Movimientos y características de la Tierra, el Sol y la Luna: Conceptos clave y errores comunes

Tierra, Sol y Luna: Movimientos y Fenómenos

Tierra

Nuestro planeta presenta dos movimientos principales:

• Rotación: La Tierra gira sobre su propio eje, completando una vuelta cada 24 horas. Este movimiento es el responsable del ciclo diario, es decir, la alternancia entre el día y la noche.
• Traslación: La Tierra describe una órbita elíptica alrededor del Sol, tardando 365 días en completarla. Este movimiento, junto con la inclinación del eje terrestre, da lugar a las estaciones del año.

Estaciones en el Hemisferio Norte

• Equinoccios de primavera y otoño: El Sol sale por el este y se pone por el oeste. La duración del día y la noche es aproximadamente igual. La sombra de un objeto se proyecta en la dirección opuesta a la posición del Sol.
• Solsticio de verano: El Sol sale por el noreste y se pone por el noroeste. El hemisferio norte recibe los rayos solares de forma más directa, lo que resulta en días más largos y cálidos.
• Solsticio de invierno: El Sol sale por el sureste y se pone por el suroeste. El hemisferio norte recibe los rayos solares de forma más oblicua, lo que resulta en días más cortos y fríos.

Luna

La Luna también presenta movimientos de rotación (sobre sí misma) y traslación (alrededor de la Tierra). Estos movimientos explican por qué siempre vemos la misma cara de la Luna y las diferentes fases lunares.

Fases Lunares

1. Luna nueva
2. Cuarto creciente
3. Luna llena
4. Cuarto menguante

Nota: La fase menguante tiene forma de "C" y la creciente forma de "D".

Eclipses

• Eclipse solar: Ocurre cuando la Luna se interpone entre el Sol y la Tierra, proyectando su sombra sobre nuestro planeta.
• Eclipse total: La Luna cubre completamente el disco solar. Se produce aproximadamente cada año y medio en algunas regiones del planeta.
• Eclipse parcial: La Luna no cubre completamente el Sol, dejando visible una parte de este.
• Eclipse lunar: Ocurre cuando la Tierra se interpone entre el Sol y la Luna, proyectando su sombra sobre la Luna. Durante un eclipse lunar total, la Luna puede desaparecer por completo a medida que la sombra de la Tierra la cubre.

Conceptos erróneos sobre la Tierra, el Sol y la Luna

1. La Tierra es una superficie plana y el aire solo está arriba.
2. La Tierra está apoyada o sostenida por algo en el espacio.
3. La Tierra es como un disco, y el mar la rodea.
4. Vivimos en la parte plana de una semiesfera.
5. Hay una dirección universal arriba-abajo, definida por la gravedad, que es la misma en toda la Tierra y todo el espacio. La verticalidad es la misma siempre, y es "nuestra verticalidad".
6. La gravedad no existe si no hay aire.
7. El Sol sale exactamente por el este y se pone exactamente por el oeste todos los días.
8. Las estaciones del año se producen como consecuencia del cambio de distancia entre el Sol y la Tierra (verano - más calor - menor distancia al Sol).
9. La noche se produce cuando el Sol se va a dormir, o se apaga, o se cubre con nubes, o se tapa con la Luna o con montañas.
10. La Luna solo sale por la noche.
11. Las fases de la Luna se producen como consecuencia de sombras proyectadas sobre su superficie por otros objetos, en particular, por la Tierra.
12. Siempre vemos la misma cara de la Luna porque este satélite no rota sobre sí mismo.
13. La Astrología es capaz de predecir el futuro de los humanos.
14. Todas las estrellas están a la misma distancia de la Tierra.
15. Los meteoritos son estrellas que caen.

Movimiento y Fuerzas: Leyes de Newton

Primera Ley de Newton (Ley de Inercia)

Ejemplo del autobús: No podemos considerar que estábamos en reposo al estar sentados en un autobús, pues nos movemos junto con él. Esta ley explica que un cuerpo que está en movimiento seguirá estándolo a menos que se aplique una fuerza no equilibrada sobre él, y un cuerpo que estaba en reposo permanecerá en reposo salvo que se aplique una fuerza no equilibrada sobre él.

Tercera Ley de Newton (Ley de Acción y Reacción)

Experimento del cohete: El aire que sale del globo (acción) hace que el globo se mueva en dirección opuesta a este (reacción). A medida que va expulsando aire, la energía genera un movimiento hacia delante llamado empuje. Más aire implica menos velocidad. A cada acción le corresponde una reacción (de sentido opuesto).

Segunda Ley de Newton

Experimento del agua y la vela: El fuego necesita oxígeno para alimentar su llama. Una vez tapemos la vela, dicho oxígeno se consume y se convierte en CO2. Este oxígeno se libera en forma de pequeñas burbujas que escapan por debajo. Por tanto, la presión interior disminuye y el agua sube debido a que la presión atmosférica es mayor.

Cambio de Peso en un Ascensor

Se explica por la Ley de la Gravedad. Cuando el ascensor sube, pasa de no tener velocidad a tener una velocidad contraria al punto de gravedad de la Tierra. Por esta razón, la gravedad ejerce más fuerza sobre nosotros y "pesamos" más. Cuando baja, nos acercamos al punto de gravedad y la fuerza que se tiene que ejercer disminuye, así como nuestro "peso".

Plano Inclinado

Dejamos caer un coche sobre una superficie de papel de seda y un mantel. En el mantel, el coche se detiene antes debido a la fuerza de rozamiento. La superficie del mantel ejerce una mayor fuerza de rozamiento que el papel de seda, entonces el coche se detiene antes. Cuanto mayor es la fuerza de rozamiento, menos distancia recorre el objeto. Después, si dejamos caer el coche por el plano inclinado para que golpee a otro coche, la energía del coche lanzado se transfiere al coche que se encontraba en la superficie y este se desplaza. Esto es debido a que la energía se transfiere entre los cuerpos a través de la aplicación de una fuerza directamente al objeto.

Conceptos erróneos sobre Movimiento y Fuerzas

1. El estado natural de los objetos es el reposo.
2. Las fuerzas son producidas solo por seres vivos o animados para mover o deformar objetos.
3. Si se quiere que un cuerpo se mueva, se debe aplicar una fuerza sobre él. Si se deja de aplicar la fuerza, el cuerpo se para.
4. La velocidad de un cuerpo es directamente proporcional a la fuerza aplicada sobre él en la dirección del movimiento.
5. El movimiento constante requiere una fuerza constante aplicada continuamente. Si un cuerpo se mueve en una determinada dirección y sentido, es porque debe estar actuando una fuerza en esa misma dirección y sentido.
6. Si una fuerza actúa sobre un cuerpo en una determinada dirección y sentido, entonces el cuerpo se moverá necesariamente en esa misma dirección y sentido.
7. Las fuerzas son propiedades de los objetos: los cuerpos tienen fuerza cuando se mueven, pero esa fuerza se acaba cuando se para (confusión fuerza/energía cinética).
8. La fricción siempre se opone y molesta el movimiento. Por tanto, siempre se desea eliminar la fricción.
9. Si dos cuerpos chocan, el grande o más pesado hace más fuerza sobre el pequeño que al revés.
10. El trabajo es toda actividad que requiere esfuerzo y que cansa; aquello que te pagan.
11. Las máquinas hacen más trabajo que las personas podrían hacer (No: lo hacen aplicando menos fuerza, o lo hacen en menos tiempo).
12. La potencia es lo mismo que el trabajo o que la fuerza.