¿QUÉ?

Construir un mural a escala de tamaños y distancias en el que el Sistema Solar se represente sobre el plano de la ciudad de Madrid, colocando al Sol en la Puerta del Sol y a los planetas, a distancias rigurosamente calculadas según la escala en la que Saturno se encuentra a 3 km del Sol (posición de nuestro instituto); cada planeta se representa además por una fruta de tamaño proporcional (por ejemplo, la Tierra como una uva).

¿CON QUÉ?

Mapa dinA1 impreso, cartón pluma (para construir la base sobre la que colocar el mapa), etiquetas, rotuladores de colores, reglas, pegamento, tijeras, calculadora, imágenes de los lugares en los que se encontrarían los planetas y las frutas o material para construirlas.

¿CÓMO?

1. Conseguir un plano de la ciudad de Madrid del tamaño adecuado para el mural (también se puede dibujar).

2. Confeccionar una tabla en la que aparezcan las distancias de los planetas al Sol, y sus tamaños.

3. A partir de la escala considerada (Saturno está en nuestro instituto y el Sol en la Puerta del Sol), confeccionar una nueva tabla con las distancias al Sol de cada planeta y sus tamaños escalados.

4. Encontrar lugares conocidos (pueden ser edificios, plazas, estaciones de metro, etc.) en los que estarían situados los planetas dentro de la ciudad de Madrid.

5. Representar las órbitas de los planetas en el plano de la ciudad y posicionarlos en el lugar que habíamos encontrado.

6. Alrededor del plano, colocar las imágenes de los lugares en los que se encuentran los planetas, junto con imágenes a escala de estos (mejor ir hasta ellos en algún momento y hacerse un selfi con el planeta en cuestión).

¿PARA QUÉ?

La construcción de este mural permite comprender de forma real y visual las enormes distancias y tamaños del Sistema Solar, algo difícil de asimilar solo con números, al relacionarlos con lugares reales de Madrid y objetos cotidianos; además, fomenta un aprendizaje significativo y memorable, mejora la orientación espacial.

INVESTIGA: Cambia la escala y haz un nuevo mural (por ejemplo, cambia la ciudad de Madrid por la Península Ibérica).

¿QUÉ?

Esta maqueta está compuesta por un mural con varios discos que representan el tamaño aparente del Sol visto desde cada planeta del Sistema Solar. Se ha elegido una escala en la que el Sol visto desde Neptuno mide 5 mm, y a partir de esa referencia se calculan proporcionalmente los tamaños de los discos solares correspondientes a Mercurio, Venus, la Tierra, Marte, Júpiter, Saturno y Urano, teniendo en cuenta que el diámetro angular del Sol disminuye con la distancia aproximadamente como 1/r, (siendo r la distancia al Sol en unidades astronómicas). Colocados juntos en el mural y observados desde una distancia determinada (unos 16 m), estos discos permiten visualizar cómo cambiaría el tamaño del Sol en el cielo de cada planeta, ayudándonos a comprender el concepto de tamaño angular y la relación entre distancia y apariencia de los astros.

¿CON QUÉ?

Cartón pluma, cartulina gruesa o cartón para recortar los discos que representan el Sol desde cada planeta., papel o vinilo amarillo/naranja para cubrir los discos y simular el color del Sol, regla larga o cinta métrica para medir con precisión los diámetros de los discos, compás grande o plantillas circulares para dibujar los círculos (especialmente los de mayor tamaño), lápiz y rotulador negro fino para marcar los contornos y escribir las etiquetas de cada planeta, tijeras o cúter para recortar los discos, pegamento o cinta adhesiva de doble cara para fijar los discos al mural, un panel grande, o cartulina que sirva como soporte del mural, etiquetas o tarjetas con el nombre de cada planeta y el diámetro angular correspondiente del Sol, cinta métrica larga o cinta de señalización para marcar en el suelo la distancia de observación (~16 m).

¿CÓMO?

