Contextualización

Introducción Teórica

La sombra y la penumbra son fenómenos muy comunes en nuestro día a día y tienen una gran importancia en la física. La sombra es una región oscura formada por la ausencia de luz, que ocurre cuando un objeto opaco es atravesado por rayos de luz. Por otro lado, la penumbra es la región en la que solo una parte de la luz es bloqueada por el objeto.

Al pensar en situaciones cotidianas, como la luz del sol siendo bloqueada por un edificio o un árbol, podemos percibir que la sombra es la región totalmente oscura y la penumbra es la región de transición entre la luz y la sombra, donde la luz es parcialmente bloqueada.

El estudio de la interacción entre la luz y los objetos nos permite comprender mejor los fenómenos naturales que vemos a diario y también la tecnología que usamos constantemente. Por ejemplo, la fotografía se basa en la forma en que la luz interactúa con el objeto que está siendo fotografiado, y la calidad de la imagen depende en gran medida del juego de sombras y luces que se forma en la escena.

Contextualización

Comprender la diferencia entre sombra y penumbra es fundamental no solo para entender el mundo que nos rodea, sino también para aplicaciones prácticas. En astronomía, por ejemplo, la distinción entre sombra y penumbra es crucial para entender los diferentes tipos de eclipses lunares. En el arte, especialmente en técnicas de dibujo y pintura, la habilidad de distinguir y representar correctamente las sombras y penumbras puede marcar la diferencia entre una obra de arte realista y otra no tan realista.

Además, los conceptos de sombra y penumbra son muy importantes en varias áreas de la ingeniería y la arquitectura. Por ejemplo, en el diseño de edificios y espacios públicos, la forma en que la luz interactúa con las estructuras y forma sombras y penumbras puede influir en la comodidad visual e incluso en la eficiencia energética de las construcciones.

Actividad Práctica

Título de la Actividad: "Sombra, Penumbra y el Eclipse"

Objetivo del Proyecto

El objetivo de este proyecto es desarrollar una comprensión más profunda del fenómeno de la sombra y la penumbra y su aplicación en el estudio de los eclipses.

Descripción del Proyecto

Cada grupo deberá investigar y presentar un proyecto experimental, donde ilustren la formación de sombra y penumbra. Luego, el grupo deberá mostrar cómo se aplican estos conceptos en el estudio de los eclipses.

Materiales Necesarios

• 1 linterna
• 3 esferas de icopor de diferentes tamaños (pequeña, mediana y grande)
• 3 soportes para las esferas
• 1 hoja de cartón
• 1 tijera
• 1 martillo
• Una cámara para registrar el experimento
• Papel y bolígrafo para tomar notas

Paso a Paso

1. Cada grupo deberá organizarse y definir las tareas de cada participante.
2. A continuación, diseñen un experimento en el que puedan iluminar una esfera de icopor con la linterna y proyectar la sombra de esta esfera en la hoja de cartón.
3. Con la linterna fija, intenten mover la esfera y observar cómo se comportan la sombra y la penumbra.
4. Repitan el experimento con las tres esferas y anoten la presencia de la penumbra en cada situación.
5. A partir de estas observaciones, propongan una explicación sobre la formación del eclipse, utilizando las esferas para representar la Tierra, la Luna y el Sol.
6. Registren todo el proceso con la cámara, documentando las observaciones, las hipótesis y la argumentación del grupo.
7. Finalmente, discutan en grupo la relación entre la sombra, la penumbra y el fenómeno de los eclipses.

Descripción de las Entregas

Cada grupo deberá entregar al final del proyecto:

1. Un informe escrito, donde deberán presentar:

   • La introducción donde contextualizarán el tema, su relevancia y la relación con los eclipses.
   • El desarrollo, donde describirán detalladamente el experimento realizado, explicando la teoría del fenómeno de la sombra y la penumbra, cómo se organizaron y cuáles fueron los principales resultados obtenidos.
   • La conclusión, en la que deberán discutir lo que aprendieron con esta experiencia, haciendo un balance de sus hipótesis y resultados, y también las dificultades encontradas.
   • La bibliografía utilizada, con todas las fuentes donde buscaron información para la elaboración del trabajo.

2. Un video, con una duración máxima de 15 minutos, mostrando la ejecución del experimento, las observaciones realizadas, las hipótesis formuladas y la argumentación del grupo.

Los alumnos deben recordar que tanto el informe escrito como el video son igualmente importantes y deben ser elaborados con la misma dedicación y cuidado. Es importante que el informe y el video se complementen entre sí, cada uno proporcionando detalles diferentes, pero ambos mostrando una visión completa del proyecto.