Tiempo estimado: 30 minutos

Comenzamos con la secuencia de actividades proponiendo a todo el grupo las siguientes preguntas:

• La Tierra, la Luna y el Sol, ¿tienen el mismo tamaño?
• ¿Cómo puedes comprobarlo?

Dejamos que contesten en pequeños grupos y lleguen a una respuesta común. Una vez que hayan terminado les proponemos que busquen información sobre el Sistema Sol-Tierra-Luna y que completen la siguiente tabla.

Utilizar la información del siguiente paddlet

Ahora contesta a estas cuestiones:

• ¿Cuántas veces es mayor el diámetro de la Tierra que el de la Luna? Redondea a una cifra.
• ¿Cuántas veces es mayor el Sol que la Tierra? Redondea a las centenas 
• ¿Cuántas veces es mayor el Sol que la Luna? Redondea a las centenas
• Entre la Tierra y la Luna, ¿cuántas Tierras  caben?
• ¿Cuántos soles caben entre la Tierra y el Sol?
• ¿Qué relación existe entre la distancia entre la Tierra (o la Luna) y el Sol y el tamaño del Sol?

Juguemos con los ángulos con que se ve el Sol.

• Ayudándote de la siguiente imagen, calcula el ángulo con que se ve el Sol desde la Tierra.
• ¿Te podría servir el mismo dibujo para calcular el ángulo con que se ve la Luna desde la Tierra? Calcúlalo

Las distancias y números son tan grandes que son inabarcables. Pero ¿y si los hacemos más pequeños? Vamos a jugar a reducirlos de tamaño, pero manteniendo las proporciones que os hemos dado. 

¿Comenzamos?

Tiempo estimado 30 minutos

Con esta actividad trataremos de hacer los números anteriores más asequibles, más cercanos a su experiencia. Para ello buscaremos compararlos con objetos cotidianos y esperamos que logren conectarlos y relacionarlos. 

• Esta actividad se la propondremos como un reto que tienen que resolver en agrupaciones de 4 miembros, dos alumnos y dos alumnas.
• Todos los grupos tendrán para esta actividad el siguiente material: 
  • Una pelota de basket
  • Una pelota de pingpong
  • una de tenis
  • una canica
  • una cinta métrica
  • una calculadora
  • un flexómetro.

Preguntamos a los grupos:

Si la Tierra es como un balón de basket,

Dejaremos que, de manera independiente, cada grupo conteste a estas cuestiones y coloquen las pelotas en las posiciones que ellos crean correctas. 

Terminaremos la actividad con esta imagen que resume el resultado. Esperamos que los alumnos y alumnas comprendan por qué no les hemos dado una pelota que simule el Sol.

Terminaremos la actividad con una reflexión. Les preguntaremos:

1. ¿Qué les ha parecido la actividad?
2. ¿Qué les ha sorprendido?
3. ¿La han resuelto correctamente?
4. ¿Dónde se han equivocado? ¿Comprender por qué se equivocaron?

Tiempo estimado 15 minutos.

En la actividad anterior, hemos comprobado como con la escala que hemos establecido (la Tierra es como un balón de basket) el tamaño del Sol y la distancia a la que hay que colocarlo nos impide continuar en el colegio. Asi que les propondremos reducir la escala de nuestro modelo.

Seguiremos con la misma dinámica de la actividad anterior

• Seguiremos con las mismas agrupaciones de 4 miembros, dos alumnos y dos alumnas.
• Todos los grupos tendrán para esta actividad el siguiente material: 
  • circunferencia de tela de 2 metros de diámetro
  • pelotas de poliexpan de diferente tamaño
    
  • cinta métrica
    
  • calculadora
  • flexómetro
  • palito tipo pinchito

Comenzamos:

Les proponemos la siguiente cuestión: Si el Sol es un círculo de 2 metros de diámetro, ¿qué conseguiremos?

• ¿Reducir el tamaño de las pelotas que hagan de Tierra y de Luna? ¿O aumentarlos? ¿Por qué?
• ¿Y que pasa con las distancias? ¿Aumentarán o disminuirán? ¿Por qué? 

En este caso el reto para cada grupo consiste en contestad a siguientes cuestiones que se te plantean y colocar la Tierra, la Luna y el Sol a las distancias que creáis correctas y de acuerdo a lo que contestéis. 

La actividad acabará con la misma reflexión anterior,

• Recuerda lo que contestasteis al principio, ¿habéis acertado en vuestra previsión? 
• ¿Os ha sorprendido la nueva escala?
• ¿Crees que siguen representando, a escala, fielmente las distancias y proporciones del sistema Sol-Tierra-Luna?
• ¿Os habéis equivocado en alguna elección? ¿Sabéis por qué os equivocasteis?