1. Preparar la tabla de diámetros: Tienes los datos necesarios para construir la maqueta mural sin necesidad de hacer cálculos, pero por si quieres cambiarlos, aquí tienes la forma en la que los hemos obtenido: 

Fijamos inicialmente la escala en la que el Sol visto desde Neptuno es un círculo de 0,5 cm, entonces todos los demás tamaños se obtienen manteniendo la misma proporción angular:

Dplaneta / 30.07 = 0,5 cm / rplaneta

donde:  rplaneta es la distancia media al Sol en UA y Dplaneta es el diámetro en cm del Sol en nuestro mural.

Los resultados obtenidos y redondeados son: Mercurio: 39 cm, Venus: 21 cm, Tierra: 15 cm, Marte: 10 cm, Júpiter: 2,9 cm, Saturno: 1,6 cm, Urano: 8 mm y Neptuno: 5 mm

2. Calcular la distancia a la que hay que observar el mural: Hemos partido del hecho de que el Sol visto desde Neptuno tiene un diámetro angular medio de aproximadamente  θN ≈ 0,0177º ≈ 0.000309 rad

Para que un disco de 5 mm se pueda ver con ese ángulo y sabiendo que: L≈ d/θ  con d=5 mm = 0,005 m, necesariamente: 

L≈ 0,005 / 0.000309 ≈16,2 m

Por tanto, para que el mural reproduzca correctamente los tamaños angulares reales, habría que situarse a 16,2 m o aproximadamente: 

16 m

3. Dibujar, recortar, colorear y etiquetar los discos sobre cartulina o cartón: Con regla, compás o plantillas circulares, dibuja cada uno de los discos sobre cartulina gruesa o cartón. En los discos grandes puedes ayudarte de un hilo sujeto al lápiz para improvisar un compás grande. Es importante medir con cuidado para que las proporciones sean correctas. Recorta cada círculo con tijeras o cúter, según el material utilizado. Los discos pequeños, especialmente Urano y Neptuno, conviene recortarlos con especial cuidado para que no pierdan su forma. Cubre los discos con papel amarillo o naranja, o coloréalos directamente. Para que los discos pequeños se distingan mejor, especialmente Urano y Neptuno, es recomendable añadir un contorno negro fino alrededor. Por último, prepara una pequeña tarjeta o escribe junto a cada disco el nombre del planeta correspondiente. También puedes añadir, si quieres enriquecer la maqueta, el valor del diámetro angular del Sol desde ese planeta, por ejemplo: Tierra 0,53°, Marte 0,35°, Neptuno 0,018°.

4. Decidir la disposición en el mural, fijar los discos y añadir el título y una breve explicación: Coloca los discos sobre el soporte antes de pegarlos definitivamente. La presentación más clara suele ser alinearlos en una fila o en una columna, de mayor a menor tamaño, desde Mercurio hasta Neptuno. Otra opción muy visual es alinearlos por un mismo borde para que se aprecie mejor cómo disminuye el tamaño del Sol. Cuando hayas comprobado que la distribución funciona bien, pega los discos al panel con pegamento o cinta adhesiva de doble cara. Asegúrate de que queden bien sujetos y de que las etiquetas sean legibles. En la parte superior del mural puedes poner un título como: “Tamaño aparente del Sol visto desde los planetas del Sistema Solar”. Debajo o a un lado conviene añadir una breve nota explicativa indicando que el tamaño angular del Sol disminuye con la distancia al Sol.

5. Marcar la distancia de observación: Como esta maqueta está pensada para que corresponda mejor con la realidad al observarla desde unos 16 m, conviene medir esa distancia en el suelo con una cinta métrica y marcarla con cinta adhesiva o una señal visible. Así los observadores pueden situarse aproximadamente en el punto adecuado de observación.

¿PARA QUÉ?

Esta maqueta se realiza para comprender de forma visual y tangible el concepto de tamaño angular y cómo cambia con la distancia al Sol. Al representar el Sol con distintos tamaños según el planeta desde el que se observe, pueden percibir directamente que no vemos los astros por su tamaño real, sino por el ángulo bajo el que los observamos. Además, la actividad integra conceptos de geometría, proporciones y escalas astronómicas, y permite conectar con fenómenos reales como los eclipses, fomentando un aprendizaje activo y significativo basado en la observación y la experimentación.

