3.3: Rotación y Revolución

Vamos a utilizar el modelo del sistema Tierra-Luna una vez más, pero esta actividad hace que los niños piensen en nuestro modelo científico de una manera diferente; también ayuda a los estudiantes a comprender la diferencia entre rotación (un cuerpo que gira sobre un eje interno), y revolución (un cuerpo dando vueltas alrededor de otro) . Estos dos movimientos son generalmente independientes entre sí; nuestra Tierra, por ejemplo, gira 365.25 veces (días) por cada revolución única alrededor del Sol (año); esta no es una relación de número entero. Los planetas generalmente no están sincronizados, es decir, su tiempo de rotación y tiempo de revolución no se dividen uniformemente entre sí. Nuestra Luna (de hecho la mayoría de las lunas) son excepciones a esto y tienen órbitas sincronizadas, como veremos.

Estándares Académicos

Prácticas de Ciencia e Ingeniería

• Hacer preguntas y definir problemas.
• Desarrollo y uso de modelos.
• Planeación y realización de investigaciones.
• Analizar e interpretar datos.
• El uso de las matemáticas.
• Construyendo explicaciones.
• Argumento desde la evidencia.

Conceptos transversales

• Sistemas y modelos de sistemas.

Estándares científicos de próxima generación

• Fuerzas e interacciones (K-5, 6-8, 9-12).
• Sistemas espaciales (K-5, 6-8, 9-12).
• El sistema Tierra-Luna (6-8, 9-12).
• Gravitación y órbitas (6-8, 9-12).

Para el Educador

Datos que necesitas saber

1. A partir de aquí en la Tierra, solo vemos un lado de la Luna, comúnmente llamado el lado cercano. ¡La única manera de ver el lado lejano de la Luna, es volar allí en una nave espacial y tomar fotos!
2. ¡Rotación y Revolución son diferentes! Las cosas giran sobre su eje de la manera en que un carrusel gira sobre su eje central. Para girar, debes dar vueltas alrededor de un punto fuera de tu cuerpo. Un tetherball gira alrededor del polo y la Tierra gira alrededor del Sol.
3. Todos los planetas y lunas giran y giran; así como la Tierra gira sobre su eje una vez al día, y gira alrededor del Sol una vez al año.
4. La Luna es interesante porque gira solo una vez sobre su eje cada vez que gira alrededor de la Tierra. Rotación y Revolución toman la misma cantidad de tiempo, aproximadamente 28 días. Esto se llama rotación sincrónica, ¡y es la razón por la que solo vemos un lado de la Luna desde la Tierra!

Docencia y Pedagogía

Los conceptos de rotación y revolución suelen ser difíciles, no solo los niños, sino los adultos a menudo luchan con ellos. No es que los conceptos sean intrínsecamente difíciles, pero sospecho que debido a que no logramos presentarles en absoluto a los niños, esto los prepara para luchar más adelante en la vida. Los estudios demuestran que debemos estar expuestos a conceptos novedosos varias veces antes de comenzar a internalizarlos; aún se necesita más exposición y práctica para dominar un concepto. Estas primeras exposiciones a las ideas de rotación y revolución serán críticas para el éxito posterior de tu estudiante en la ciencia. De acuerdo con la filosofía de muchas exposiciones para lograr el dominio, volveremos nuevamente a estas ideas mientras trabajas a través de este libro.

Vamos a utilizar el modelo Tierra y Luna que construimos en la Actividad #3. Puedes usar el modelo de tamaño más grande o más pequeño, pero esta actividad generalmente funciona mejor afuera usando el modelo de talla más grande

Puede ayudar a tus alumnos a visualizar lo que está pasando si coloreas tu modelo lunar antes de trabajar con él. Cuelga el modelo luna de la cuerda (debería parecer que lo estás colgando del Polo Norte). Dibuja una línea donde debería estar el ecuador y colorea el hemisferio sur gris oscuro, y el hemisferio norte blanco. La mitad blanca representará el lado cercano de la Luna, y la mitad más oscura representa el lado lejano de la Luna.