Terminaremos esta actividad con algo que les va a sorprender.

• Le daremos a cada uno de los miembros de cada equipo, un palito para que "pinchen" la bolita de poliexpán que representa la Luna
• Le pediremos que estiraren completamente el brazo y que pongan la bolita enfrente de los ojos. Les preguntaremos:
  • ¿Quién es la Luna y quien la Tierra?
• Por último, les pediremos que intenten tapar el círculo de 2 m de diámetro y que está a 200 metros, (recordemos que es nuestro Sol a escala) con la bolita que tienen enfrente de los ojos. 
• Les preguntaremos:
  • A esa distancia, ¿consigues tapar completamente el círculo de 2 m?
    • Si
    • No
  • Si la respuesta es que SI, entonces, ¿tienen el mismo tamaño? ¿qué opinas?

Tiempo estimado 50 minutos

Esta actividad continúa la anterior. Nos apoyaremos en los resultados obtenidos, en la que le pedimos a nuestros alumnos y alumnas que "taparan" con una luna de 0,5 cm el Sol de 2 metros que estaba a 200 m.  Estábamos reproduciendo un eclipse. En esta parte vamos a explorar si existe alguna relación entre lo que hemos comprobado al final del ejercicio anterior y  la relación existente entre el diámetro del Sol (aproximadamente 1 500 000  km) y su distancia a la Tierra (aproximadamente, y  el diámetro de la Luna (aproximadamente 3 800 km) y su distancia a la Tierra (380 000 km).

Cada grupo necesitará los siguientes materiales

• Una hoja de papel blanco (A4) 
• Dos círculos de color amarillo de 6 y 6,5 cm respectivamente
• Regla métrica
• Tijeras
• Cinta adhesiva
• Palillos de dientes o similar (pincho o lápiz, por ejemplo)
• Calculadora 
• Compás u objetos que pueden utilizarse para trazar círculos
• Tiza o cinta para marcar el suelo
• Cinta métrica
• Perforadora de papel

Dividiremos el grupo en parejas alumno-alumna y, antes de iniciar la actividad: habremos colocado en la pared del aula tantas parejas de círculos de color amarillo de 6 cm y 6,5 cm respectivamente, como parejas tengamos. Las parejas de círculos amarillos estarán distribuidos por toda la clase de manera que las parejas de alumnos puedan trabajar con comodidad. El círculo de 6 cm de diámetro estará a la izquierda.

Vamos a realizar un modelo a escala del sistema Sol-Tierra-Luna, en el que un miembro será la Tierra. 

Calculemos las distancias y los tamaños de nuestro sistema Sol-Tierra-Luna

Comenzamos con los del Sistema Tierra-Luna

Vamos ahora con el sistema Sol- Luna.

Ahora debemos colocarnos enfrente de la pareja de círculos de color amarillo

¡Acabas de determinar la ubicación perfecta para crear un eclipse de Sol total! Y cuando hablamos de "ubicación perfecta", no solo hablamos de distancias,  tamaños y su relación adecuada. También de alineación perfecta.

Vamos a reflexionar sobre esto último.

1. Si te mueves un poco hacia arriba o hacia abajo, ¿ocultas totalmente el Sol?
   
   • Para que se produzca un eclipse, la Luna y el Sol deben estar perfectamente alineados. Como la órbita de la Luna está inclinada 5º con respecto al plano de la eclíptica (la eclíptica es el plano en el que gira la Tierra alrededor del Sol), esto no ocurre todos los meses.
2. Desde la posición donde te encuentras mira al Sol de la derecha, ¿es igual al de la izquierda?
3. Muévete hacia la derecha de manera que no varíe la distancia al Sol, con el brazo extendido como antes, ¿consigues "eclipsar" el Sol? ¿Observas lo mismo que con el Sol de la izquierda?
   • La Luna no consigue ocultar el Sol de la derecha. Estas viendo un eclipse anular. Aunque aparentemente son iguales, no es así, el de la derecha es un poco más grande, concretamente un 14% mayor. 
   • La diferencia de diámetro entre el Sol de la izquierda y el de la derecha es la misma que tiene "aparentemente" la Luna, vista desde la Tierra,  en los puntos de su órbita donde están más lejos (apogeo) y más cerca (perigeo) de la Tierra. Recuerda, cuanto más cerca más grande parece, y cuanto más lejos, mas pequeña. En la siguiente fotografía, tienes la diferencia de tamaño aparente de dos lunas llenas en su fase de apogeo y perigeo

Esta actividad está inspirada en la el snack de ciencia del museo Exploratorium de S. Francisco. (https://www.exploratorium.edu/es/eclipse/snacks/coincidencia-cosmica )

Tiempo estimado 50 minutos

Después de hacer las actividades anteriores, ya hemos visto los tamaños de los objetos que tenemos que coger para hacer nuestro modelo de Tierra, Luna y Sol a escala. Con esta actividad os proponemos mezclar la realidad con nuestro modelo. 

