La más fundamental

de las ciencias

Acerca de la ciencia – Clase 02

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• El distintivo de una buena ciencia es la medición.

• Los procesos de medición en la ciencia son indispensables.

• Lo que conozcas acerca de algo está relacionado con lo bien que puedas medirlo (Lord Kelvin-siglo IXI)

• Las mediciones científicas se remontan a la antigüedad

Mediciones científicas

Eratóstenes

Aristarco 2010 - Hugo Vizcarra

2010 - Hugo Vizcarra 3

En Egipto fue donde Eratóstenes, geógrafo y matemático, midió por primera vez la circunferencia de la Tierra, aproximadamente en el año 235 a.C .

El tamaño de la Tierra

N

S

Rayos del Sol prácticamente paralelos

Columna vertical

Pozo vertical

Siena

Alejandría

Centro de

la Tierra

Alejandría está a una distancia

aproximada de 800 km de Siena

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El tamaño de la Tierra

Con la altura de la

columna y longitud de la

sombra se determina un

ángulo de 7,2º Sombra

Altura de la

columna vertical 7,2º

Distancia entre Alejandría y

Siena 800 km

2010 - Hugo Vizcarra

2010 - Hugo Vizcarra 5

El tamaño de la Tierra

800

7,2º 360º

km CircunfernciaTerrestre

40000CircunfernciaTerrestre km

2 40 000R km

400006366

2

kmR km

6375TierraR km

Las mediciones de hoy indican que el radio de la Tierra es:

2010 - Hugo Vizcarra 6

Aristarco midió el diámetro de la Luna, más o menos en el año 240 a.C.

El tamaño de la Luna

Eclipse solar

Un eclipse solar se produce cuando la Luna se interpone entre el Sol y la Tierra.

Eclipse anular

Eclipse parcial

Eclipse total

2010 - Hugo Vizcarra 7

Eclipse lunar

Un eclipse lunar sucede porque la sombra de la Tierra se proyecta sobre la Luna, esto ocurre cuando la Tierra se encuentra entre el Sol y la Luna.

El tamaño de la Luna

El tamaño de la Luna

2010 - Hugo Vizcarra 8

http://youtu.be/O4shnr7xoQo

El tamaño de la Luna

Orbita de la Luna

La sombra de la Luna se contrae 1 diámetro de la Luna

La sombra de la Tierra es 2,5 veces el diámetro de la Luna

Luna durante un eclipse lunar

Luna durante un eclipse solar

Tierra

2010 - Hugo Vizcarra 9

2010 - Hugo Vizcarra 10

Aristarco percibió que durante un eclipse lunar, en la sombra de la Tierra (umbra) entran 2,5 diámetros lunares.

También percibió que durante un eclipse de Sol se puede ver como la luz del Sol, a esa distancia, genera sombras cónicas que reducen

El tamaño de la Luna

el diámetro de la Luna a prácticamente un punto. Tomando en cuenta que la sombra de la Tierra también es cónica, podríamos afirmar que la sombra de la Tierra se ve disminuida en un diámetro lunar.

El tamaño de la Luna

3,5

2 63703640

3,5

Tierra Luna

Luna

D D

kmD km

El valor aceptado hoy es de 3 476 km

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Diámetro de la Luna

2010 - Hugo Vizcarra 12

En una noche de Luna llena, pega una moneda en el vidrio de una ventana con vista a la Luna, observa la moneda con un ojo tratando de eclipsar a la Luna. En estas condiciones el triángulo formado por el diámetro de la moneda y la distancia a la moneda es semejante al triangulo formado por el diámetro de la Luna y la distancia a la Luna.

𝐷𝑖á𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑚𝑜𝑛𝑒𝑑𝑎

𝐷𝑖𝑠𝑡𝑎𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑎𝑙𝑎 𝑚𝑜𝑛𝑒𝑑𝑎=

𝐷𝑖á𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝐿𝑢𝑛𝑎

𝐷𝑖𝑠𝑡𝑎𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑎𝑙𝑎 𝐿𝑢𝑛𝑎

Distancia a la Luna

Diámetro de la Luna

Diámetro de la moneda

Distancia a la moneda Distancia a la Luna

Distancia a la Luna

1

110

Diámetro de la moneda Diámetro de la Luna

Distancia a la moneda Distancia a la Luna

3640 1

110

km

Distancia a la Luna

Las mediciones de hoy indican que la distancia a la Luna es 384 000 km.

Distancia  𝑎  𝑙𝑎  𝐿𝑢𝑛𝑎 = 400 400 𝑘𝑚

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El tamaño del Sol

Para medir el diámetro del Sol puedes colocar una cartulina oscura con un pequeño agujero a cierta distancia del piso. Cuando la luz del sol pasa por el agujero genera una imagen redonda del Sol en el piso.

𝑑

ℎ=

𝐷𝑆𝑜𝑙

150 000 000 𝑘𝑚

2010 - Hugo Vizcarra 15

Este material tiene fines enteramente educativos

La secuencia y los conceptos de este trabajo están basados en el libro de Física Conceptual de Paul G. Hewitt, décima edición.

Todas las imágenes han sido tomadas de Internet, salvo en las diapositivas 9, 12 y 14 (imágenes del libro mencionado) y las imágenes de las diapositivas 3 y 4 que son mis dibujos basados en el libro.