Con el modelo en su lugar en el patio de recreo, pregunten a los alumnos ¿qué representa el cordón entre el modelo Tierra y el modelo Luna? El cordón representa la fuerza de gravedad que mantiene a la Luna en órbita, por supuesto, pero es posible que los estudiantes necesiten ser guiados hacia esta idea. En general, si los alumnos pueden pararse a 5-10 metros (15-30 pies) de distancia del modelo, será más fácil ver lo que está sucediendo.

Como puede ver en la siguiente ilustración, la rotación ocurre cuando un cuerpo como la Tierra gira alrededor de un eje interno. Prácticamente todos los objetos en el espacio giran alrededor de su propio eje interno; para la Tierra, esto crea el ciclo nocturno y diurno. La revolución ocurre cuando un objeto orbita alrededor de otro. La Luna, por ejemplo, gira alrededor de la Tierra una vez al mes.

Resultados de los estudiantes

¿Qué descubrirá el alumno?

1. Un lado de la Luna siempre mira hacia la Tierra.
   • Los estudiantes pueden decidir que esto es causado por la cuerda que une los modelos Tierra y Luna juntos. Recuérdeles a los estudiantes que en realidad es la Fuerza de Gravedad la que bloquea a la Luna en una órbita sincrónica 1:1 alrededor de la Tierra.
2. La Luna gira o gira sobre su eje solo una vez por cada rotación alrededor de la Tierra.
   • A veces es útil que un estudiante sostenga la Luna sobre su cabeza y camine el modelo de la Luna alrededor de la Tierra. ¡Verás claramente que el estudiante se enfrenta a una dirección diferente cada vez que se mueve ¼ del camino alrededor de la órbita!
3. La relación de rotaciones de la Luna: revoluciones = 1:1.
   • Esta relación 1:1 es típica de planetas muy grandes con lunas relativamente pequeñas. ¡Esto es más común de lo que piensas! ¡La luna Caronte siempre mira del mismo lado hacia su planeta Plutón! Varias lunas de Júpiter y Saturno están encerradas en órbita de esta misma manera.

¿Qué aprenderán tus alumnos sobre la ciencia?

1. ¡Jugar con modelos y explorar lo que pueden decirte sobre el mundo que te rodea es una ciencia poderosa! Trabajar con modelos es muy potente. Los famosos científicos James Watson y Frances Crick utilizaron modelos para descubrir la forma de la molécula de ADN — y ganaron un Premio Nobel por sus esfuerzos.!
2. Los modelos pueden ayudar a explicar lo que vemos en la Naturaleza. A veces vemos algo, pero no entendemos cómo funciona. Siempre ver el mismo lado de la Luna es así —todos hemos mirado la Luna en el cielo cientos de veces, pero pocas personas se preguntan ¿por qué siempre vemos el mismo lado? Jugar con modelos puede ayudarnos a entender lo que está sucediendo, ¡y a planear nuevos experimentos!
3. ¡Los modelos pueden ayudarnos a mostrarnos dónde buscar nuevas ideas y ayudarnos a formar buenas preguntas para hacer a medida que continuamos explorando! Una vez que vemos el mismo lado de la Luna siempre nos mira, comenzamos a hacer otras preguntas. ¿Siempre es exactamente lo mismo? ¿Podemos ver la punta de la Luna o tambalearse en absoluto? Vamos a tratar estas, y otras preguntas, a medida que avanzamos a través de este libro!

Realización de la Actividad

Materiales

Utilizaremos el modelo Tierra-Luna que construimos en la Actividad #3. Debe ser modificado como se discutió en el apartado de Enseñanza y Pedagogía anterior.

Explorando el modelo Tierra-Luna

Con el modelo en su lugar en el patio de recreo, pregunten a los alumnos ¿qué representa el cordón entre el modelo Tierra y el modelo Luna? El cordón representa la fuerza de gravedad que mantiene a la Luna en órbita, por supuesto, pero es posible que los estudiantes necesiten ser guiados hacia esta idea.

