SOLE E ...LUCE
E...OMBRE E...
.
LE OMBRE DEL CHIODO POSSONO
DIVENTARE UN OROLOGIO SOLARE
La maestra ci ha sfidato dicendo che sul
suo davanzale ha messo un chiodo e che
quel chiodo le fa da “orologio solare”.
Abbiamo discusso e abbiamo capito che è
possibile perché le ombre ruotano
secondo le ore.
Abbiamo fatto un'ipotesi per progettare la base su cui mettere il
nostro chiodo in modo che ogni bambino si potesse costruire il suo
orologio solare. Ca ha avuto l'idea di usare come base il ventaglio
delle ombre di dicembre dove le ombre hanno già un riferimento
con le ore anche se sappiamo che in primavera potremmo avere
delle ombre prima di quella delle 9 e dopo quella delle 16.
Non è stato difficile ridurre le ombre perché quasi tutti si sono ricordati
della riduzione in scala e DP ha consigliato (visto che la scala scelta è
stata 1:4) di fare ogni ombra in 4 pezzi così si trova un'ombra 4 volte più
piccola. Il primo problema è stato come considerare lo spazio fra le
ombre (vedi pagine successive).
COSTRUZIONE DEL NOSTRO
OROLOGIO SOLARE
ABBIAMO DETTO CHE NON POSSIAMO UTILIZZARE IL
CHIODO DA 10 cm MA DOBBIAMO UTILIZZARNE UNO
RIDOTTO COME LE OMBRE. QUANTI CENTIMETRI DEVE
MISURARE? Questo è stato il nostro secondo problema. Ma
abbiamo capito senza molte difficoltà che anche il chiodo doveva
essere ¼ del chiodo originale.
Come abbiamo risolto il problema di
riprodurre gli spazi fra le ombre
ALCUNI BAMBINI HANNO CAPITO CHE OCCORRE PENSARE
ANCHE AGLI SPAZI FRA LE OMBRE:
IL PROBLEMA E' RIPRODURRE IL VENTAGLIO SENZA
MODIFICARNE LA FORMA.
ALLORA COME POSSIAMO FARE? (ANCHE SE TRACCIAMO LE
DIREZIONI NORD/SUD E EST/OVEST NON RISOLVIAMO IL
PROBLEMA).
MISURARE LO SPAZIO (BE), LA DISTANZA (MB), L'INCLINAZIONE
(DIL), SI MISURA LO SPAZIO E SI RIDUCE IN SCALA (SIL)
I BAMBINI CHE HANNO PROVATO A DARE UNA SOLUZIONE
PROPONGONO DI MISURARE LO SPAZIO, O LA DISTANZA O
L'INCLINAZIONE: NOI SAPPIAMO SOLO TRACCIARE E MISURARE
LA DISTANZA (SP L'HA FATTO E VIENE UN TRIANGOLO CHE HA
DUE LATI TRA DI LORO PERPENDICOLARI) MA POSSIAMO
RIPRODURRE CON UN PEZZO DI CARTA LO SPAZIO SENZA
SAPERLO ANCORA MISURARE, LO STESSO PER L'INCLINAZIONE.
RIMANE DA DECIDERE SE, AVENDO RIDOTTO
LE LUNGHEZZE DELLE OMBRE FACENDO LA
META' DELLA META', USIAMO LA STESSA
RIDUZIONE ANCHE PER LO SPAZIO.
Abbiamo lavorato individualmente su questo problema e poi ne
abbiamo discusso e abbiamo fatto delle simulazioni tracciando
gli spazi, usando della carta, senza ridurli o ridotti a ¼ come le
lunghezze delle ombre.
Abbiamo visto che se riduciamo gli spazi la
forma del ventaglio delle ombre cambia: il
ventaglio diventa più stretto.
CONCLUSIONE: LE LUNGHEZZE DELLE OMBRE DEVONO
ESSERE RIDOTTE A ¼ ALTRIMENTI NON STANNO NEL
FOGLIO MENTRE GLI SPAZI NON DEVONO ESSERE RIDOTTI
ALTRIMENTI IL VENTAGLIO CAMBIA FORMA.
