Por qué cambia la forma de la Luna
Lo que vas a aprender
- Explicar que las fases se deben a la posición del Sol, la Tierra y la Luna, porque desde la Tierra vemos solo una parte de la mitad iluminada de la Luna.
- Representar las fases con un modelo de lámpara, cabeza y pelota.
- Ubicar la Luna entre el Sol y la Tierra en la luna nueva, y la Tierra en medio en la luna llena.
- Corregir la idea de que las fases se deben a la sombra de la Tierra o a las nubes.
Para qué
¿Para qué sirve esto?
Tomás le mostró a su primo Samuel el calendario de la Luna que hizo en abril. Samuel lo miró y dijo muy seguro: «Ya sé por qué cambia. La sombra de la Tierra le tapa un pedazo a la Luna. Cuando la tapa toda, es luna nueva».
Suena lógico, ¿verdad? Pero los científicos no se quedan con lo que suena lógico: lo ponen a prueba. En esta lección vas a armar un modelo con una lámpara, tu cabeza y una pelota para descubrir por qué la Luna cambia de forma. Al final sabrás si Samuel tenía razón.
Explicación
Dos cosas que ya sabes
Primera: el Sol alumbra la Luna desde un solo lado. Por eso la Luna siempre tiene una mitad iluminada, la que mira hacia el Sol.
Segunda: la Luna da vueltas alrededor de la Tierra y se demora unas cuatro semanas en dar una vuelta.
La idea nueva: vemos solo una mitad
Desde la Tierra solo podemos ver la mitad de la Luna que mira hacia nosotros. La otra mitad, la de atrás, nunca la vemos desde aquí.
Entonces hay dos mitades que importan: la mitad que mira al Sol, que está iluminada, y la mitad que mira a la Tierra, que es la que vemos. La fase depende de cuánto de la mitad iluminada cae en la mitad que vemos. Y eso depende de dónde está la Luna en su vuelta:
- Si la mitad iluminada mira toda hacia nosotros, vemos la Luna completa.
- Si la mitad iluminada mira toda hacia el otro lado, no vemos nada iluminado.
- Si mira un poco hacia nosotros y un poco hacia otro lado, vemos un pedazo.
Así que la Luna no cambia de forma. Lo que cambia es la posición del Sol, la Tierra y la Luna, y con ella la parte iluminada que alcanzamos a ver.
El modelo: lámpara, cabeza y pelota
Necesitan una lámpara de pilas que alumbre hacia todos lados, sin pantalla, como un farol de camping o un bombillo de pilas. Y una pelota de icopor clavada en la punta de un lápiz para cada estudiante.
- La lámpara es el Sol. Va quieta sobre una mesa, a la altura de las cabezas. Se trabaja por grupos de 3 o 4 estudiantes, parados alrededor de la lámpara, a uno o dos pasos largos de ella y separados para no taparse la luz.
- Tu cabeza es la Tierra. Tus ojos son una persona que mira el cielo.
- La pelota es la Luna. La sostienes con el brazo estirado, un poquito más arriba de tu cabeza.
Oscurezcan el salón lo más que se pueda: puerta cerrada, cortinas o cartón en las ventanas. Párate de frente a la lámpara, con la pelota delante de ti. Luego gira despacio hacia tu izquierda, sobre tu propio puesto, sin bajar el brazo. Así la pelota le da la vuelta a tu cabeza, como la Luna a la Tierra. Fíjate en la pelota en cuatro momentos:
- De frente a la lámpara. La pelota queda entre la lámpara y tu cabeza. Su lado iluminado mira hacia la lámpara, y tú ves el lado oscuro. Es la luna nueva. Aquí mira la pelota solo un momento y sigue girando: no te quedes mirando hacia la luz.
- Un cuarto de vuelta. La lámpara te queda a la derecha. Ves la mitad derecha de la pelota iluminada: media Luna. Es el cuarto creciente.
- Media vuelta. Le das la espalda a la lámpara. Tu cabeza queda en medio, y ves toda la cara iluminada de la pelota. Es la luna llena.
- Tres cuartos de vuelta. La lámpara te queda a la izquierda. Ves la mitad izquierda iluminada. Es el cuarto menguante.