1. Explora cómo el cable de nuestro modelo es similar a la gravedad y diferente de ella. Esta es otra manera de ayudar a los niños a darse cuenta de la diferencia entre un modelo científico o teoría y la naturaleza misma. Nuestro modelo tiene varias diferencias y similitudes con la naturaleza — ¿cuántas puedes encontrar?
2. La gravedad no es un cordón físico por supuesto; es una fuerza, similar a la fuerza magnética. Podemos sentir la gravedad, y como un imán, la fuerza se hace más fuerte a medida que nos acercamos a la Tierra (¡la mayoría de nosotros nunca nos alejamos lo suficiente del planeta para notar esto, sin embargo!) ¡La gravedad también es elástica! A diferencia de nuestro cordón, la gravedad puede estirarse para mantener una luna en órbita a casi cualquier distancia alrededor de un planeta. (Usa satélites orbitantes para dar a los estudiantes una idea de esto. La mayoría de los satélites orbitan mucho más cerca de la Tierra que la Luna, ¡pero algunos orbitan mucho más lejos!)
3. Después de mover la Luna en órbita alrededor de la Tierra una o dos veces, pregunte a los estudiantes si la Luna gira sobre su eje a medida que gira alrededor de la Tierra en el espacio. Dos puntos de vista son útiles aquí.
4. Pida a algunos estudiantes que se paren cerca de la posición de la Tierra mientras alguien mueve la Luna alrededor de su órbita, ¿podrán ver alguna vez el otro lado?
5. Pida a otros estudiantes que se paren bien fuera de la órbita de la Luna a medida que se mueve alrededor de la Tierra — ¿pueden ver el otro lado?
6. Si los estudiantes están teniendo dificultades con esto, intente mover esto adentro a una mesa. Prepara una pelota T o una pelota de tenis de color negro por un lado y blanca en el otro. Pon un globo terráqueo, o incluso un balón de fútbol o básquetbol en el centro de la mesa, esta es la Tierra. La bola más pequeña en blanco y negro será la Luna, mantén el lado blanco siempre mirando hacia la Tierra —este es el lado cercano de la Luna que siempre vemos; el lado lejano que nunca vemos es negro en este modelo.
7. Desplazar lentamente la Luna alrededor de la Tierra, manteniendo el lado blanco mirando a la Tierra en todo momento. Los estudiantes verán rápidamente que la Luna debe girar sobre su eje una vez por órbita. Para conducir el punto a casa, mantener la cara blanca apuntando hacia una pared en particular en todo momento y orbitar la Tierra nuevamente — ¡tanto los lados cercanos como los lados lejanos serían visibles desde la Tierra si la Luna no rotara en absoluto! Este movimiento de 1 rotación por órbita se llama órbita sincrónica — es causada por la fuerte gravedad del planeta. ¡Muchas lunas en nuestro sistema solar tienen esta interesante característica! ¡Exploraremos cómo y por qué funciona esto en nuestra próxima actividad!

Preguntas de Discusión

1. Sabemos que un lado de la Luna se enfrenta para siempre a la Tierra. ¿Hay alguna otra velocidad que la Luna pueda girar sobre su eje y aún así tener esto sea cierto?
   • Respuesta No. Prueba esto con tu modelo de tablero de mesa. Gira la Luna un poco más rápido que una rotación por revolución y comenzamos a ver algunos de los lados más lejanos. ¡Gira la Luna más despacio y pasa lo mismo! ¡Solo girando exactamente una vez alrededor de su eje por cada órbita alrededor de la Tierra puede la Luna mantener su lado cercano mirando a la Tierra y el otro lado oculto para siempre!
2. ¿Cómo funciona esta proporción exacta de uno a uno? ¿Es todo coincidencia o hay algo que lo cause y controle la velocidad de giro de la Luna sobre su eje?
   • Respuesta: De hecho, esta profunda pregunta científica plagó a hombres y mujeres de la ciencia durante siglos. ¡La respuesta solo se descubrió después de que viajamos a la Luna y enviamos exploradores allí para observar y recopilar datos! ¡Veremos exactamente lo que descubrieron, y cómo funciona esto, en nuestra próxima actividad!

Materiales Suplementarios

Profundizando

Si tus alumnos están estudiando proporciones, las órbitas de los planetas proporcionan un material maravilloso para ello. Si utilizas un buscador (Google, Yahoo, etc.) y escribes: “Cuál es el periodo de rotación y revolución para la Tierra”, encontrarás lo que buscas.