INVESTIGA: Calcula el tamaño angular de la Luna, y relaciónalo con los eclipses.

¿QUÉ?

Vamos a adaptar básculas que nos permitan conocer el peso de cualquier persona u objeto en los distintos planetas del Sistema Solar.

¿CON QUÉ?

Báscula

Una báscula por planeta analógica mecánica de aguja (preferiblemente redonda y con dial visible). Mejor si tiene una cubierta transparente desmontable.

Material para los diales de las básculas

Plantillas circulares del tamaño exacto del dial, Papel adhesivo o cartulina fina, impresora a color, regla y transportador de ángulos, rotuladores finos y tijeras o cúter.

Material de diseño y decoración

Imagen de los planetas, etiquetas con sus nombres: “Tu peso en (planeta)”, fondo oscuro o espacial para decorar y  pegatinas o vinilos (opcional).

Material matemático

Tabla de equivalencias Tierra-Planeta, calculadora científica y papel milimetrado para diseñar la escala.

¿CÓMO?

La báscula adaptada sigue funcionando exactamente igual, pero el dial cambia. El peso en cada planeta Pplaneta es aproximadamente:

Pplaneta= PTierra ⋅ (gplaneta / 9,8)

Siendo gplaneta la aceleración de la gravedad en ese planeta.

El procedimiento consiste en modificar físicamente una báscula analógica de aguja para que marque directamente el peso equivalente en otro planeta.

¿Cómo funciona una báscula analógica?

Una báscula mecánica funciona mediante un muelle interno. Cuando una persona se sube:

•su peso comprime el muelle;

•la aguja gira;

•el dial transforma ese desplazamiento en números de “kg”.

Pero esos números solo son una escala dibujada sobre el mecanismo. Eso significa que podemos cambiar la escala sin modificar el mecanismo. Utilizamos entonces una báscula analógica normal “terrestre” y se sustituye la escala original por otra diseñada por los alumnos.

Por ejemplo: En Marte la gravedad es aproximadamente 0,38 veces la terrestre; donde la báscula real marcaría 50 kg, la nueva escala marcaria 19 kg. La aguja se mueve exactamente igual, pero interpretamos otra escala.

Procedimiento

1. Elegir el planeta

Cada grupo de alumnos o cada alumno trabaja con un astro distinto

2. Calcular el peso en el planeta

Usando:​

Pplaneta= PTierra ⋅ (gplaneta / 9,8)

Por ejemplo, PMarte= PTierra ⋅ 0,38

3. Construir la nueva escala

Se toma la escala terrestre y se recalculan todos los valores.

4. Diseñar el dial planetario

Los alumnos crean un nuevo disco para la báscula con el mismo número de divisiones; con los nuevos valores; con decoración temática del planeta y sus colores y símbolos. Se imprime y se coloca sobre el dial original.

5. Resultado final

Se puede montar un auténtico recorrido por “La Gravedad del Sistema Solar” con una báscula por planeta, un panel explicativo, una tabla de equivalencias, una gráfica, explicación sobre la gravedad y una estación de pesaje interactiva.

¿PARA QUÉ?

La construcción de básculas adaptadas resulta muy útil en clase de Astronomía porque permite transformar conceptos abstractos sobre la gravedad en una experiencia práctica, visual y manipulativa. A través de ellas, comprendemos que el peso depende de la gravedad del astro en el que se encuentre y no únicamente de la masa de la persona, diferenciando así dos conceptos que suelen confundirse. Además, el proceso de diseñar la nueva escala obliga a interpretar fórmulas, realizar cálculos de proporcionalidad y relacionar datos reales de otro astro del Sistema Solar con instrumentos de medida cotidianos, favoreciendo un aprendizaje más significativo y experimental. De esta manera, la Astronomía deja de percibirse como algo lejano y teórico para convertirse en una experiencia cercana, interactiva y fácilmente observable dentro del aula.

INVESTIGA: Calcula cuál sería tu peso en la Luna y en el Sol.

¿QUÉ?

