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4.5. Modelo de eclipses

Simulador de eclipses

En esta actividad construiremos un modelo a escala de la Tierra y la Luna. Utilizaremos el Sol para producir eclipses de Sol y de Luna sobre una bolita de poliespán. 

Podemos considerarla una continuación de la actividad "El tamaño del Sol y de la Luna en el cielo" que vimos en el apartado 4 (El Sistema Sol-Tierra-Luna). En esa actividad vimos como una pelota de poliespán de tamaño de 0,6 cm, nos producía un eclipse a 60 cm de distancia de nuestro ojo.

  • En esta actividad, estamos doblando la distancia, Si queremos mantener la proporción, ¿qué diámetro debe de tener la pelota de poliespán que utilicemos como Luna en este modelo?

¿Comenzamos?

1.   Necesidades

  1. Perfil en U de 1,30 m
  2. Conteras de goma que encajen en el perfil 
  3. Palitos de pinchito
  4. Bola de poliespán de 4 cm, será nuestra Tierra.
  5. Bola de poliespán de 1 cm, será nuestra Luna.

2.   Procedimiento de construcción

  1. Haz una marca a 5 cm de uno de los extremos del perfil. Será la posición de la Tierra.
  2. Haz una marca a 5 cm del otro extremo. Será la posición de la Luna.
  3. Coloca la contera en ese punto de manera que encaje perfectamente en el perfil y no se mueva. La contera está abierta y el pinchito de madera encajará en él.
  4. Coloca el palito de pinchito sobre las conteras. Si no encaja, puedes rellenarla de plastilina o utilizar pegamento para que quede perfectamente sujeto dentro de la contera.
  5. Coloca las bolas de la Tierra y la Luna sobre los pinchitos, de manera que no se caigan. Si es necesario utiliza un poco de pegamento.
  6. Comprueba que se cumplen las proporciones para el tamaño relativo y la distancia entre la Tierra y la Luna.
Simulador de eclipses
Simulador de eclipses (Dominio público)

Ya tienes tu modelo a escala de la Tierra y la Luna. 

3.   Probamos nuestro modelo

Comprobamos la formación de la umbra y la penumbra. 

  • Cogemos nuestro modelo de manera que la bola más grande proyecte sombra sobre el suelo. 
  • Si alejamos la bola que proyecta la sombra del suelo, vemos que la sombra no está definida. Prácticamente todo es penumbra.
  • A medida que nos vamos acercando, la sombra de la bola sobre el suelo es más nítida. Podemos ver las zonas de umbra y penumbra.

Simula un eclipse solar

  • Orienta el listón hacia el Sol de manera que el Sol, la Luna y la Tierra queden alineados.
  • Para conseguir esa alineación, debes mirar las sombras, nunca mires al Sol directamente.
  • La bola de la Luna debe de estar arriba y proyectando sombra sobre la que simula la Tierra 
  • ¿Puedes ver la mancha oscura que se proyecta sobre la bola que simula la Tierra?
  • ¿Es fácil "alinear" el Sol, la Luna y la Tierra?

Mejoramos nuestro simulador de eclipses

En la actividad anterior hemos construido un modelo utilizando una escala en la que la Luna estaba a la distancia media de la Tierra entre el apogeo y el perigeo. ¿Podemos mejorar nuestro modelo para poder visualizar los eclipses totales y anulares?

Si sabemos que la distancia media al perigeo es aproximadamente de 363 300 km y la del apogeo es aproximadamente 405 500 km.

  1. ¿A qué distancias tendríamos que marcar esos puntos en nuestro modelo?
  2. ¿Cómo quedaría?
  3. ¿Serías capaz de reproducir un eclipse anular y uno total? ¿Cómo lo harías?

La respuesta a nuestras preguntas es fácil. 

  • Si colocamos la Tierra 5 cm de uno de los extremos.
  • El perigeo estará a 114 cm de la  Tierra
  • El apogeo estará a 132 cm de la Tierra.

Sobre el modelo anterior, podemos hacer esas nuevas marcas e ir intercambiando la Luna entre esas dos posiciones:

  • Cuando la Luna está en apogeo, ¿qué eclipse estarás reproduciendo?
  • Si la colocamos en la posición del perigeo, ¿qué eclipse estarás reproduciendo?

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