Almanaque del cielo · Ciencias Naturales · 5.º grado

La Tierra da dos vueltas a la vez

En enero, a las nueve de la noche todavía hay luz en la vereda. En julio, a las seis de la tarde ya está oscuro. Y mientras acá festejamos la Navidad en ojotas, en España sacan las bufandas. ¿Qué cambia: el Sol o nosotros? Spoiler: el que se mueve es el piso que pisás.

Ilustración estilo lámina antigua: en una cocina, de noche, una lámpara de escritorio ilumina de costado una naranja pinchada con un palito inclinado. La mitad de la naranja que mira a la lámpara está iluminada y la otra mitad, en sombra. Dos chicos la miran desde el otro lado de la mesa, junto a un mate.
Una naranja, un palito y una lámpara alcanzan para entender el día, la noche y las estaciones. Al final te contamos cómo armarlo.

Lo que dice el almanaque de Buenos Aires

Diciembre

21

Sale el sol 5:37

Se pone 20:06

Junio

21

Sale el sol 8:00

Se pone 17:50

En diciembre hay casi cinco horas más de luz. ¿De dónde salen? De cómo se mueve la Tierra.

Tu hipótesis

Antes de leer nada, apostá: ¿por qué en diciembre hace calor en Argentina?

Una hipótesis es una explicación posible que todavía hay que comprobar. En la hoja 3 la ponemos a prueba.

Hoja 1 · Rotación

¿Quién se mueve: el Sol o vos?

Todos los días, el Sol aparece por el este, cruza el cielo y se esconde por el oeste. Parece que gira alrededor nuestro, pero no: el que gira es el planeta.

Una vuelta por día

La Tierra gira sobre sí misma, como un trompo, alrededor de una línea imaginaria que la atraviesa de polo a polo: el eje terrestre. Ese giro se llama rotación y una vuelta tarda unas 24 horas: un día.

El Sol ilumina siempre la mitad de la Tierra que mira hacia él: ahí es de día; en la otra mitad, de noche. Como el planeta gira, cada lugar pasa un rato por cada mitad. Así se suceden el día y la noche.

Laboratorio 1

Girá la Tierra

Mové la hora: vas a ver la Tierra desde abajo del Polo Sur y el cielo de un patio porteño, mirando al norte.

vos Noche Día
Desde abajo del Polo Sur (esquema). El punto rojo sos vos, en Buenos Aires; la flechita apunta hacia el este.
Oeste Norte Este
Desde el patio, mirando al norte: el este queda a tu derecha. Punteado: el camino del Sol en marzo o septiembre.

6:00 · Amanece. La Tierra te lleva desde la mitad oscura hacia la iluminada. El Sol asoma por el este: el lado hacia el que gira el planeta.

En el dibujo son las 6: amanece y el Sol asoma por el este.

¿Por qué el Sol «sale» por el este?

La Tierra gira de oeste a este. Es como ir en colectivo: por la ventanilla, los árboles parecen correr para atrás, aunque los que se mueven son ustedes. La Tierra nos lleva hacia el este, así que el Sol parece moverse hacia el oeste: su movimiento es aparente. A la madrugada, tu lado del planeta entra en la luz por adelante, por el este: por eso el Sol asoma de ese lado.

Error típico

Lo que se cree: «El Sol gira alrededor de la Tierra».

Lo que pasa: gira la Tierra, de oeste a este; el Sol solo parece moverse.

Hoja 2 · Traslación

Una vuelta al Sol: el año y el 29 de febrero

Mientras gira, la Tierra hace otro viaje, mucho más largo: da vueltas alrededor del Sol. Ese movimiento se llama traslación (de trasladarse, ir de un lugar a otro) y su camino, la órbita, es casi un círculo.

Una vuelta tarda unos 365 días y cuarto: un año. Viaja a casi 30 kilómetros por segundo (¡de Buenos Aires a La Plata en dos segundos!) y está a unos 150 millones de kilómetros del Sol.

Sol Rotación 1 vuelta ≈ 1 día Traslación 1 vuelta ≈ 1 año
Esquema, no a escala: la Tierra gira sobre su eje mientras viaja alrededor del Sol.

El cuarto de día que sobra: los años bisiestos

El almanaque tiene 365 días, pero la vuelta al Sol dura casi seis horas más: un cuarto de día. Cuatro cuartos forman un día entero, que se agrega cada cuatro años: el 29 de febrero. Ese año, de 366 días, es bisiesto: 2024 lo fue; el próximo es 2028.