Intenta dividir el tiempo de revolución por el tiempo de rotación. Para la Tierra esto te dará 365.26 días/1 día para una proporción de 365.26:1. Si haces esto, debes estar seguro de que los números están en las mismas unidades.

Ejemplo: El tiempo de revolución de Júpiter se da como 11.86 años, mientras que su tiempo de rotación se da como 0.41 días.

Para que las unidades sean iguales, multiplique 11.86 años por 365.26 (el número de días en un año.) Esto le da el tiempo de revolución a Júpiter en 4,332 días.

Ahora divide revolución por rotación: 4332/0.41 = 10,566:1

En otras palabras, ¡Júpiter tiene 10,566 'días' al año! Busque los hechos para otros planetas y lunas en nuestro sistema solar, ¡se sorprenderá de lo que aprenda!

Ser astrónomo

Nuestro modelo nos ha dicho algo sobre la Luna, pero ¿es realmente cierto? Esta idea que nos da el modelo (un lado de la Luna siempre mira hacia la Tierra) se llama hipótesis. Una hipótesis es una idea que usamos para tratar de entender cómo funciona el universo — ¡pero hay que probarla!

Los astrónomos prueban ideas como esta haciendo observaciones. Las observaciones se pueden hacer mirando al cielo con solo tu ojo, o mirando a través de un telescopio o un par de binoculares; ¡algunos científicos incluso usan cámaras para tomar fotografías precisas que se pueden estudiar más tarde!

¡Intenta observar la Luna durante un mes! Si comienzas después de la luna nueva, encontrarás la Luna en el cielo justo después del atardecer. Después de que pasa la luna llena, la Luna se observa mejor en el cielo temprano de la mañana. El invierno es un buen momento para hacer esto porque el Sol no sale demasiado temprano en la mañana, y el cielo se oscurece temprano en la noche.

Mira la superficie de la Luna cada vez que tengas la oportunidad. ¿Puedes verificar que siempre ves el mismo lado? ¿Cómo puedes estar seguro? Escribe tus ideas en un diario, luego haz bocetos de lo que ves.

Nota del maestro: Ayuda a los alumnos mostrándoles un globo terráqueo. El globo tiene muchas características, pero siempre están en los mismos lugares: ¡los continentes nunca se mueven! La Luna también tiene características regulares, algunas son brillantes y otras oscuras. Si los estudiantes buscan estas características familiares, deberían poder verificar que solo ven un lado de la Luna.

Seguimiento

¡Hay más de una manera de observar la Luna! Haz una búsqueda en internet de imágenes de la Luna. Mire cada uno y vea si puede encontrar características comunes para verificar nuestra hipótesis.

También puedes buscar imágenes del otro lado de la Luna. El lado lejano no se parece en nada al lado cercano familiar. Una comparación de las dos imágenes una al lado de la otra debería convencer incluso al estudiante más escéptico de que ¡nunca han visto el lado lejano de la Luna!

Actividad 6: La luna de lados caídos

El misterio de la órbita sincrónica de la Luna es muy profundo, ha desconcertado a astrónomos y científicos durante miles de años. Incluso hoy, cuando señalas que solo vemos el lado cercano de la Luna, mucha gente insistirá en que esto significa que la Luna no gira sobre su eje. La coincidencia precisa del tiempo de rotación con el tiempo de revolución parece casi milagrosa; de hecho, no es tal cosa. Aunque el mecanismo permaneció misterioso hasta la década de 1970, es bastante simple: la gravedad de la Tierra controla la rotación de la Luna y mantiene un lado apuntando para siempre hacia nuestro planeta, y un lado para siempre oculto de nosotros. Esta actividad mostrará a tus alumnos de manera clara y sencilla cómo funciona esto.

Estándares Académicos

Práctica de Ciencias e Ingeniería

• Hacer preguntas y definir problemas.

• Desarrollo y uso de modelos.

• Planeación y realización de investigaciones.

• Construyendo explicaciones.

Conceptos transversales

• Causa y efecto.

• Sistemas y modelos de sistemas.

• Estructura y función.

Estándares científicos de próxima generación

• Fuerzas e interacciones (K-5, 6-8, 9-12).

• Sistemas espaciales (K-5, 6-8, 9-12).

