taller de tierra y universo primer ciclo

POSTITULO PRIEMR CICLO MODULOCIENCIAS NATURALES EJE DE TIERRA Y EL UNIVERSO

Taller DE Tierra y UniversoIntegrantes: Yasna Contreras, Mario Moreno,Ester San Martin y Tamara Vásquez.

¿Qué ubicación tiene la Tierra en el Universo?Planificación del viaje interestelar

¿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.- ¿Cómo vamos a respirar?, ¿Estaremos preparadas para las temperaturas?, ¿Cómo nos vamos a alimentar.? ¿Qué sucederá con nuestros cuerpo?

- ¿Qué quieres aprender durante el viaje?

R.- Queremos saber que forma tiene una estrella, cuales son los tamaños en la tierra ,Habrá vida en otros planetas, Que otros cuerpos se pueden encontrar en el sistema solar. observar los planetas y compararlos en tamaño, color y forma.

- ¿Qué tipos de cosas y objetos esperas ver en el viaje?

R.- Asteroides, satélites, planetas, la luna, el sol, ver la galaxia, la vialactea, observar el planeta tierra, como es la órbita de los planetas.

Hagamos algunos cálculos: (calculadora)

- Si la rapidez de la luz corresponde a 300.000 km/s, ¿qué distancia recorrerá la luz en un año de 365 días? El resultado obtenido corresponde a la unidad de distancia y recibe el nombre de año-luz (light year).

R: 109.500.000 Km/s, en un año de 365 días.

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.La estrella más cercana al Sistema Solar se denomina Próxima-Centauro, y se encuentra a una distancia de 4.2 año-luz. Expresar esa cantidad en kilómetros.

R: 459.900.000 Km/s, se encuentra la estrella más cercana al sistema solar. 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 corresponda.

Hoja siguiente.

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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.- Los puntos y espirales se van alejando de mi galaxia hogar. a medida que el globo se va inflando.

- ¿Qué sucede con las distancias entre galaxias?

R.- Las distancias de van separando cada vez más una de otra.

- Reflexiona sobre la posibilidad de que el Universo esté en contracción; para simular esto, desinfla el globo y observa los puntos durante esta contracción. ¿Qué sucede con las distancias entre las galaxias?

R.- La distancia se disminuye cada vez que el globo se desinfla. Quedando los puntos y espirales cada vez más juntos.

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Empecemos por conocer el Sistema Solar

¡A observar diariamente la Luna!Nota: esta actividad es voluntaria, la puede realizar para luego replicar en sus clases y para efecto de evaluación no se considera en la guía.

Registra tus observaciones, indicando la fecha y hora. Agrega comentarios o preguntas.

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¿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.

Proceso:

SOL: 5 cm = tierra: 0,5= Luna: 0,125= 1.400.000 km 12000 km 0.25 km

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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.- La distancia disminuiría entre la tierra y la luna, haciendo más corto el tiempo de unión entre estos dos cuerpos.

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Predigan el tamaño y distancia que tendría el Sol a la misma escala utilizando los datos disponibles e intenten representarlos de alguna forma.

R.- Al crecer la tierra el tamaño aumenta y la distancia es más reducida entre ambos cuerpos.

- ¿Cuáles son las principales dificultades que tuviste en la construcción del modelo? ¿Por qué es difícil hacer un modelo a escala real para mostrar tamaños y distancias astronómicas?

R.- Realizar el diámetro de los diferentes cuerpos a escala, ya que el diámetro de uno a comparación de otro tiene grandes diferencias, es por esto que no se puede hacer más pequeño el sol, ya que el tamaño de la luna seria casi imposible de observar y construir.

- 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.- El tamaño de la tierra es 10 veces más pequeño que el sol, y la luna es la cuarta parte del tamaño de la tierra.

- El modelo hecho en la clase: ¿Muestra los tamaños relativos de los tres cuerpos con facilidad? ¿Muestra las distancias entre ellos?