1.er año365días 2.º año365días 3.er año365días 4.º año365días + 6 horas+ 6 horas+ 6 horas+ 6 horas Los cuatro cuartos juntos: = 1 día (24 horas) FEBRERO29día extra
Cada año sobra un cuarto de día; cada cuatro años, esos cuartos suman el 29 de febrero.

Clasificador

¿Rotación o traslación?

Es fácil mezclarlas. Tocá a qué movimiento corresponde cada tarjeta.

  • Dura unas 24 horas.

  • Produce el día y la noche.

  • Dura unos 365 días y cuarto.

  • Hace que el Sol parezca moverse de este a oeste.

  • Por ella existen los años bisiestos.

  • Junto con la inclinación del eje, produce las estaciones.

Bien clasificadas: 0 de 6

Error típico

Lo que se confunde: rotación con traslación.

El truco: ROTación: la Tierra rota como un trompo, una vuelta por día. TRASLAción: se traslada alrededor del Sol, una vuelta por año.

Hoja 3 · La pista falsa

¿En verano estamos más cerca del Sol?

Lo primero que se nos ocurre es: «en verano estamos más cerca del Sol». Suena lógico, como acercarse a una estufa… y es falso. Hay dos pruebas.

Prueba 1: dos Navidades en el mismo planeta

verano invierno Buenos Aires 25 de diciembre, 20 h Madrid 25 de diciembre, 18 h
El 25 de diciembre: a las 8 de la noche, en Buenos Aires todavía hay sol; a las 6 de la tarde, en Madrid ya es de noche.

En diciembre, la máxima típica ronda los 28 °C en Buenos Aires y los 10 °C en Madrid, pero las dos están a la misma distancia del Sol. Si esa fuera la causa, sería verano en todo el mundo a la vez.

Prueba 2: más cerca… ¡en enero!

La distancia al Sol cambia un poco durante el año. Estamos más cerca a principios de enero (unos 147 millones de km) y más lejos a principios de julio (unos 152 millones). O sea: cuando estamos más cerca del Sol, en España es pleno invierno.

Exagerado así la dibujan muchos libros A escala enero 147 julio 152 casi un círculo distancias en millones de kilómetros
Muchos libros estiran la órbita para que se vea mejor, pero confunde. A escala, la diferencia es de apenas un 3 %.

¿Y tu hipótesis?

Si pensabas que era por la distancia, tranquilo: es la idea más común. La causa real, en la hoja 4.

Error típico

Lo que se cree: «En verano hace calor porque estamos más cerca del Sol».

Lo que pasa: la distancia casi no cambia y, cuando estamos más cerca (en enero), en el norte es invierno.

Hoja 4 · La verdadera causa

El secreto está en la inclinación

El eje de la Tierra no está derecho: está inclinado unos 23,5 grados. Y durante todo el viaje apunta siempre hacia el mismo lado, como un palito que, alrededor de la lámpara, apunta siempre a la misma pared.

ecuador 23,5° N S si estuviera derecho plano de la órbita eje de la Tierra
El eje real (rojo), inclinado unos 23,5°.
N N N N 21 dic verano 20 mar otoño 21 jun invierno 22 sep primavera
Esquema, no a escala: en las cuatro fechas el eje apunta al mismo lado. Estaciones de Argentina.

En diciembre, el polo sur queda inclinado hacia el Sol; en junio, del otro lado de la órbita, el polo norte. Eso cambia cómo llegan los rayos y cuántas horas de luz hay.

1. Rayos derechos y rayos inclinados

Una linterna derecha hace en el piso un círculo chico y brillante; inclinada, la misma luz se estira en una mancha grande y pálida. Con el Sol pasa igual: los rayos directos calientan más; los inclinados, menos.

Laboratorio 2

La linterna y el suelo

Cambiá la altura de la linterna, como si el Sol estuviera más alto o más bajo, y mirá la mancha.

Visto desde arriba:

Altura del Sol79°

Tamaño de la mancha×1,0

Luz en cada cuadradito98 %

Sombra de un chico de 1,40 m27 cm

Sol a 79°: los rayos llegan casi derechos. La luz se concentra en poco lugar y calienta mucho.