• Procesos de conformación de la Tierra (K-5, 6-8, 9-12).

• El sistema Tierra-Luna (6-8, 9-12).

• Gravitación y órbitas (6-8, 9-12).

Para el Educador

Datos que necesitas saber

1. Al igual que la Tierra, la Luna tiene un denso núcleo de metal y roca.
2. El núcleo de la Luna no está centrado, la atracción gravitacional de la Tierra ha desplazado el núcleo lunar para que esté descentrado y más cercano a la Tierra.
3. El núcleo descentrado de la Luna bloquea a la Luna en una órbita sincrónica, haciendo que un lado de la Luna siempre mire hacia la Tierra.

Equipo que necesitará:

1. Una bola T de goma
2. Un cuchillo hobby
3. Pesas de pesca
4. Pegamento instantáneo

Docencia y Pedagogía

Esta serie de actividades comienza a explorar la gravedad como una fuerza fundamental que da forma a nuestro universo. La forma de la Luna, cómo se mueve en órbita, la forma en que un lado siempre mira a nuestro planeta, incluso la peculiar relación 1:1 de rotación y revolución que llamamos órbita sincrónica — ¡ninguna de estas cosas se puede entender sin entender primero la gravedad!

La primera persona en entender la relación íntima entre la gravedad y el movimiento de la Luna fue Isaac Newton. La famosa historia de Newton siendo golpeado en la cabeza por una manzana que caía fue en realidad el momento en que descubrió que la Luna y la manzana caen por la misma fuerza: ¡la gravedad! ¡Newton fue el primero en darse cuenta de que la fuerza gravitacional se extiende lejos en el espacio y efectivamente gobierna el cosmos!

Newton fue quizás el hombre más inteligente que jamás haya vivido; inventó las matemáticas que llamamos cálculo para ayudarle a comprender la acción de la gravedad y el movimiento de la Luna en órbita alrededor de la Tierra. Pero no necesitamos profundizar en las matemáticas para comprender la acción fundamental de la gravedad y cómo controla el sistema Tierra-Luna; ¡esta actividad dará a los estudiantes un conocimiento poderoso y conceptual que les servirá bien a medida que comiencen a explorar las matemáticas más adelante en la vida!

Necesitarás varios artículos para esta actividad — algunos de los modelos de construcción deben ser realizados por un adulto, o por estudiantes mayores con adulto profesional.

Resultados de los estudiantes

¿Qué descubrirá el alumno?

1. La Luna no es un cuerpo uniforme — su núcleo no se encuentra en el centro de la Luna.
2. La gravedad de la Tierra afecta a la Luna en más de un sentido. La rotación de la Luna sobre su eje se ve poderosamente afectada así como la órbita de la Luna.
3. La órbita sincrónica de la Luna hace que el lado cercano mire continuamente a la Tierra mientras que el lado lejano siempre mira lejos de nosotros.

¿Qué aprenderán tus alumnos sobre la ciencia?

1. El universo es un lugar complejo, siempre hay algo nuevo que aprender y explorar. Aun así, ¡solo unas pocas fuerzas y principios fundamentales como la gravedad controlan prácticamente todo lo que hay! Porque esto es cierto, modelos (¡y otros objetos!) aquí en la Tierra están controlados por, y funcionan de la misma manera que los objetos distantes a través del sistema solar.
2. La idea de fuerzas fundamentales nos permite hacer modelos en la Tierra que puedan decirnos sobre la estructura, movimiento y función de objetos tan lejanos que tal vez nunca podamos alcanzarlos. También nos da la confianza de que cuando hacemos un modelo científico aquí en la Tierra, las mismas fuerzas y procesos fundamentales están trabajando en el aula o en el laboratorio como lo están en el espacio más profundo. Mientras que nuestros modelos (¡y nuestra comprensión de ellos!) no siempre son correctos, podemos tener confianza en el proceso científico en general.
3. ¡También aprendemos que el universo y nuestro sistema solar es un lugar complejo! A menudo se necesitan más de un modelo científico para entender algo tan complejo y maravilloso como el sistema Tierra-Luna. La ciencia siempre da la bienvenida a nuevos modelos, nuevas ideas y nuevas preguntas. Aun así, nadie te va a creer solo porque eres inteligente, o famoso, de un país grande e importante, ¡o porque tienes muchos amigos que todos piensan que tienes razón! La ciencia nos dice que solo los experimentos pueden decirnos cuál idea es la correcta. Hombres y mujeres hacen modelos y teorías, pero la Naturaleza decide qué ideas son correctas.

