Nos llamó la atención porque nos había llegado, casi al mismo tiempo, la noticia de una profesora de un instituto rinconero que enseñaba en esos días a su alumnado los pasos que siguen los científicos para llegar, a veces, a descubrimientos y, además, había propuesto que trabajaran en algunos supuestos.
Además, habíamos recibido con anterioridad la solicitud de una joven visitante solicitándonos algún ejemplo, que le ayudara a entender mejor; petición que no hemos podido atender hasta ahora.
A continuación, contando con la aportación de uno de los alumnos del citado centro, tenemos la intención de presentaros no uno, sino tres supuestos para completar el artículo.
Recordemos antes que los científicos, a través del estudio y la observación, llegan a plantearse preguntas que intentan responder sosteniendo hipótesis. Luego, mediante la experimentación o la observación llegan a conclusiones que pueden o no confirmar esas hipótesis; que documentan y que, en ocasiones les llevan a hacer algún descubrimiento. Finalmente, lo ponen en conocimiento del resto de la comunidad científica para su análisis y validación. Y así, continúan con nuevas preguntas en una espiral que no termina nunca.
Según la DRAE, el método científico es el "procedimiento que se sigue en las ciencias para hallar la verdad y enseñarla".
Sin más preámbulo, os proponemos tres experiencias para hacer en clase:
- ¿Cuándo comienzan las estaciones?
- La Tierra ¿está en el centro del Sistema Solar?
- La luz o el sonido ¿qué viaja más rápido?
¿Cuándo comienzan las estaciones?
Alejandro Suárez
Observaciones
A lo largo de un año y dependiendo de la estación que sea observaremos que el Sol se encuentra a diferentes alturas en relación con el horizonte de un lugar determinado. Sabemos también que las horas de luz de un día de verano son más que en invierno; y que en los primeros días de Otoño y de la Primavera esas horas son coincidentes.
Preguntas
¿Habría alguna forma de saber observando el Sol cuándo comienza cada estación?
Hipótesis
Si utilizamos un palito (gnomon) y lo colocamos verticalmente sobre el suelo podríamos estudiar la sombra que proyecta en función de la posición del Sol, y deducir de ella, a lo largo de un año, el inicio de las estaciones.
Experimentación
Buscamos un lugar soleado y llano; y colocamos en el suelo el palito en posición vertical. Luego cada día, exactamente a la misma hora, debemos marcar de alguna forma el límite que alcanza la sombra.
Este procedimiento tenemos que repetirlo todos los días de un año, a la misma hora, convenientemente a mediodía que es cuando el Sol alcanza su mayor altura, teniendo en cuenta el cambio horario que se hace a la entrada de la primavera y del otoño. Entre una medida y la siguiente deben haber transcurrido exactamente 24 horas. Si no podemos medir todos los días, al menos, debemos hacerlo un día a la semana.
Conclusiones y documentación
Al concluir un año de mediciones obtenemos un dibujo con forma de ocho llamado analema. Observaremos en este dibujo que el punto más cercano al palito nos indica el comienzo del verano y el más externo nos dice el comienzo del invierno.
Analema
Si dividimos el dibujo en dos trozos del mismo tamaño (no por el punto de corte en la parte central del ocho) obtenemos los puntos que indican el comienzo de las estaciones de Primavera y de Otoño, que es cuando el número de horas de luz es igual al número de horas de oscuridad en un día.
Nuevas preguntas para seguir aprendiendo
Si repetimos el experimento en otros lugares de la Tierra ¿obtendríamos el mismo dibujo?
La Tierra ¿Está en el centro del Sistema Solar?
Observaciones
Durante un día completo podemos observar como desde el alba hasta el ocaso, el Sol recorre el cielo de Este a Oeste. De este recorrido podemos interpretar que el Sol orbita a la Tierra una vez al día y que es nuestro pequeño planeta el que permanece en el centro del Sistema.
Preguntas
¿Es cierto o falso?
Modelos Geocéntrico y Heliocéntrico
Hipótesis
Aunque es cierto que desde el lugar que habitamos podemos contemplar en cualquier noche del año a un grupo de constelaciones (Osa Mayor, Osa Menor, Dragón, Casiopea y el resto de circumpolares); a medida que transcurren los meses otras constelaciones como las zodiacales van haciéndose visibles y otras ocultándose en periodos regulares de tiempo. Si la Tierra estuviera en el centro del Sistema y no se desplazará en traslación todas las noches de un año veríamos las mismas constelaciones.
Podemos observar planetas como Venus o Mercurio que aparecen y desaparecen en periodos determinados, dándonos la impresión, si observamos sus fases, que la luz que reflejan (al igual que ocurre con la Luna) va cambiando en función a la posición que tienen en relación con la fuente de luz y no a la posición de la Tierra.
Experimentación
Durante un año completo observaremos al planeta Venus con un telescopio, cuando sea posible; mediremos y anotaremos su diámetro.
Conclusiones y documentación
Constatamos que las medidas tomadas no son coincidentes y de ellas extraemos que Venus unas veces está más cerca de la Tierra y, otras, más lejos. Si las medidas tomadas hubieran sido iguales, podríamos afirmar que Venus orbita a la Tierra.
La Tierra y Venus orbitan al Sol. Cuando nuestro planeta en su viaje se pone a la altura de Venus (conjunción inferior) están próximos pero cuando la Tierra está a un lado del Sol y Venus al otro (conjunción superior) se encuentran a mayor distancia el uno del otro.
Descubrimiento
La Tierra no está en el centro del Sistema Solar.
Nuevas preguntas para seguir aprendiendo
¿Hay más formas de verificarlo?
La luz o el sonido ¿Qué viaja más rápido?
Observaciones
La luz se propaga a una velocidad de 300.000 Km/s, es decir, no se desplaza desde su fuente a otro lugar de forma instantánea. Es tanta a la velocidad que se transmite que en distancias cortas nuestro sentido de la visión no alcanza a percibirlo. Sin embargo, un rayo de luz procedente de nuestra estrella, debido a que dista de la Tierra unos 150 millones de kilómetros, tarda en llegarnos unos 8 minutos.
Preguntas
Con el sonido ¿ocurre lo mismo? El sonido ¿se transmite a más o a menos velocidad que la luz? ¿Podremos medir a la velocidad que se propaga el sonido?
Hipótesis
Se puede intuir que la propagación del sonido debe ser más lenta que la luz, sobre todo, en lugares donde se produce el fenómeno del eco, o también, cuando en una tormenta que se desplaza hacia nosotros oímos los truenos un tiempo después de ver los rayos.
Experimentación
Podemos asegurarnos realizando el siguiente experimento. En un lugar podría situarse una persona con una bocina de gas y con una linterna y, en otro punto, otra persona con un cronómetro.
Después, la primera persona debe encender la linterna al mismo tiempo que hace sonar la bocina. Y la del cronómetro en el momento de ver la luz medir el tiempo que transcurre hasta que escuche la bocina.
Este experimento debemos repetirlo colocando a las personas cada vez en puntos más alejados.Conclusiones y documentación
Si la distancia entre las dos personas es corta, de unos 25 metros, prácticamente no nos damos cuenta de la diferencia pero si se aumenta la distancia a 200, 350, 500 metros sí observamos y podemos medir la diferencia.
Descubrimiento
El sonido se propaga a través del aire a una velocidad de 340 metros/segundo, aproximadamente.
Nuevas preguntas para seguir aprendiendo
El sonido ¿cómo se propagaría en un medio líquido como el agua o sólido como el acero? ¿A más velocidad o a menos?