Sigue girando y vuelves a la luna nueva. En una vuelta completa viste todo el ciclo.
Si solo hay una linterna, que no alumbra hacia todos lados, se hace de a un estudiante: el docente la sostiene quieta a unos tres pasos y la apunta hacia la cabeza de quien gira.
Cuidados: la práctica se hace con el docente. La lámpara es de pilas: nadie conecta nada al enchufe. No mires fijo la lámpara; mira la pelota. Nadie apunta la luz a los ojos de otro y nadie camina a oscuras sin despejar el paso. No se usan velas ni fuego.
El modelo en 3D, sin escala. Toca los botones de las fases o mueve el deslizador. En la vista desde fuera, mira dónde queda la Luna con respecto al Sol y a la Tierra. Luego cambia a la vista desde la Tierra y mira qué parte iluminada se alcanza a ver. La mitad que mira al Sol está siempre iluminada.
Dónde está la Luna en cada fase
- Luna nueva: la Luna está entre el Sol y la Tierra. Su mitad iluminada mira hacia el Sol, de espaldas a nosotros. Además está en el cielo de día, junto al Sol, y el brillo del Sol no deja verla.
- Luna llena: la Tierra queda en medio, entre el Sol y la Luna. La mitad iluminada mira hacia nosotros y vemos el disco completo.
- Cuarto creciente y cuarto menguante: el Sol, la Tierra y la Luna forman una esquina, como la letra L, con la Tierra en la esquina. Vemos la mitad de la cara iluminada: media Luna.
Entre esas posiciones están las formas intermedias que ya conoces: la luna creciente, la gibosa creciente, la gibosa menguante y la luna menguante. «Gibosa» quiere decir abombada: se ve más de la mitad, pero no el disco completo.
¿Y la sombra de la Tierra?
Volvamos a la idea de Samuel. Si las fases fueran la sombra de la Tierra, la Tierra tendría que estar entre el Sol y la Luna para tapar la luz. Pero esa es justo la posición de la luna llena, ¡cuando la Luna se ve completa! Y en el cuarto creciente, la sombra de la Tierra apunta hacia el lado contrario al Sol, lejos de la Luna. En el modelo pasa igual: la sombra de tu cabeza no causa la media Luna. Por eso sostienes la pelota un poco más arriba de la cabeza: así la sombra de tu cabeza no la tapa en la luna llena. En el cielo pasa como con la pelota: casi siempre la Luna pasa un poquito por encima o por debajo de la sombra de la Tierra.
Conclusión: las fases no son una sombra. Son la parte de la mitad iluminada que alcanzamos a ver desde la Tierra.
Ejemplo resuelto
La pelota entre la lámpara y la cabeza
En el modelo, Juliana mira de frente a la lámpara y la pelota queda entre la lámpara y su cabeza. ¿Qué fase ve? ¿Dónde estarían el Sol, la Tierra y la Luna?
Ver la solución paso a paso
La lámpara alumbra la mitad de la pelota que mira hacia la lámpara.
Juliana está del otro lado: ve la mitad de la pelota que no recibe luz.
No ve nada iluminado. En el cielo, la Luna estaría entre el Sol y la Tierra.
Respuesta: Juliana ve la luna nueva: la Luna entre el Sol y la Tierra, con su mitad iluminada de espaldas a nosotros.
Ejemplo resuelto
La pelota del lado contrario a la lámpara
Ahora Juliana le da la espalda a la lámpara y sostiene la pelota delante de ella, un poco arriba de su cabeza. ¿Qué fase ve?
Ver la solución paso a paso
La lámpara alumbra la mitad de la pelota que mira hacia la lámpara, es decir, hacia la espalda de Juliana.
Esa misma mitad es la que mira hacia los ojos de Juliana: la mitad iluminada y la mitad que ella ve son la misma.
Ve el disco completo iluminado. En el cielo, la Tierra estaría en medio, entre el Sol y la Luna.
Respuesta: Juliana ve la luna llena: la Tierra queda en medio y vemos toda la mitad iluminada.
Ejemplo resuelto
La lámpara a la izquierda
Juliana ya pasó por la luna llena y sigue girando hacia su izquierda. Ahora la lámpara le queda a la izquierda. ¿Qué fase ve?