Realización de la Actividad

Materiales

1. Una pelota de goma de color claro de 4 pulgadas (¡Sí, otra pelota de béisbol T-ball!) — $3.
2. Un peso de pesca con plomo de ½ pulgada.
3. Un cuentagotas (Para estudiantes mayores, un cuentagotas por grupo funciona bien).
4. Colorante rojo para alimentos (Opcional: mezcla de bebida roja en polvo o cualquier bebida roja funciona para esto).
5. Cuadrado de papel de aluminio de 4 pulgadas.
6. Una pieza de plástico transparente (una transparencia superior funciona bien) o un cuadrado de 12 pulgadas de envoltura de plástico transparente.
7. Almohadilla caliente de cocina.
8. Cuchillo Hobby.
9. Pinturas y rotuladores para aulas.

Esta actividad requiere de cierta preparación por parte del profesor de antemano, ya que en nuestras otras actividades, los alumnos pintarán y decorarán el modelo antes de trabajar con él. Dependiendo de la edad de tus alumnos, es posible que desees hacer más de un modelo Moon de lados bajos. Para niños en los grados 3-6, esto funciona bien como una actividad grupal con 2-3 alumnos por grupo. Esta también es una actividad tipo descubrimiento, no debes compartir tu preparación de los materiales con los estudiantes antes de que comiencen, ¡ellos resolverán las cosas pronto!

Construyendo el modelo de luna de lados caídos

Lo mucho que pueden hacer tus alumnos al armar este modelo depende del juicio individual del instructor, la edad de tu clase, la familiaridad con las herramientas y la madurez deben ser tomados en cuenta. He tomado un enfoque conservador y he reservado todas las tareas con herramientas para el profesor.

• [Profesor] Toma el cuchillo hobby y corta con cuidado un hueco en la bola de goma lo suficientemente grande como para ocultar completamente el peso de pesca de plomo. Si no puede encontrar pesos de pesca, una pila de tres tuercas de 3/8” de cualquier ferretería servirá.
• [Profesor] Nuestro siguiente paso es usar pegamento caliente para asegurar el peso dentro de la pelota. Tenga listo el cuadrado de papel de aluminio y la almohadilla caliente de la cocina. ¡Es posible que desee cubrir la lámina con mantequilla, vaselina o spray antiadherente antes de comenzar!

[Profesor] Ponga un poco de pegamento caliente en el fondo de la cavidad y presione cuidadosamente el peso en su interior — el peso debe estar completamente dentro de la pelota para que esto funcione correctamente. Agrega más pegamento caliente hasta que la cavidad esté completamente llena, luego coloca el cuadrado de papel de aluminio encima y presiona hacia abajo con la almohadilla caliente de cocina durante uno o dos minutos hasta que el pegamento se endurezca por completo. Ahora debes tener un punto liso que coincida bastante bien con la curvatura de la pelota, y el peso está sellado en su interior donde los alumnos no pueden tocarla.

Nota de seguridad: ¡No ignore la almohadilla caliente! ¡El pegamento caliente puede quemarte fácilmente y la lámina no protegerá tu mano del calor!

• [Profesor] Recomiendo pintar la pelota de color blanco plano antes de dársela a los alumnos para que la decoren. Marcar un punto donde el peso sea como un 'polo', colocar otra marca en el lado opuesto. Estos puntos no son polos per se, más bien son antípodas; uno marca el punto de la Luna más cercano a la Tierra en el lado cercano, el otro marca el punto en la Luna más alejado de la Tierra en el lado lejano.
• Haz que los alumnos dibujen una línea 'ecuador' en negrita y roja a medio camino entre las dos antípodas que has marcado. Esto representará el límite entre los lados cercanos y lejanos de la Luna.
• Los estudiantes pueden entonces decorar su Luna con cráteres, rayos y maria como lo hicieron antes. El patrón exacto de los cráteres no importa — ¡que sean tan creativos como deseen!