INFATTI IL VENTAGLIO RIDOTTO HA LA STESSA FORMA DEL
VENTAGLIO ORIGINALE.
Ecco la base per costruire l'orologio solare
La verifica è stata molto laboriosa.
Abbiamo iniziato ad usare l'orologio solare per segnare l'ombra delle
10.
Ogni bambino aveva il suo orologio solare con il chiodo da 2,5 cm.
Abbiamo deciso di mettere i nostri orologi solari con il lato dove c'è il
chiodo rivolto a sud e con le piastrelle del pavimento (linee parallele)
come punto di riferimento lungo il quale allineare il lato del foglio dove
c'è il chiodo in modo che tutti gli orologi siano nella stessa posizione
rispetto al raggio che toccherà il chiodo.
Verifica funzionamento orologio solare
Il nostro ipotizzare si è spinto a
immaginare la diversità fra il ventaglio di
dicembre e quello di marzo
C'E' STATO MAGGIOR ACCORDO SUI CAMBIAMENTI DELLA
DIREZIONE CHE
SUI CAMBIAMENTI DELLA LUNGHEZZA
NELLO SPIEGARE LE IPOTESI SUL VARIARE DELLA LUNGHEZZA DELLE
OMBRE CI SONO STATE DELLE CONTRADDIZIONI.
LE SPIEGAZIONI VERBALI E LE RAPPRESENTAZIONI GRAFICHE HANNO
EVIDENZIATO TALI CONTRADDIZIONI (CHE CI HANNO POI CONDOTTO A
CONSIDERARE L'ASPETTO “SOLE E ..ENERGIA”).
Esempio: nella rappresentazione grafica
dell'ipotesi sulla lunghezza delle ombre
di dicembre e marzo DICEMBRE
MARZO
SECONDO DP IL SOLE SARA' PIU' FORTE IN PRIMAVERA E LE OMBRE PIU LUNGHE.
ALTRI BAMBINI EVIDENZIANO AL CONTRARIO CHE IL SOLE E' PIU' BASSO A
DICEMBRE PER CUI LA RAPPRESENTAZIONE GRAFICA RISULTA PROPRIO
INVERTITA: LA PRIMA E' DA RIFERIRE A DICEMBRE E LA SECONDA A MARZO.
EVIDENZIANO ANCHE COME I RAGGI PARALLELI MANTERRANNO LA STESSA
INCLINAZIONE COLPENDO IL CHIODO LUNGO DELLA MAESTRA E QUELLO CORTO
DEI BAMBINI.
La riflessione su queste contraddizioni ha
portato ad approfondire l'aspetto “Sole e
calore/energia”
CIO' HA CONDOTTO I BAMBINI A CONSIDERARE CON MAGGIORE
ATTENZIONE QUESTI ASPETTI E, QUANDO SI DOVRANNO
ELABORARE LE IPOTESI SUL VENTAGLIO DI GIUGNO, TUTTI I BAMBINI
SI DIMOSTRANO MAGGIORMENTE SICURI NEL DISTINGUERE QUESTI
ASPETTI
-2 bambini sono ancora confusi o si basano su principi e non tengono conto
delle osservazioni
-solo 2 bambini si riferiscono al calore: uno dice che le ombre saranno più
lunghe perché a giugno ci sarà più caldo mentre l'altro scrive che il calore
modifica l’inclinazione dei raggi ma non spiega come (sappiamo che
inclinazione dei raggi e calore sono collegati ma occorre esplicitare il
collegamento VEDI PRESENTAZIONE “SOLE E CALORE).
-interessante la posizione di DM che sta pensando al ciclo che si chiude
coni il ventaglio con le ombre lunghe di dicembre per cui pensa che: le
ombre a giugno saranno più lunghe perché le ombre devono iniziare ad
allungarsi per arrivare a fare le ombre lunghe di dicembre
LE IPOTESI SONO STATE DISCUSSE E NELLA
DISCUSSIONE FINALE ABBIAMO COSTRUITO LA
CONOSCENZA DELLA CLASSE SULL'ARGOMENTO
CERCANDO ANCHE DI COLLEGARE TUTTE LE
ARGOMENTAZIONI.