Ver la solución paso a paso
La lámpara alumbra la mitad de la pelota que mira hacia ella, la del lado izquierdo de Juliana.
Juliana ve la mitad de la pelota que mira hacia sus ojos. De esa mitad, solo la parte izquierda está iluminada: ve media pelota.
Ya pasó por la luna llena, así que la parte iluminada viene menguando. En el cielo, el Sol, la Tierra y la Luna formarían una L, con la Tierra en la esquina.
Respuesta: Juliana ve el cuarto menguante: media Luna, después de la luna llena.
Ideas que hay que corregir
- «Las fases son la sombra de la Tierra sobre la Luna.» No. En la luna llena la Tierra está en medio y aun así vemos la Luna completa. Las fases son la parte iluminada que vemos.
- «Las nubes tapan un pedazo de la Luna.» No. Las nubes cambian de un rato a otro; las fases siguen el mismo orden todos los meses, haya nubes o no.
- «En la luna llena la Luna está entre el Sol y la Tierra.» Es al revés. Entre el Sol y la Tierra está la Luna en la luna nueva; en la llena, la Tierra queda en medio.
- «La mitad iluminada de la Luna se hace más grande o más pequeña.» No. Siempre es una mitad. Lo que cambia es cuánto de esa mitad mira hacia nosotros.
Práctica
¿Cuál es la mejor explicación de las fases de la Luna?
En el modelo, la pelota tiene siempre una mitad iluminada. Al girar, tus ojos ven una parte distinta de esa mitad: eso son las fases.
En la luna llena, ¿dónde están el Sol, la Tierra y la Luna?
En la luna llena la mitad iluminada mira hacia nosotros. Eso pasa cuando la Luna está del lado contrario al Sol, con la Tierra en medio. En la luna nueva, en cambio, la Luna está entre el Sol y la Tierra.
Samuel dice: «La media Luna es la sombra de la Tierra tapando la otra mitad». ¿Qué le respondes?
La sombra de la Tierra apunta hacia el lado contrario al Sol. En el cuarto creciente la Luna no está allí, sino a un lado, en la esquina de la L. Lo que vemos es la mitad de su cara iluminada.
En el modelo, Martín empieza de frente a la lámpara y gira un cuarto de vuelta hacia su izquierda. La lámpara le queda a la derecha. ¿Qué ve en la pelota?
El lado iluminado de la pelota mira hacia la lámpara, que está a la derecha de Martín. Ve media pelota iluminada, a la derecha: el cuarto creciente.
¿Por qué no vemos la Luna en la luna nueva?
El Sol sigue alumbrando la mitad de la Luna. Pero en la luna nueva esa mitad mira hacia el Sol, y nosotros vemos el lado oscuro. Como está junto al Sol, el brillo del cielo de día tampoco deja verla.
Durante todo el ciclo, ¿qué parte de la Luna está iluminada por el Sol?
El Sol alumbra siempre la mitad de la Luna que lo mira, como la lámpara a la pelota. En la luna nueva esa mitad no mira hacia nosotros; en la llena, sí.
En el modelo, la lámpara le queda a Martín a la derecha: es el cuarto creciente. De la cara de la pelota que mira hacia él, ¿qué parte ve iluminada?
Ve la mitad de la cara de la pelota iluminada: media Luna. Por eso el nombre «cuarto» no habla de lo que se ve, sino del tiempo: ya pasó un cuarto del ciclo.
Ahora Martín le da la espalda a la lámpara y sostiene la pelota un poco por encima de su cabeza. De la cara de la pelota que mira hacia él, ¿qué parte ve iluminada?
La mitad iluminada de la pelota mira hacia la espalda de Martín, que es también hacia sus ojos: la ve toda. Es la luna llena, con la Tierra en medio.
Reto
Une cada parte del modelo con lo que representa.
Piensa qué es cada cosa en el modelo de las fases.
Reto
Completa la explicación de las fases.
Recuerda el modelo de la lámpara, la cabeza y la pelota.
Reto
El crucigrama de las fases.
Lee cada pista y escribe la palabra. No lleva tildes.
Cierre
En resumen
La Luna siempre tiene una mitad iluminada, la que mira hacia el Sol.
