PROYECTO ERATOSTHENES Año Internacional de la Astronomía 2009 Más de 800 centros de enseñanza, unidos para medir el radio de la Tierra

Transcripción

1 PROYECTO ERATOSTHENES Año Internacional de la Astronomía 2009 Más de 800 centros de enseñanza, unidos para medir el radio de la Tierra El día 26 de marzo de 2009 se emuló en el patio del IES Hispanidad; y coincidiendo con el Año Internacional de la Astronomía; el método de Eratósthenes. Al mismo tiempo en 800 Institutos de España, Francia y Sudamérica se repetía el mismo experimento. A su vez en el IES La Bureba de Briviesca (Ciudad Hermanada con Santa Fe) se coordinó con nuestro Instituto para compartir los datos obtenidos; debido a que prácticamente estábamos en el mismo meridiano y las correcciones serían mínimas para obtener unos resultados satisfactorios. IES Hispanidad de Santa Fe (Latitud Norte 37º Longitud Oeste 3º Altura del sol sobre el horizonte en el tránsito 55º 50 IES La Bureba de Briviesca (Lat N 42º Long O 3º Altura del sol sobre el horizonte en el tránsito 50º 14 55º 50-50º 14 = 5º º/5º 36 =67, Distancia desde Santa Fe a Briviesca en línea recta= 596 Km

2 Longitud circunferencia terrestre Radio=6374,18 Km 596x67,164179=40029,85 Km Método de Eratósthenes La medida del radio de la Tierra se obtuvo a partir de una red de datos que aportaron más de 800 centros de enseñanza de todo el país. El proyecto La medida del radio de la Tierra, englobado en las actividades para festejar el Año Internacional de la Astronomía, permitió a estudiantes de todo el país repetir la experiencia de Eratóstenes, primero en medir el radio de nuestro planeta hace veinticuatro siglos. En este caso, en lugar de tomar medidas en Alejandría y Asuán como hizo Eratóstenes, se combinaron los datos que aportaron los más de 800 centros de enseñanza inscritos en la actividad. La actividad se realizó bajo la coordinación de Pere Closas, de la Asociación Astronómica Aster, y con la colaboración del equipo español para el AIA-IYA2009, el Instituto de Astrofísica de Andalucía, la Agencia Espacial Europea y el Canal Historia. Cómo medir el radio de la Tierra Eratósthenes, en el siglo III ac, oyó hablar de un lugar llamado Siena (hoy la actual Asuán, Egipto) donde, justo al mediodía del solsticio de verano, el Sol se reflejaba totalmente en las aguas de un profundo pozo y ninguna vara, ni objeto alguno, daba sombra. Es decir, ese día y a esa hora, los rayos del Sol caían completamente perpendiculares al suelo o, lo que es lo mismo, el Sol se encontraba en el cenit. Eratóstenes observó que esto no ocurría en Alejandría, ya que al mediodía del solsticio de verano una vara clavada en la tierra proyectaba una sombra, igual que las torres y los árboles. Esta diferencia solo podía explicarse si la Tierra no era plana, sino esférica. Eratóstenes, asumiendo que Siena y Alejandría se encontraban en el mismo meridiano, o tenían la misma longitud geográfica (lo cual no es del todo cierto, pues distan unos 3º), postuló que el Sol estaba lo suficientemente lejos como para que sus rayos llegaran a la Tierra completamente paralelos. Bajo esta hipótesis, al mediodía del solsticio de verano, los rayos de Sol incidían directamente en Siena, pero formaban un ángulo con la vertical en Alejandría, un ángulo equivalente a la diferencia de latitud geográfica entre Siena y Alejandría. Eratósthenes dedujo que si lograba medir este ángulo, y por otro lado determinaba la distancia lineal entre Siena y Alejandría, podría estimar el radio de la Tierra. Así, obtuvo un valor para el radio de la circunferencia terrestre de unos estadios. Dependiendo del valor que se le dé finalmente a la unidad estadio (puesto que hay documentados valores distintos), el resultado puede ser de una asombrosa precisión, incluso con un error menor del 1%, o algo menos exacto, con cerca de un 16% de error (el valor actual del radio medio de la Tierra es de km). En cualquier caso el método empleado por Eratóstenes es un alarde de ingenio y sencillez, y una extraordinaria aplicación del método científico. Con el proyecto La medida del radio de la Tierra, que apenas requiere material más allá de un palo o una vara un gnomon-, se buscaba que los estudiantes fueran partícipes de una experiencia colectiva que les acercara al método científico, y siempre guiados y apoyados por un docente. La masiva inscripción de centros, que cubrió todas las provincias del territorio nacional e incluyó varios centros extranjeros, ha garantizado un resultado positivo y una gran afluencia de datos.

3 Asuán, Egipto, Febrero de 1998, National Geographic La ciudad de Siena es conocida en la actualidad como Asuán. Comienzo de la medición a las 12 horas TO 11 horas TU

4 Experimento acabado. Comprobación del Tránsito del Sol por el Meridiano de Santa Fe a las 12 horas 14 minutos 52 segundos y trazado de la línea Norte Sur geográfica. Alumnos participantes en el método de Eratósthenes. Elementos utilizados para la medida del tránsito del sol por el meridiano de Santa Fe (Regla graduada, nivel de burbuja, brújula, gnomon, papel, cinta carrocero, etc)

5 Un reloj solar para el patio del instituto El departamento de electricidad se planteó la elaboración de un reloj solar permanente situado en el exterior del edificio del centro educativo, que sirviera para estimular la curiosidad de los alumnos/as en su deambular por el patio durante los recreos. De todos los posibles modelos, el denominado analemático, que puede hacerse en el suelo del patio, es el más adecuado por diversas razones. Por un lado la facilidad de su construcción que solamente requiere el pintado en el suelo de unas determinadas líneas, no siendo necesario ningún trabajo de albañilería ni la complicada y precisa colocación de un gnomon que además corra el riesgo de ser movido, doblado o arrancado, y además el trazado se hace en una superficie horizontal que siempre es más fácil que en una pared. Por si esto fuera poco, no requiere de ningún presupuesto económico que vaya más allá de un bote de pintura y una brocha. Por otra parte una vez construido da mucho más juego que otros relojes porque su uso no se limitará a la simple observación de la hora, sino que requiere una cierta intervención por parte de la persona que lo quiera utilizar. Ese valor que le da la interactividad, y que la propia sombra de la persona sea la que indique la hora, será muy motivador para que nuestro alumnado no pase de él como si fuera un simple elemento decorativo, se interese en su funcionamiento y lo use. Este reloj consta de una elipse dibujada en el suelo sobre la que se colocan los dígitos con las horas, y una zona central en que una persona debe colocarse en un punto concreto según la fecha, y su propia sombra determina la hora al proyectarse sobre la elipse. Departamento de Electricidad.- Ángel Alonso; Cristóbal Cabrero, Antonio Guerrero, Cecilio Pérez

6 Reloj de sol analemático. Cálculos primarios. Reloj de sol dibujado en el patio.