3.º gradoRuta de edumaterial
Qué vas a aprender
- Explicar una sombra mediante fuente, objeto y superficie.
- Interpretar comparaciones de tamaño manteniendo condiciones.
Antes de empezar
- Distinguir objeto opaco y fuente de luz.
La idea central
Una sombra se forma cuando un objeto bloquea luz que iba hacia una superficie. Necesitamos describir fuente, objeto y pantalla o suelo. El objeto no envía una sustancia oscura: hay una región que recibe menos luz de esa fuente.
En el modelo de linterna, objeto opaco y pantalla alineados, mantener fija la distancia entre linterna y pantalla permite comparar posiciones del objeto. Al acercar el objeto a la fuente, su sombra suele crecer; al acercarlo a la pantalla, suele reducirse. Esa conclusión requiere el mismo objeto y la misma orientación.
Un registro de sombra no informa por sí solo cuánto mide el objeto. El tamaño proyectado también depende de las posiciones. Para investigar usamos esquemas y registros, sin mirar directamente el Sol ni apuntar luces intensas a los ojos. Si la fuente o pantalla también se mueven, hay que revisar qué condición explica el cambio.
- Sombra
- Región de una superficie que recibe menos luz de una fuente porque un objeto intercepta parte de esa luz.
Cómo analizar y comprobar
- Ubica fuente, objeto y superficie en el esquema.
- Comprueba qué posiciones y orientaciones se conservan.
- Predice el cambio de sombra y justifica usando el recorrido de la luz.
Ejemplo resuelto
En un teatro de sombras, linterna y pantalla quedan fijas. Una tarjeta opaca conserva tamaño y orientación, pero pasa de cerca de la pantalla a cerca de la linterna. ¿Por qué su sombra puede crecer sin que crezca la tarjeta?
- La tarjeta sigue siendo la misma.
- Al estar más cerca de la fuente intercepta rayos que se separan hacia la pantalla.
- La región sin iluminación directa en la pantalla ocupa más espacio.
Crece la sombra por el cambio de posición; no se acredita crecimiento de la tarjeta.
Un error para investigar
Una sombra más grande prueba que el objeto aumentó de tamaño.
Las posiciones también pueden cambiar el tamaño de la sombra.
La proyección no es una medida directa del objeto sin condiciones geométricas.
- La sombra se explica por luz interceptada.
- Comparar posiciones exige conservar objeto y orientación.
Compruébalo ahora
Con linterna y pantalla fijas, una figura opaca se aleja de la linterna y se acerca a la pantalla sin girar. Predice qué ocurre con su sombra y explica por qué no debes atribuirlo a una figura más pequeña.
Ver solución explicada
Respuesta: Criterios: responder todas las partes solicitadas conservando los hechos, condiciones y unidades del modelo siguiente; se aceptan redacciones equivalentes. Modelo: La sombra tiende a reducirse; la figura conserva su tamaño y cambió la distancia respecto de fuente y pantalla.
El modelo relaciona tamaño de proyección con posición, no con encogimiento del objeto.
Para comparar sombras, un grupo cambia al mismo tiempo la distancia de la figura, la ubicación de la pantalla y la orientación de la tarjeta. Propón una reparación que permita estudiar solo la distancia de la figura a la fuente.
Ver solución explicada
Respuesta: Criterios: responder todas las partes solicitadas conservando los hechos, condiciones y unidades del modelo siguiente; se aceptan redacciones equivalentes. Modelo: Mantendría fuente y pantalla fijas y usaría la misma tarjeta sin girarla; cambiaría solo su posición entre ellas.
Con varios cambios no se identifica cuál produjo la diferencia de la sombra.
Dos siluetas en una pantalla tienen igual altura, pero no se conocen las posiciones ni tamaños de los objetos. ¿Se puede afirmar que los objetos miden lo mismo? Explica y pide un dato útil.
Ver solución explicada
Respuesta: Criterios: responder todas las partes solicitadas conservando los hechos, condiciones y unidades del modelo siguiente; se aceptan redacciones equivalentes. Modelo: No: objetos de tamaños distintos pueden proyectar sombras iguales a diferentes distancias. Pediría sus posiciones respecto de fuente y pantalla.
La coincidencia en la proyección no fija dimensiones reales sin la geometría del caso.
En un modelo de pantalla hay dos linternas. Una tarjeta bloquea el camino de la primera, pero la segunda ilumina esa misma región sin obstáculo. El grupo esperaba oscuridad total. Explica por qué puede recibir luz y qué cambiarías para estudiar la sombra producida por una sola fuente.
Ver solución explicada
Respuesta: Criterios: responder todas las partes solicitadas conservando los hechos, condiciones y unidades del modelo siguiente; se aceptan redacciones equivalentes. Modelo: La segunda linterna puede iluminar la región aunque la primera esté bloqueada. Apagaría la segunda en el modelo y mantendría fijas las posiciones para estudiar una sola fuente.
Bloquear un camino no bloquea otro; identificar todas las fuentes evita confundir sombra de una fuente con ausencia total de luz.
Alineación curricular y fuentes
- Tercero, DBA 2 sobre sombras y distancias, p. impresa 12. No se exige astronomía de cuarto. · Derechos Básicos de Aprendizaje: Ciencias Naturales, V.1