Desde la Tierra solo vemos la mitad de la Luna que mira hacia nosotros, y la fase es la parte iluminada que alcanzamos a ver.
En la luna nueva la Luna está entre el Sol y la Tierra; en la luna llena la Tierra queda en medio.
En los cuartos, el Sol, la Tierra y la Luna forman una esquina y vemos media Luna.
Las fases no son la sombra de la Tierra ni nubes; se deben a la posición del Sol, la Tierra y la Luna.
Vocabulario
- Posición
El lugar donde está algo con respecto a otras cosas, como la Luna con respecto al Sol y a la Tierra.
- Mitad iluminada
La mitad de la Luna que mira hacia el Sol y recibe su luz.
- Mitad que vemos
La mitad de la Luna que mira hacia la Tierra; es la única que podemos ver desde aquí.
- Modelo
Una representación pequeña y sencilla de algo muy grande, como la lámpara, la cabeza y la pelota para el Sol, la Tierra y la Luna.
Guía para el docente
Tiempos
- Inicio · 5 min — Presente la idea de Samuel y vote: ¿las fases son la sombra de la Tierra? Anote el resultado en el tablero.
- Explicación · 10 min — Las dos mitades: la iluminada y la que vemos. Muestre la escena 3D con los botones de las fases y la vista desde la Tierra.
- Práctica · 25 min — Modelo por grupos de 3 o 4 en el salón oscuro. Use una lámpara de pilas sin pantalla, que alumbre hacia todos lados (un farol de camping o un bombillo de pilas), en el centro de cada grupo, sobre una mesa a la altura de las cabezas; los estudiantes se paran alrededor, a uno o dos pasos largos, separados para no taparse la luz. Con una pelota de icopor en un lápiz por estudiante, cada uno gira despacio hacia la izquierda con el brazo estirado y la pelota un poco por encima de la cabeza, para que la sombra de la cabeza no la tape. Si solo hay una linterna, haga el modelo de a un estudiante: usted la sostiene quieta a unos tres pasos, apuntando a su cabeza, mientras el resto mira la pelota y nombra la fase. Si hay una sola lámpara, los grupos se turnan y los demás trabajan la escena 3D y las preguntas. Oscurezca lo que se pueda (puerta, cortinas, cartón en las ventanas, el rincón más oscuro); si el salón queda claro, acérquense a la lámpara y den la espalda a las ventanas: las fases se notan menos, pero se distinguen. Nada se conecta al enchufe, y en la luna nueva se mira la pelota solo un momento, sin quedarse mirando la luz. Luego, preguntas y retos.
- Cierre · 5 min — Repita la votación sobre la idea de Samuel y pida a quien cambió de opinión que lo explique con la posición de la luna llena.
Preguntas para el salón
- Si las fases fueran la sombra de la Tierra, ¿en qué posición tendría que estar la Tierra? ¿Qué fase se ve en esa posición?
- ¿Por qué la Luna no se ve en la luna nueva, si el Sol la sigue alumbrando?
- En el modelo, ¿qué cambia cuando giras: la pelota, la luz de la lámpara o la parte iluminada que tú ves?
Errores típicos
- Creer que las fases son la sombra de la Tierra. Pida que pongan la pelota en la posición de la luna llena: la cabeza está en medio y aun así la pelota se ve completa. En el cuarto creciente, la sombra de la cabeza ni siquiera va hacia la pelota.
- Confundir las posiciones de la luna nueva y la luna llena. Use una frase corta: en la nueva, la Luna en medio; en la llena, la Tierra en medio. Repítala con el modelo.
- Creer que la mitad iluminada cambia de tamaño. Desde un lado, otro estudiante observa la pelota: siempre ve media pelota iluminada, la que mira a la lámpara, mientras quien gira ve partes distintas.
- Tapar la pelota con la sombra de la cabeza y creer que eso es una fase. Pida que suban un poco la pelota. Explique que esa sombra es otra cosa, que no explica las fases.
Tarea sugerida
Con un adulto, repetir el modelo en la casa con una linterna de pilas y una naranja clavada en un palito sin punta. Dibujar lo que se ve de frente a la linterna, de espaldas y a cada lado, y escribir el nombre de cada fase.