Explorando el modelo de luna de lados caídos

1. ¡Ahora es el momento de jugar! Los estudiantes notarán rápidamente que hay algo extraño en el modelo de Luna Nueva. ¡No rueda recto, y se tambalea cuando rebota o se lanza! Pregúntales qué le pasa al modelo y rápidamente te dirán que la pelota está desbalanceada o ¡desbalanceada!
2. Ahora pídele a todos que rueden el modelo Moon suavemente en el piso o sobre una mesa, incluso puedes intentar girarlo como un top si lo deseas. Cada vez que el modelo Moon se detendrá aproximadamente en la misma posición, ¡el lado pesado hacia abajo! Haga que los alumnos etiqueten el lado ponderado (hacia abajo) como el lado cercano, y el lado orientado hacia arriba como el lado lejano.
   • Pregunte a los alumnos en qué dirección se enfrenta el lado cercano, y rápidamente dirán “¡Abajo!” Pero, ¿qué hay abajo? Podrán señalarles que el lado cercano siempre mira hacia la Tierra —al igual que con nuestra verdadera Luna. ¿Por qué sucede esto, niños? “¡Gravedad!” Debido a que el modelo de la Luna es de lados caídos, un lado es más pesado que el otro y la atracción de la gravedad hace que este lado siempre mire hacia la Tierra. ¡Un hecho que descubrimos con un modelo anterior ahora se explica con nuestro nuevo modelo!
3. Ahora es el momento de los cuentagotas y el agua coloreada. Ya que estarás usando colorante para alimentos, ¡estarán en orden muchos periódicos para cubrir los escritorios! Haga que los alumnos tomen parte del agua coloreada y traten de colgar la gotita más grande que puedan sin dejarla caer. ¿Qué forma es esta? Una forma de lágrima, por supuesto —probablemente nadie se sorprenderá con esto. Ahora pregúntales ¿por qué la gota de agua no es redonda? La respuesta es la gravedad una vez más: la gravedad estira la gota de una forma perfectamente redonda a la forma familiar de lágrima. ¿Por qué la forma de la gotita siempre apunta en la misma dirección? La respuesta por supuesto es: lado pesado hacia abajo, al igual que nuestro modelo de la Luna.
4. ¡Un estudiante inteligente puede señalar que la Luna no parece una lágrima! ¡Muy bien! Ahora es el momento de usar la lámina de plástico (una transparencia superior funciona muy bien para esto). Haga que un estudiante mire hacia arriba a través de la lámina de plástico mientras otro estudiante hace una gota colgante de agua coloreada sobre su cabeza. ¿Qué forma luce ahora la gotita? ¡Redonda! ¡Ahora estamos mirando hacia arriba a la gotita exactamente como miramos a la Luna muy por encima de nuestras cabezas en el cielo! ^[1] Preguntas de Discusión

1. Si la luna de la Tierra está encerrada en una órbita sincrónica por gravedad, ¿qué cree que encontraremos cuando miremos de cerca otras lunas de nuestro sistema solar?
   • ¡La gravedad de respuesta funciona igual para todas las cosas y en todos los lugares! La NASA ha enviado sondas espaciales de larga duración a Marte, Júpiter, Saturno; manteniendo estas naves espaciales en órbita alrededor de estos planetas el tiempo suficiente para hacer estudios detallados de sus muchas lunas. ¡Cada luna en nuestro sistema solar tiene su movimiento de rotación controlado por la gravitación de su planeta! Aunque no hemos visto cada luna en nuestro sistema solar, por lo que hoy conocemos este parece ser un efecto universal.
2. ¿Cómo se vería si fueras astronauta en la Luna, mirando hacia atrás a la Tierra en el cielo nocturno?
   • Respuesta: Dado que el lado cercano de la Luna siempre mira hacia la Tierra, cualquier observador en la Luna simplemente vería la Tierra colgando en un solo lugar del cielo. Giraría sobre su eje y cambiaría de fases cada mes tal como lo hace nuestra Luna, ¡pero nunca se movería por el cielo! La Tierra también es cuatro veces más grande que la Luna, por lo que parecería 4 veces más grande que la Luna nos hace. ¡Sería fácil ver océanos, continentes y patrones climáticos girando por todo el mundo!