R.- Si, deja claro la diferencia entre los tamaños de cada cuerpo, dando un ejemplo claro de las proporciones en que se encuentran estos tres cuerpos.Se puede observar que la distancia de la tierra con el sol es 4 veces más, que la distancia que hay entre la tierra y la luna.

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.- Se puede extraer, tamaños y distancias de los tres cuerpos observados.

- ¿Que características del sistema Sol-Tierra-Luna no son representadas en tu modelo?

R.- Temperatura, corteza, ubicación en el sistema solar.

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Un modelo dinámico del sistema Tierra, Luna y Sol

¿De qué manera se mueve la Tierra? ¿Qué movimientos conoces tú de la Tierra y de la Luna? ¿Cómo podríamos evidenciar tales movimientos?R.- La tierra se mueve de Este – Oeste. El movimiento de rotación y traslación. Con las estaciones del año, el día y la noche.

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.- Por que al girar ambos cuerpos siempre se observara el mismo lado.Es importante tener claro que el período de rotación es similar al período de traslación, en el caso de la Luna.

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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.¿De qué manera se mueven la Tierra, la Luna y el Sol? R.- Este - Oeste¿Qué evidencias nos permiten señalar que estos cuerpos presentan rotación?R. El día y la noche y las fases lunares. Con estas observaciones, ¿se puede estimar la duración de la rotación y traslación de cada uno de los cuerpos estudiados?R.- se puede estimar, debido a la distancia que existe ya que a mayor distancia mayor será el tiempo de rotación.Las evidencias reunidas, ¿permiten explicar el porqué siempre observamos la misma superficie lunar?R.- sí, ya que la luna se va moviendo a medida que la tierra va girando.

Una alternativa: Secuencia fotográfica del modelo dinámico

Para comenzar, marquen la posición del Sol, dibujando una cruz en el piso (puede ser con tiza o cinta adhesiva) y luego la trayectoria de la Tierra, utilizando los mismos materiales.

A continuación y lentamente, repitan los movimientos de rotación y traslación, ya practicados en la actividad anterior, insertando pausas para que quien dirige tome una secuencia de fotografías; es importante que la persona responsable de tomar las fotografías mantenga su posición.

Traspasen las fotografías de la cámara al PC o imágenes de internet y luego, utilicen el power point para hacer una presentación de las fotografías en secuencia y avanzando de manera automática, con el fin de obtener una animación del movimiento. De esta manera, pueden ver sus modelos dinámicos, relacionar lo visto con lo experimentado y consolidar sus aprendizajes.

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¿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.

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24hrs,56 miny4seg.28 días

23 hrs,56 min y 4 seg 365 días,6hrs,9min y 9,77 seg.

25 , 28 días225 millones de años.


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?R.- Si. el sol al ser compuesto de gas es más liviano por eso creemos que en rotar se demora más que la luna y la tierra. por lo tanto creemos que influye.¿Qué relación existe entre los movimientos de rotación y traslación de la Luna, que siempre vemos una cara de la superficie lunar?R.- Al estar la luna oscura en una parte siempre vemos las mismas caras.

¿Cómo se producen las estaciones del año

¿Qué ocurre con el tiempo atmosférico en diferentes países durante una semana?R.- No es el mimo varia contantemente. ¿Todos los países comparten la misma estación? R.- no, depende de la posición que se encuentres frente al sol.¿Cuáles son algunas características de las cuatro estaciones del año?R.- Mientras más cerca o más lejos del sol se encuentre varia el tiempo atmosférico. ¿Qué ocurre con los períodos de luz y oscuridad durante las estaciones del año?R.- Los periodos se acortan o se alargan según la estación en la cual se encuentre el territorio.

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.R.- La linterna representara el sol, ocupa un punto fijo y luz propia.

¿Cómo creen que se mueve la Tierra durante un día? R.- Se mueve en dirección de Este a Oeste, girando en su propio eje terrestre.

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.- En contrario a la manecilla del reloj.

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- 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? R.- si, Por que en ello influye la llegada de los rayos del sol al planeta tierra.