Nella pagina successiva
l'immagine del lavoro di riordino
delle idee fatto alla Lim.
Il risultato della discussione di riordino
fatta alla Lim
RITORNIAMO ALLA PRIMA VOLTA IN CUI
ABBIAMO PROVATO AD USARE IL
NOSTRO “OROLOGIO SOLARE”
Al via della maestra abbiamo tutti segnato la fine
dell'ombra con la matita e poi in classe abbiamo
tracciato l'ombra unendo il piede del chiodo con il
puntino che segna la fine dell'ombra.
Osservazioni dopo aver rilevato l'ombra
delle ore 10 del 25 marzo 2013
8 DI NOI HANNO SEGNATO L'OMBRA PRIMA DI QUELLA DELLE
9 DI DICEMBRE, 7 HANNO SEGNATO L'OMBRA PRIMA DI
QUELLA DELLE 10 DI DICEMBRE, SOLO RI E DP L'HANNO
SEGNATA SU QUELLA DELLE 10 DI DICEMBRE.
LE CAUSE POSSONO ESSERE: DIVERSE: LA POSIZIONE
RISPETTO ALLE PIASTRELLE DEL PAVIMENTO, LE PIASTRELLE
NON PARALLELE, IL TEMPO CHE PASSA, IL CHIODO NON
PERFETTAMENTE VERTICALE E QUINDI NON
PERPENDICOLARE RISPETTO PAVIMENTO (CHE DOVREBBE
ESSERE ORIZZONTALE).
L'OMBRA DELLE ORE 10 DI MARZO NEI NOSTRI OROLOGI
SOLARI NON CADE SU QUELLA DEL VENTAGLIO BASE DI
DICEMBRE: COSA SIGNIFICA? (RISPETTO AL PERCORSO
DEL SOLE NEL CIELO A DICEMBRE E A MARZO).
Abbiamo rilevato anche l'ombra delle ore
11 il 25 marzo 2013 che quasi tutti i
bambini hanno segnato prima di quella
delle 11 di dicembre.
ABBIAMO DISCUSSO LA DIFFERENZA DELLA
DIREZIONE DELLE OMBRE DI DICEMBRE E DI
MARZO E GRAZIE A DP, BE E MAY ABBIAMO CAPITO
CHE IL SOLE SORGE PRIMA E PIU' A EST, QUINDI IL
VENTAGLIO SI ALLARGA.
Abbiamo cercato di prevedere cosa sarebbe
successo provando a usare l'orologio solare
in altre ore
CI SIAMO SOFFERMATI A IPOTIZZARE DOVE
SAREBBE CADUTA L'OMNRA DELLE 16 E POI
ABBIAMO APERTO UNA DISCUSSIONE SULL'IPOTESI
DI SIL, CONCLUDENDO CHE SIL HA RAGIONE
PERCHE' L'OMBRA DELLE 16 CADRA' SU QUELLA
DELLE 15 (PRIMA DI QUELLA DELLE 16 DI DICEMBRE)
PERO' NON VERRA' BUIO PRIMA PERCHE' IL DI' (ORE
DI LUCE) AUMENTA E SE POTESSIMO PRENDERE
TUTTE LE OMBRE(MA NON SIAMO A SCUOLA DOPO
LE 16:30) IL VENTAGLIO SAREBBE PIU' AMPIO
LUNGO LA DIREZIONE EST-OVEST.
ALLA FINE DEI NOSTRI RILEVAMENTI LA
MAESTRA HA RACCOLTO TUTTI GLI OROLOGI
SOLARI DEI BAMBINI E LI HA CONFRONTATI E
SOVRAPPOSTI CON IL SUO VENTAGLIO (LA
MAESTRA INFATTI HA CONTINUATO A
RILEVARE LE OMBRE CON LA SUA TAVOLETTA
CON IL CHIODO DA 10 cm) E HA UTILIZZATO
GLI OROLOGI SOLARI DEI BAMBINI CHE SONO
STATI PIU' PRECISI NEL RILEVAMENTO e ha
così ottenuto una nuova base di orologio
solare da testare.