1.   Necesidades:

• Tubo de cartón de 60 cm
• Gafas de eclipse
• Papel translucido
• Pelotitas de poliexpan de diferente tamaño
• Clip de metal con el que sujetaremos las bolitas
• Cinta adhesiva
• Trozo de cartón de 50 x 50 cm

2.   ¿En qué consiste la actividad?

Vamos a simular un eclipse. Les vamos a presentar pelotas de diferente tamaño y ellos tienen que elegir la pelotita que, a 60 cm que tiene el tubo por el que vamos a observar el Sol con las gafas de eclipse puestas, taparán el Sol de manera óptima. 

¿Cuál de las siguientes pelotitas conseguirá tapar el Sol?

3.   Instrucciones para construir nuestro modelo híbrido

• Cogeremos un clip y separaremos la última parte colocándola de manera que forme un ángulo de 90º con el resto del clip metálico
• Cogeremos un tubo de cartón de 60 cm y de 6 cm de diámetro aproximadamente abierto por las dos partes. 
• Cortaremos un círculo de papel translucido de unos 6,5 cm de diámetro y lo pegaremos en uno de los extremos, de manera que haga de tapa de uno de los tubos
• En ese mismo extremo, sujetaremos el clip de manera que nos permita pinchar las pelotitas de poliexpan y  colocarlas delante del papel translucido.
• Cogeremos un trozo de cartón y cortaremos una circunferencia de 6,5 cm de diámetro
• En el centro de la circunferencia de cartón que hemos cortado, abriremos un agujero circular de 1 cm de diámetro
• Pegaremos ese circunferencia en el extremo libre del tubo de cartón. Este cartón hará de tapa del tubo
• En el cartón de 50 x 50, abriremos en el centro un agujero del mismo diámetro del tubo. y pasaremos el tubo de manera que quede a unos 3 cm de la parte final del tubo donde hemos colocado este último trozo de cartón a modo de tapa. 

4.   ¿De que tamaño se ve el Sol en el cielo?

• Presentaremos las pelotitas de poliexpan de 0,5 cm, 1 cm, 2, cm, 3 cm, 4 cm y 5 cm de diámetro.
• Los participantes deben elegir una de ellas. 
• La pincharán en el clip del dispositivo fabricado anteriormente. 

5.   Comprobamos nuestra elección

• Salimos a una zona soleada. 
• Sin mirar al Sol, nos colocamos las gafas del eclipse.
• Una vez que estemos con las gafas de eclipse puestas, apuntarán con el tubo al Sol de manera que ellos miren por la zona donde está el cartón el agujero que hemos practicado. 
• Buscarán el Sol
• Moverán el tubo de manera que consigan "tapar" el Sol con la bolita que hayan elegido.

Si la bolita que han elegido no encaja con lo que esperan, deben elegir otra hasta volver a empezar. 

6.   ¿Os ha sorprendido el resultado?

Después de conseguir la bolita del tamaño adecuado, reflexionaremos sobre su tamaño. Les preguntaremos:

1. ¿Habéis acertado a la primera?
2. ¿Creíais que el Sol era más grande?
3. Si la Luna y el Sol tienen el mismo tamaño en el cielo, una noche de Luna llena, ¿conseguiríais tapar con esa bolita, colocándola a 60 cm de tus ojos la Luna llena?
4. ¿Te sorprende?

7.   Lo comprobamos matemáticamente

Fíjate que cuando hemos "tapado" o "eclipsado" el Sol colocando la bolita a 60 cm, el Sol y la bolita tienen el mismo tamaño aparente vistos por ti. En estas circunstancias, podemos aplicar el teorema de Tales y comprobar si el tamaño de la bolita elegida se corresponde con el teórico.

8.   Un extra...

Si representamos la Luna cuando está a su distancia media de la Tierra, como un disco de 15 cm de diámetro, ¿te atreves a calcular el tamaño del disco de la Luna en el perigeo y apogeo?