Ejemplo resuelto

El mediodía en Buenos Aires, en diciembre y en junio

  1. ¿A qué altura está el Sol? El 21 de diciembre, al mediodía, sube hasta unos 79°, casi sobre tu cabeza. El 21 de junio llega apenas a unos 32°.
  2. ¿Qué cambia? A 32°, la misma luz ocupa casi el doble de suelo: a cada pedacito le toca más o menos la mitad que en diciembre.
  3. ¿Cómo lo comprobás? Con tu sombra al mediodía: la de un chico de 1,40 m mide unos 27 cm en diciembre y unos 2,24 m en junio.
21 de diciembre Sol a 79° 21 de junio Sol a 32° sombra: 27 cm sombra: 2,24 m
Esquema: mismo chico, mismo lugar, distinta altura del Sol (en Buenos Aires, lo más alto es cerca de la una de la tarde).

2. Más horas de luz

Si tu hemisferio está inclinado hacia el Sol, cada lugar pasa más horas del giro en la mitad iluminada: calienta más tiempo y la noche, que enfría, es más corta. En Buenos Aires: unas 14 horas y media de luz en diciembre; menos de 10 en junio.

La receta del verano

Rayos más directos + días más largos

La receta del invierno

Rayos más inclinados + días más cortos

Error típico

Lo que se cree: «En verano la Tierra se inclina hacia el Sol y en invierno se endereza».

Lo que pasa: el eje no se mueve; lo que cambia es el lugar de la Tierra en su órbita.

Hoja 5 · El viaje del año

El viaje del año: solsticios y equinoccios

Ahora juntá todo: llevá la Tierra por su órbita y mirá el eje, los rayos y cuánto dura el día en cada ciudad.

Laboratorio central

La órbita del año

Tocá una fecha, usá la barra o arrastrá la Tierra.

21 dic 20 mar 21 jun 22 sep N
La órbita en perspectiva (esquema). El eje rojo apunta siempre al mismo lado.
Rayos del Sol N S noche día
De costado, con el Sol a la izquierda. Si la línea de una ciudad tiene más amarillo (día) que azul (noche), el día dura más que la noche.

Diciembre

21

solsticio

Argentina · hemisferio surVerano

España · hemisferio norteInvierno

Horas de luz ese día

La Quiaca

≈ 13 h 30 min

Buenos Aires

≈ 14 h 30 min

Ushuaia

≈ 17 h 20 min

Madrid

≈ 9 h 15 min

Distancia al Sol

147,3 millones de km

En unos días, a principios de enero, la Tierra pasa por su punto más cercano al Sol… y en España es invierno.

21 de diciembre · solsticio de verano en el hemisferio sur. El polo sur está inclinado hacia el Sol y los rayos más directos caen sobre el Trópico de Capricornio. Es el día más largo del año en Argentina; en España empieza el invierno.

El dibujo muestra el 21 de diciembre.

Las cuatro fechas clave del hemisferio sur

Solsticios y equinoccios en Argentina (fechas aproximadas)
FechaSe llamaQué pasa en Argentina
21 de diciembreSolsticio de veranoEmpieza el verano: el día más largo del año.
20 de marzoEquinoccio de otoñoEmpieza el otoño: unas 12 horas de día y 12 de noche.
21 de junioSolsticio de inviernoEmpieza el invierno: el día más corto del año.
22 de septiembreEquinoccio de primaveraEmpieza la primavera: otra vez, 12 y 12.

Solsticio quiere decir «Sol quieto»: la altura del Sol al mediodía llega a su máximo (o mínimo) y parece detenerse. Equinoccio quiere decir «noche igual».

Las fechas pueden correrse un día según el año. El Día de la Primavera es el 21 de septiembre, aunque el equinoccio cae casi siempre el 22.

Estaciones al revés

Cuando el hemisferio sur está inclinado hacia el Sol, el norte está inclinado al revés: por eso sus estaciones son opuestas. En julio, mientras acá hay vacaciones de invierno, en España van a la playa.

EFMAMJJASOND Hemisferio sur (Argentina) veranootoñoinviernoprimavera Hemisferio norte (España) inviernoprimaveraveranootoño 20/321/622/921/12
Las estaciones de un hemisferio son las del otro, corridas medio año.

Ejemplo resuelto

Ushuaia y La Quiaca: el mismo día, distinto largo

La Quiaca (Jujuy) está cerca del Trópico de Capricornio; Ushuaia, mucho más al sur. Mirá cuánto dura el día:

21 de diciembre21 de junio

La Quiaca 22° S

13 h 30 min

10 h 45 min

Buenos Aires 35° S

14 h 30 min

9 h 50 min

Bariloche 41° S

15 h 10 min

9 h 10 min

Ushuaia 55° S

17 h 20 min

7 h 10 min

Desde que sale el Sol hasta que se pone, redondeado a 5 minutos.