En esta maqueta representaremos el movimiento retrógrado de Marte entre octubre de 2024 y mayo de 2025. La maqueta reproduce una pequeña región del cielo comprendida entre las 6 h y las 12 h de ascensión recta y entre +10° y +30° de declinación, de manera que el característico bucle descrito por Marte pueda apreciarse con claridad. Para ello, se utilizarán las posiciones semanales del planeta obtenidas a partir de sus coordenadas ecuatoriales absolutas.

La maqueta tendrá unas dimensiones aproximadas de 60 × 25 cm y constituirá una ampliación de una pequeña zona del gran panel del Zodíaco del aula. Sobre un fondo azul oscuro se dispondrá una cuadrícula formada por hilos blancos y las sucesivas posiciones del planeta se representarán mediante chinchetas rojas unidas entre sí por un hilo del mismo color.

¿CON QUÉ?

Para la construcción de la maqueta serán necesarios los siguientes materiales:

• Panel de corcho de aproximadamente 60 × 25 cm.

• Cartulina o pintura azul oscuro para cubrir el panel.

• Hilo blanco para construir la cuadrícula.

• Chinchetas blancas para sujetar la cuadrícula.

• Chinchetas rojas para representar las posiciones de Marte.

• Hilo rojo para unir las posiciones sucesivas del planeta.

• Regla, escuadra y lápiz para marcar las divisiones.

• Tabla con las coordenadas ecuatoriales de Marte entre octubre de 2024 y mayo de 2025.

• Etiquetas adhesivas para señalar algunas fechas significativas.

• Tijeras y cinta adhesiva.

• Brochas y cubeta si decides pintar el corcho.

¿CÓMO?

1. Preparar el soporte.

Cubrir un panel de corcho de aproximadamente 60 × 25 cm con cartulina azul oscuro o pintarlo con pintura acrílica de ese color. Dejar secar completamente antes de continuar. Si encuentras un tablero de los de clavar chinchetas con notas mejor.

2. Trazar la cuadrícula.

Dibujar suavemente con lápiz las divisiones correspondientes a las ascensiones rectas comprendidas entre 6 h y 12 h y las declinaciones entre +10° y +30°.

3. Construir las líneas de referencia.

Colocar chinchetas blancas en los extremos de las líneas y en la línea vertical central. Tensar hilos blancos entre ellas para formar la cuadrícula.

4. Preparar las efemérides de Marte.

Disponer de la tabla con las coordenadas ecuatoriales absolutas de Marte entre octubre de 2024 y mayo de 2025, tomando una posición cada siete días. Te las doy al final de la maqueta.

5. Representar las posiciones del planeta.

Localizar sobre la cuadrícula cada una de las coordenadas correspondientes a Marte y colocar una chincheta roja en cada posición.

6. Unir las posiciones sucesivas.

Tender un hilo rojo entre las distintas chinchetas para representar la trayectoria seguida por Marte a lo largo del tiempo.

7. Añadir las fechas más importantes.

Etiquetar algunas posiciones significativas, por ejemplo las correspondientes al comienzo de cada mes o las cercanas a la oposición de Marte.

8. Indicar el sentido del movimiento.

Incorporar pequeñas flechas o marcas que permitan reconocer fácilmente la dirección en la que se desplaza el planeta.

¿PARA QUÉ?

La construcción de esta maqueta permite visualizar de forma sencilla uno de los fenómenos más sorprendentes del movimiento planetario: la retrogradación. Gracias a ella, el alumnado puede comprender que los planetas no se desplazan uniformemente sobre el fondo de estrellas y descubrir por qué estos movimientos aparentes plantearon importantes dificultades al modelo geocéntrico tanto de Eudoxo como de Ptolomeo, y favorecieron el desarrollo del modelo heliocéntrico.

Además, la actividad fomenta el trabajo con coordenadas astronómicas, la interpretación de gráficas y la representación espacial de datos reales obtenidos de efemérides astronómicas. De este modo, la maqueta se convierte en una herramienta permanente para el aula y en un recurso didáctico que permite acercar al alumnado a la forma en que los astrónomos describen y estudian el movimiento de los planetas.

INVESTIGAR: Si estuviéramos observando la Tierra desde Marte, ¿la Tierra también presentaría retrogradaciones?