- ¿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.- La superficie de la zona cálida abarcaría más terreno, las estaciones del año serian al mismo tiempo en ambos hemisferios, Seria menos probable tener invierno.

- 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 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 delSol?

R.- La rotación 23 hrs,56 min y 4 seg y la traslación 365 días,6hrs,9min y 9,77 seg

Desafíos:

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- 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. R.- síEl mediodía. R.- SíLa puesta del Sol. R.- SíLa medianoche. R.- Sí

- Imagina que estás en el Polo Sur: ¿Qué observarás en relación a la luminosidad recibida del Sol durante un año entero rotando y trasladándote?R.- Que habrán meses dónde los días serán más largos y las noches más cortas en cuanto a su luminosidad.

¿Qué sucederá si estás en el Polo Norte? ¿Qué diferencia existe con la situación anterior?R.- Sucedería el efecto contrario al anterior en algunos meses las noches serán más largas y los días más cortos.

- 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?

R.- En el momento que la tierra se encuentre más cerca del sol, será el día más largo y cuando se encuentre a mayor distancia el día será más corto.

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?

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R.- El que se encuentra frente a los rayos de luz es el primero en derretirse, ya que los rayos llegan en forma directa al cubo de hielo.¿Qué justificación tiene para plantear eso?R.- Que los rayos de la ampolleta llegan en forma directa al hielo, esto quiero decir que el calor que emana de estos rayos se encuentran a una temperatura capaz de derretir el hielo.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).

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.- desde el 21 de diciembre hasta el 21 de marzo.

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- En un día (24 horas) en el verano, ¿hay más horas de iluminación o de oscuridad?

R.- Hay más horas de iluminación, ya que los rayos del sol se encuentran más directos.

- ¿Cómo es el sentido del ángulo de inclinación del hemisferio norte, respecto del Sol, comparado con el hemisferio sur?

R.- El ángulo de inclinación es mayor en el hemisferio norte. Ya que al encontrase en esta posición su apertura es mayor que la del hemisferio sur.

- ¿Cuál es la estación en el hemisferio norte?R.- En el hemisferio norte la estación es invierno cuando en el sur se está en verano.

Ubiquen la Tierra para producir un día de invierno en el hemisferio sur.

- ¿Cómo es la iluminación en el polo sur?R.- Hay poca iluminación. Debido a que los rayos solares llegan más débiles a esa superficie de la tierra.

- ¿A qué mes del año, en el hemisferio sur, podría representar la posición exhibida?

R.- Los meses de invierno desde 21 de junio hasta el 21 de septiembre.

- ¿Qué estación correspondería al hemisferio norte?R.- Cuando en el hemisferio sur está en invierno el hemisferio norte está en verano.

- ¿Cómo es la iluminación en el polo norte?

R.- Es más larga la duración del día , por lo tanto la iluminación es mayor.

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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).

R.- En primavera se puede observar el eje en aproximadamente 90º

¿Cuál mes puede ser representado?

R.- septiembre

¿Qué estación tiene el hemisferio norte en esta época?R.- Tiene el otoño.

Para concluir, mueve la Tierra a través de una órbita completa, indicando las posiciones que corresponden a las cuatro estaciones.

R.-Con la ilustración presentada se puede observar las posiciones de los rayos solares:La posición de la tierra en primavera y otoñoes de lado al sol. La posición de la tierra en verano e inviernoes de frente al sol.

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Compara el ángulo de los rayos de luz en verano respecto del invierno.R.- Los rayos solares son más fuertes y peligrosos en verano ( uv), tienen mayor temperatura , en invierno son más débiles y la temperatura es mucho más baja.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?R.-

Formula una hipótesis para explicar el fenómeno de las estaciones del año.

R.- El Sol calienta más en unas épocas del año que en otras

Respondan las preguntas: ¿Qué aprendí? ¿Cambiaron mis ideas? ¿Cómo?

R.- aprendimos movimientos de la tierra, la luna y el sol , distancias, y las consecuencias de estos movimientos, con respecto a nosotros.

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