lunes, 6 de noviembre de 2017

Los caminos del Sol, desde Durango

Hoy día 6 de noviembre de 2017 se cumplen 10 años de la inauguración oficial del Aula de Astronomía de Durango, donde yo trabajo.
Una de las zonas del Aula de Astronomía de Durango. Al fondo a la derecha dos módulos didácticos sobre los que hablo en este post.
Con este motivo se ha emitido una reseña sobre el aula, y en general sobre aspectos didácticos de la enseñanza de la astronomía, en el programa de divulgación científica de Radio Euskadi “La mecánica del caracol”.

Puedes escucharlo entre los minutos 15:45 y 33:05 este audio  y si quieres más información sobre las instalaciones, materiales y actividades que se desarrollan, puedes encontrarla en nuestra web .


Ya hablé del Aula de Astronomía de Durango recogiendo aspectos emotivos personales en un post que titulé “Trabajar en el cielo”, y cité alguno de los módulos didácticos de diseño y elaboración propia, que hay allí y que utilizo en mi labor diaria.
Dije que más adelante detallaría el funcionamiento y utilidades de alguno de ellos, y hoy voy a aprovechar la circunstancia del aniversario del Aula para explicar los dos que para mí son más interesantes por su originalidad (son de diseño y fabricación propia, los elaboré hace ya más de 15 años con ayuda de mi alumnado del IES Sestao, y no he visto nada similar en otros sitios), y por los premios que han obtenido.

Se trata de dos módulos interactivos donde, en una primera utilización, se puede apreciar el recorrido del Sol y las sombras a lo largo del día en solsticios y equinoccios. Uno de ellos está calculado para nuestra latitud y el otro en cualquier latitud.

Tienen varias utilidades aún más interesantes, algunas de las cuales (las más técnicas, referidas a estudios de las sombras) detallaré en el siguiente artículo. Ahora, en unas fotos y dos vídeos, puedes apreciar su funcionamiento básico, en lo que respecta a las posiciones del Sol: la diferente trayectoria sobre nuestro horizonte, altura máxima alcanzada en cada fecha y lugares de salida y puesta.

Sobre unos casquetes esféricos se han situado una serie de lámparas en las posiciones que ocupa el Sol cada dos horas en esas fechas y con unos conmutadores se van seleccionando las diferentes situaciones.
El primero recoge lo que se puede observar desde nuestra latitud (43º Norte)
En este primer módulo, de un tamaño de 1,5 metros de ancho, se ha representado la zona de la bóveda celeste, por donde vemos moverse el Sol en la latitud de Durango con piezas de cartón pintadas de azul; y se ha colocado a escala el horizonte con imágenes reales de los llamativos montes que se ven desde la zona, con la orientación adecuada.
Sobre la bóveda se sitúan las lámparas que representan las posiciones del Sol y con unos conmutadores giratorios que aparecen en primer plano en la imagen se elige la fecha y la hora deseadas, encendiéndose la lámpara correspondiente.


En este vídeo casero se puedes ver su funcionamiento:



El segundo módulo recoge las mismas circunstancias pero para cualquier latitud.
La cúpula, fija en el elemento anterior, en la que se colocan las diferentes lámparas se ha sustituido por una esfera que elaboramos con fibra de vidrio que puede oscilar, pero manteniendo en su interior el suelo horizontal. Con ello se obtienen las diferentes situaciones correspondiente a cualquier lugar, desde el polo hasta el ecuador.
En estas imágenes del otro de los módulos se puede apreciar la escala de latitudes (a la derecha junto a la base de la manilla giratoria) y las conexiones entre las lámparas (se ven bien en la primera imagen)
En este vídeo se recogen algunas de las múltiples situaciones que pueden simularse: 



En este anexo recojo una explicación más detallada que lo que se ve en el vídeo, que también puede analizarse y apreciarse en los mencionados módulos didácticos, sobre todo en el segundo de ellos.

Como todos sabemos, debido al movimiento de la Tierra vemos girar al Sol alrededor nuestro, una vuelta cada día, pero siguiendo diferente camino según la fecha debido a la inclinación del eje terrestre: En verano y primavera su recorrido en nuestro cielo es más largo y alcanza una mayor altura, que en otoño e invierno.



Las situaciones varían según la latitud:

a) Tal como se representa y se deduce en el gráfico anterior, en latitudes medias (entre 23,5º y 66,5º Norte o Sur) es decir fuera de las zonas intertropicales y de los círculos polares, el Sol sale y se pone todos los días aunque lo hace por diferentes lugares del horizonte, y nunca llega a estar en el cénit.
A mediodía (12 h en hora solar verdadera) está exactamente en dirección Sur (si estamos en el H. Norte), o en dirección Norte (si estamos en el H. Sur).

b) Dentro de los círculos polares (latitud superior a 66,5º) hay días de primavera y verano en que el Sol no llega a ponerse, a las 0 horas está en dirección Norte pero por encima del horizonte y se produce el fenómeno del “Sol de medianoche”. Cuanto mayor sea la latitud (cuanto más cerca del polo) ocurre esto en un intervalo de fechas más amplio, alrededor del solsticio de verano. Esto se aprecia en los siguientes gráficos:


c) En cualquier lugar situado entre los dos trópicos (en latitudes comprendidas entre 23,5º Norte y 23,5º Sur) habrá fechas que el Sol a mediodía esté en dirección  Sur y otros días en dirección Norte. Habrá por lo tanto una fecha en que se situará a mediodía en el cénit. Tal como he dicho antes, esto no ocurre nunca fuera de esta zona intertropical.
En cualquier punto del ecuador eso sucede a mediodía en los equinoccios.



Todo esto, que puede parecer un poco lioso a pesar de los gráficos, se visualiza, se entiende y parece totalmente lógico utilizando el mencionado simulador.

Dejo para el siguiente post otras utilidades de estos módulos didácticos del Aula de Astronomía de Durango, en lo que se refiere a las sombras. Como dije antes, quizás no sea su principal interés didáctico a nivel básico, pero sí el más original y el de mayor valor a niveles más técnicos.

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