Acerca de este experimento
Se forma una sombra allí donde un objeto bloquea la luz. Como la luz viaja en línea recta, puedes predecir exactamente dónde aparecerá una sombra y qué tamaño tendrá. Mueve una linterna y una figura recortada por una habitación y observa cómo la sombra crece y se reduce en el suelo y la pared. Después, sal al exterior: clava un palo de 1 m en el suelo del patio y observa cómo su sombra gira y cambia de longitud mientras el Sol cruza el cielo, tanto en verano como en invierno.
Objetivos de aprendizaje
- Explicar que una sombra es la zona oscura donde un objeto bloquea la luz
- Usar rayos de luz rectos para predecir el tamaño y la posición de una sombra
- Describir cómo una sombra se hace más grande cuando el objeto se acerca a la luz
- Clasificar los materiales como opacos, translúcidos y transparentes según las sombras que producen
- Describir cómo cambian la longitud y la dirección de una sombra proyectada por el Sol durante el día y a lo largo del año
Cómo usarlo
- 1Empieza con la linterna baja y la figura muy cerca de ella. Mira la sombra en la pared. Desplaza lentamente la figura hacia la pared y describe qué le ocurre a la sombra.
- 2Vuelve a colocar la figura a 1,2 m. Sube la linterna y observa cómo la sombra baja por la pared y llega al suelo. ¿En qué momento deja la sombra de llegar a la pared?
- 3Enciende los rayos de luz. Sigue el rayo que apenas toca la parte superior de la cabeza: el borde de la sombra está donde incide ese rayo.
- 4Cambia el material a translúcido y luego a transparente. Compara lo oscura que es la sombra en cada caso.
- 5Cambia a «Sol y palo». Pulsa «Reproducir el día» y observa la sombra del palo. ¿A qué hora es más corta? ¿Hacia dónde apunta al mediodía?
- 6Compara junio y diciembre a las 9:00 y a las 12:00. ¿En qué mes son más largas las sombras del mediodía?
El modelo
Supuestos
- La linterna es una fuente de luz puntual, por lo que las sombras tienen bordes nítidos. Una linterna real tiene una bombilla grande y produce un borde suave y difuso llamado penumbra.
- La figura es una silueta plana recortada que mira hacia la pared, y la pared está a 3 m de la linterna.
- La vista del Sol corresponde a un lugar situado a 40° de latitud norte (por ejemplo, Madrid, Pekín o Nueva York) y utiliza la hora solar local, por lo que el mediodía es cuando el Sol está más alto. Al sur del ecuador, el Sol está al norte al mediodía.
- Los materiales translúcidos y transparentes se muestran con una cantidad fija de luz que los atraviesa. En los materiales reales, esa cantidad varía.
Pruébalo en clase
- Q1Quieres proyectar en la pared una sombra enorme de tu mano para un espectáculo de sombras chinescas. ¿Dónde deberías colocar la mano?
- Q2¿Por qué la sombra de un árbol apunta en dirección contraria por la tarde que por la mañana?
- Q3Un amigo dice que la sombra es más grande porque la linterna brilla más. ¿Tiene razón? ¿Cómo podrías comprobarlo?
- Q4¿Por qué una sombra al mediodía en junio es más corta que una sombra al mediodía en diciembre?
- Q5¿Qué material sería mejor para las cortinas de un dormitorio: opaco, translúcido o transparente? ¿Por qué?
Preguntas frecuentes
¿Por qué la sombra tiene la misma forma que el objeto?
La luz viaja en línea recta, así que la luz que habría pasado por los bordes del objeto continúa en línea recta hasta la pared. El borde de la sombra sigue el contorno del objeto, alargado o reducido según las distancias.
¿Por qué la sombra se hace más grande cuando el objeto está más cerca de la linterna?
Cerca de la linterna, el objeto bloquea un abanico más amplio de rayos de luz. Estos rayos siguen dispersándose de camino a la pared, por lo que la mancha oscura que dejan es más grande.
¿Mi sombra es más corta a las 12 en punto?
Es más corta cuando el Sol está en su punto más alto, momento llamado mediodía solar. Debido a los husos horarios y al horario de verano, en el reloj puede ser entre las 11:30 y las 13:30, aproximadamente.
¿Por qué una sombra no es completamente negra?
La luz rebota en las paredes, el suelo y el cielo, y una parte llega a la sombra desde otras direcciones. Por eso todavía se pueden ver cosas dentro de una sombra.