la luna son espectaculares y es fácil explicarlas por medio de una
esfera y de una linterna. 

Modelos como el de la figura abajo te ofrecen una visión de la luna creciente y decreciente como una “C” o “D” (dependiendo de las fases). 



Podemos imaginarnos que en el horizonte puede ser observado como la figura abajo.

 

Pero en algunos países es posible observar la luna como una “C inclinada” 


o en otros casos como una “U”, como una “luna sonriente” (figura 3b). 



¿Cómo dar una explicación sencilla y clara de este fenómeno? Bastará con construir un sencillo simulador para entender los diversos aspectos de la Luna en las diversas latitudes.

La Luna se mueve alrededor de la Tierra en un plano con una inclinación de 5º respecto al plano de la eclíptica (el plano del movimiento de la Tierra alrededor del Sol). Para estudiar los movimientos de la Luna, tenemos que tomar en cuenta la posición del Sol, es decir, la declinación solar (ya que esta declinación cambia diariamente). 

Entonces es importante construir un simulador con el que se pueda cambiar la posición de la Luna, que es más o menos igual que la posición del Sol según la época del año (dependiendo de su declinación). 

De esta forma, para el primer día de primavera y de otoño, su declinación es 0º, el Sol se está recorriendo el ecuador y la luna no esta alejada. El primer día de verano, la declinación del Sol es positiva + 23.5º y el primer día de invierno la declinación del Sol es negativa - 23.5º. 

Se hace necesario introducir este valor en nuestro modelo si deseamos utilizarlo para estudiar las trayectorias del Sol.


PASOS PARA CONSTRUIR EL SIMULADOR

Para construir un simulador robusto es mejor fotocopiar las dos piezas (abajo) sobre cartulina o pegarlas sobre cartulina antes de recortarlas. También es una buena idea construir uno dos veces más grande para uso del instructor o monitor.

figura 1
Hemisferio Norte


figura 2
Horizonte


figura 3
Cuarto de luna



INSTRUCCIONES
Simulador para hemisferio norte

a) Haga una fotocopia de los figuras 1 y 2 sobre cartulina.
b) Corte ambos pedazos a lo largo de su línea continua 
c) Quite el área negra de la pieza principal (figura 1).
d) Doble la pieza principal (figura 1) a lo largo de la línea punteada recta. Es buena idea doblarla en varias ocasiones para facilitar su uso.
e) Corte una muesca pequeña en la N del disco del horizonte (figura 2). 
    Debe ser bastante grande para que el grueso de la cartulina pase con él.
f) Pegue el cuadrante de nordeste del disco del horizonte (figura 2) sobre el cuadrante gris de la pieza principal (figura 1). Es muy importante tener la línea norte-sur según la línea de doblez de la pieza principal y el punto cardinal W debe aparecer en la latitud 90º.
g) Cuando introducimos la marca N del disco del horizonte (figura 2) dentro de la zona de la latitud, el disco tiene que permanecer perpendicular a la pieza principal (figura 5).
h) Es muy importante pegar las diversas piezas cuidadosamente para obtener la precisión máxima.
i) Para situar la Luna en el simulador, recorte la figura 3 (luna en cuarto) y pegue dos pedazos de cinta transparente de forma que quede la luna en medio de ellos. Ponga esta cinta transparente (figura 4) en el área del mes de la figura 1. La idea es que será fácil mover esta franja hacia arriba y hacia abajo en esta área, para situarla en el mes deseado.


figura 4
Cuarto de luna en cinta transparente


figura 5
Simulador terminado


INSTRUCCIONES
Simulador para hemisferio Sur

a) Haga una fotocopia de las figuras 6 y 2 sobre la cartulina.
b) Corte ambas piezas a lo largo de la línea continua.
c) Quite el área negra de la pieza principal (figura 6).
d) Doble la pieza principal (figura 6) a lo largo de la línea punteada. Es una buena idea doblarla en varias ocasiones para facilitar el uso del simulador.
e) Corte una muesca pequeña en el S del disco del horizonte (figura 2). Debe ser bastante grande para que el grueso de la cartulina pase con él.
f) Pegue el cuadrante del sudoeste del disco del horizonte (figura 2) sobre el cuadrante gris del pedazo principal (figura 6). Es muy importante tener la línea norte-sur según el doblez de la pieza principal y el punto cardinal E debe coincidir con la latitud -90º.
g) Cuando introducimos la marca S del disco del horizonte (figura 2) dentro de la zona de la latitud, el disco tiene que permanecer perpendicular a la pieza principal (figura 5).
h) Es muy importante pegar las diversas piezas cuidadosamente para obtener la precisión máxima.
i) Para introducir la luna en el simulador, recorte la figura 3 (luna en cuarto) y pegue la luna de forma que quede entre dos trozos de cinta transparente. Sitúe esta franja transparente (figura 4) en el área del  mes de la figura 6. La idea es que sea fácil mover esta franja hacia arriba y hacia abajo en esta área para situarla en el mes deseado.


figura 6
Hemisferio Sur

Usos del simulador lunar

Para comenzar a utilizar el simulador hay que entrar la latitud deseada. Viajaremos en la superficie de la Tierra en un viaje imaginario usando el simulador. Hay que sujetar con la mano izquierda la pieza principal del simulador (figura 6) por la zona que esta en blanco (debajo del cuadrante de la latitud). Seleccionada la latitud, mueva el disco del horizonte hasta que alcance la latitud elegida. Seleccione el período del año que usted desea simular y sitúe el semicírculo de la luna (figura 3) en el mes seleccionado. Con la mano derecha, mueva el disco con la luna desde la derecha hacia la izquierda varias veces. Usted puede observar que dependiendo de la latitud la luna aparece como una “C” o “U” sobre el horizonte (donde hemos situado el muñequito dentro de la foto figura 5).

Si introducimos una latitud de 70º podemos ver la luna como una “C” móvil de la zona este hacia la zona oeste. No importa el período del año. En cada estación la luna parece una “C” (figura 5).

Si la latitud es 20º, el observador está cercano la línea tropical, y podemos ver la Luna que sonríen como un “U” algo inclinada. La Luna se está moviendo en una forma más perpendicular al horizonte que en el ejemplo anterior (figura 5). La forma de “U” no cambia con el mes.

Si la latitud es +90º, el observador está en el Polo y se puede ver la Luna como una “C” que se mueve en una trayectoria paralela al horizonte.

Si la latitud es 0º, el observador está en el ecuador, y podemos ver la Luna que sonríen como una “U”. La luna sale y se pone perpendicular al horizonte.

Para otros observadores que vivan en las latitudes intermedias, las lunas salen y se ponen en una posición intermedia entre “C” y “U” que sea más o menos inclinada según sea la latitud del lugar de observación.

Los comentarios anteriores se pueden repetir de una manera similar para la luna en forma de “D”.

EJERCICIO

Finalmente, como ejercicio adicional, explique la figura 7 usando su simulador. Este es similar al usado por los astronautas dentro del módulo lunar. Tenga cuidado del análisis que haga porque esta foto fue tomada por el astronauta del Apolo desde la Luna. 

figura 7

Preguntas de valoración:

¿Cuál era la fase de la Tierra? 
¿Es una Tierra “creciente o menguante”?
¿Que se siente... ser astronauta?

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