  1. ¿Cuánto cambia el día en el año? Restamos el más largo menos el más corto. Ushuaia: 17 h 20 min − 7 h 10 min = 10 h 10 min. La Quiaca: 13 h 30 min − 10 h 45 min = 2 h 45 min.
  2. ¿Qué nos dice? Cuanto más lejos del ecuador, más se nota la inclinación: en Ushuaia, en junio amanece casi a las diez y los chicos van a la escuela de noche. En el ecuador, el día dura unas 12 horas todo el año.

Hoja 6 · Taller

Taller: poné a prueba lo que sabés

Diez desafíos, de menor a mayor. Si te equivocás, vas a recibir una pista sobre ese error.

Resueltos: 0 de 10

1 · Elegí

¿Qué movimiento de la Tierra produce el día y la noche?

2 · Completá

Un año común tiene días. Un año bisiesto tiene días, porque se agrega el de febrero.

3 · Elegí

¿Cuál de estos años va a ser bisiesto?

4 · Verdadero o falso, con su porqué

«En verano hace calor porque la Tierra está más cerca del Sol». Elegí la mejor respuesta.

5 · Elegí

Es 15 de julio. ¿Qué estación es en Argentina y cuál en España?

6 · Uní

¿Qué pasa en Argentina en cada fecha? Elegí una opción por fila.

21 de diciembre

21 de junio

20 de marzo

7 · Elegí

El 21 de diciembre, ¿en cuál de estas ciudades el día dura más?

8 · Explicá con la linterna

Al mediodía de junio, el Sol calienta mucho menos que al mediodía de diciembre. ¿Por qué?

9 · Ordená

El 21 de junio, tocá las ciudades en orden, del día más corto al más largo.

Tu orden: (tocá las ciudades)

10 · Desafío final

Imaginá que el eje de la Tierra estuviera derecho, sin inclinación. ¿Qué pasaría?

Hoja 7 · Para llevarte

Para llevarte: el almanaque en una hoja

Rotaciónunas 24 horas

La Tierra gira sobre su eje, de oeste a este.

→ el día y la noche

→ el Sol «sale» por el este (movimiento aparente)

Traslación365 días y ¼

La Tierra viaja alrededor del Sol.

→ el año

→ un día extra cada 4 años: el 29 de febrero

Eje inclinadounos 23,5°

Apunta siempre hacia el mismo lado.

→ rayos más directos y días más largos en el hemisferio inclinado hacia el Sol: verano

→ estaciones al revés en cada hemisferio

La distancia al Sol no explica las estaciones.

Preguntas para responder sin mirar

1. ¿Por qué hay día y noche, y por qué el Sol «sale» por el este?

Por la rotación: la Tierra gira de oeste a este en unas 24 horas, y nuestro lado entra en la luz por el este.

2. Dá dos razones por las que en verano hace más calor.

Los rayos llegan más directos (la luz se concentra en menos suelo) y los días son más largos.

3. ¿Por qué cuando acá es verano, en España es invierno?

Porque el eje apunta siempre al mismo lado: si el sur está inclinado hacia el Sol, el norte está inclinado al revés.

Hacelo en casa

La naranja viajera

  1. Pinchá una naranja con un palito de brochette (el eje) y marcá dónde estaría Argentina. En un cuarto oscuro, junto a una lámpara (con un adulto: calienta), girala: tu punto pasa del día a la noche.
  2. Inclinale el palito y llevala alrededor de la lámpara apuntando siempre a la misma pared. ¿Qué mitad recibe más luz de cada lado de la vuelta?
Respuestas del taller y del clasificador
  1. La rotación.
  2. 365; 366; el 29 de febrero.
  3. 2028 (2028 ÷ 4 = 507, sin resto).
  4. Falso: estamos más cerca en enero, y entonces en el norte es invierno.
  5. Invierno en Argentina y verano en España.
  6. 21 de diciembre: día más largo. 21 de junio: día más corto. 20 de marzo: día y noche iguales.
  7. Ushuaia.
  8. Los rayos llegan más inclinados y la luz se reparte en más superficie.
  9. Ushuaia, Bariloche, Buenos Aires, La Quiaca.
  10. No habría estaciones.

Clasificador. Rotación: 24 horas; día y noche; el Sol parece moverse. Traslación: 365 días y cuarto; años bisiestos; estaciones.