Materiales Suplementarios

Profundizando

La idea de que solo un lado de la Luna siempre se enfrenta a la Tierra es a veces difícil de aceptar para los niños. La Tierra gira sobre su eje todos los días, ¿no debería hacer lo mismo la Luna? Una forma de que los niños vean por sí mismos es observar la Luna cuidadosamente a lo largo del tiempo. El patrón de manchas oscuras o maria en la superficie lunar nos da una pista de lo que realmente estamos viendo. Si los estudiantes echan un vistazo a un globo de la Tierra, queda claro que la Tierra se ve muy diferente dependiendo de qué lado del globo estemos mirando. ¡Lo mismo es cierto de la Luna!

Haga que los alumnos miren cuidadosamente el patrón de maria en la Luna ya que va de luna nueva a luna llena. A pesar de que la Luna cruza el cielo, el patrón de marcas y maria oscura que vemos nunca cambia; nunca vemos el otro lado en absoluto. Puedes hacer esto con un globo terráqueo en el aula — apuntar las Américas hacia los estudiantes, no importa cómo inclines el globo de lado a lado, el patrón de continentes y océanos siempre sigue siendo el mismo — ¡no les estás mostrando el lado opuesto del globo! Sus propias observaciones de la superficie lunar deberían convencerlos de que en realidad nunca ven el otro lado de la Luna.

Puedes ir más lejos y buscar imágenes del lado lejano de la Luna en internet. ¡Se ve bastante diferente! Hay muy pocas maria oscura en el lado lejano lunar, y las cuatro que hay son bastante pequeñas y a diferencia de los extensos mares de lava congelada que crean las marcas oscuras en el lado cercano lunar!

Ser astrónomo

Esta es una actividad interesante para estudiantes mayores, o más avanzados. Si bien un telescopio es bastante útil, ¡esta actividad se puede realizar explorando fotografías de la Luna en Internet!

Exploremos la idea de Libración, la ligera oscilación que experimenta la Luna mientras orbita la Tierra. Se podría pensar que como un lado de la Luna siempre mira hacia la Tierra, solo se podía ver el 50% de la superficie lunar. De hecho, debido a la libración o bamboleo de la Luna, puedes ver casi el 60% de la Luna si eres un observador cuidadoso y paciente.

1. Comience con su modelo Moon de lados caídos y una bandeja de cafetería (también puede usar una bandeja para galletas para esto). Coloca la Luna en la bandeja, y agita suavemente la bandeja hacia adelante y hacia atrás mientras miras la Luna directamente desde arriba.
2. Si lo deseas, un compañero de clase puede tomar un video con un teléfono inteligente mientras sacudes la bandeja. Mientras miras, notarás que el bamboleo en tu modelo te permite ver más allá de la línea que divide el lado cercano del lado lejano de vez en cuando.
3. Si tienes acceso a un telescopio, echa un vistazo a la Luna con un aumento de 50-100x y presta especial atención a los bordes del disco lunar; incluso un telescopio muy pequeño y modesto funcionará para esto. ¡Es probable que parte del terreno que ves al borde de la Luna sea parte del lado lejano de la Luna!
4. Si no tienes un telescopio que puedas usar, consulta en internet para ver si hay un club de astronomía en tu zona. Estos clubes suelen tener noches de observación que están abiertas al público. Todos los miembros del club traen sus propios telescopios y binoculares, ¡y casi todos estarán felices de apuntar el telescopio hacia la Luna y mostrarte la superficie lunar! ¡Algunos miembros incluso pueden tener mapas lunares con ellos que te dirán los nombres de algunas características! Recuerda decir '¡Gracias!' después de que hayas tenido tu turno en el telescopio!

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1. De hecho, la distorsión de la forma de la Luna es bastante pequeña. El lado cercano sí se abulta y 'cuelga' hacia la Tierra, pero sólo por unos pocos kilómetros. ¡Esta distorsión es tan pequeña que se necesitaron minuciosas mediciones de radar desde la órbita lunar para detectarla! Aun así, la distorsión es lo suficientemente grande como para que la gravedad de la Tierra pueda controlar la rotación de la Luna.