Ecco il ventaglio di dicembre usato come base per verificare la
possibilità di costruire un orologio solare con le ombre rilevate
intorno al 25 marzo 2013
AVENDO A DISPOSIZIONE IL VENTAGLIO DI DICEMBRE E DI
MARZO LI ABBIAMO CONFRONTATI E CI SIAMO RESI CONTO DI
SOMIGLIANZE NELLA VARIAZIONE DELLE OMBRE NEL CORSO
DELLA GIORNATA.
LA DISCUSSIONE E' STATA MOLTO INTERESSANTE.
ABBIAMO PROVATO A SPIEGARE AI BAMBINI
ASSENTI QUANTO NOTATO SULLA
VARIAZIONE DEI TRIANGOLI D'OMBRA NELLA
GIORNATA (SIA A DICEMBRE SIA A MARZO)
FACENDO UNA SIMULAZIONE CON LE
SEGUENTI DIAPOSITIVE
Nella simulazione abbiamo considerato
lunghezze chiodo e ombre esemplificative che
non corrispondono né al ventaglio di dicembre
né a quello di marzo.
DALLA SIMULAZIONE SIAMO ARRIVATI ALLA COSTRUZIONE
DEI TRIANGOLI D'OMBRA RELATIVI AL VENTAGLIO DI
DICEMBRE E DI MARZO
È stato un lavoro molto interessante per ricordarsi come
misurare le lunghezze e gli angoli (ormai gli spazi fra le
ombre li abbiamo denominati)
Costruiti i triangoli d'ombra dei due ventagli
abbiamo potuto renderci conto del variare
dell'inclinazione dei raggi nelle diverse ore sia
a dicembre sia a marzo.
MOLTI BAMBINI HANNO CAPITO CHE IL TRIANGOLO D'OMBRA
DELLE 12:20 E' QUELLO CENTRALE, ALLORA HANNO DETTO
SARANNO A SPECCHIO QUELLI PRIMA E DOPO (12 E 13, 11 E
14, 10 E 15).
Abbiamo individuato i triangoli simmetrici
considerando come centro il triangolo
d'ombra delle 12:20
IL TUTTO SI E' INTRECCIATO CON IL LAVORO
GEOMETRICO SULLA MISURA DEGLI ANGOLI E SUI
TRIANGOLI SIMILI.
NELLA COSTRUZIONE CON GEOGEBRA ABBIAMO
ESAMINATO CON PRECISIONE I TRIANGOLI SIMMETRICI
(DIVERSI DA QUELLI TRASLATI) PER DISTINGUERLI DAI
TRIANGOLI SIMILI E ABBIAMO CONSTATATO CHE I
TRIANGOLI SIMMETRICI NON SONO SIMILI PERCHE’ SONO
TUTTI TRA DI LORO UGUALI, SOLO POSIZIONATI A
SPECCHIO, CIOE' SIMMETRICI, QUESTO PERCHE' IL CHIODO
E' SEMPRE UGUALE, QUINDI UN LATO DEI TRIANGOLI
RIMANE SEMPRE UGUALE.
Alla fine alcuni bambini hanno detto che per trovare un
triangolo simile dobbiamo cercare nel ventaglio del
chiodo della maestra perché lì il chiodo è diverso e per
la precisione è 4 volte più grande. Abbiamo eseguito
iniziando dal confronto fra i triangoli d'ombra delle 12:20
(quelli centrali): li abbiamo costruiti e abbiamo verificato
che i raggi inclinati allo stesso modo corrispondono a
lati paralleli nei triangoli simili.
Dopo questo approfondimento sui
triangoli, abbiamo ripreso il lavoro per
testare l'orologio solare considerando
le possibili variazioni a fine
maggio/inizio giugno e usando come
base il ventaglio risultante dal
sovrapporsi dei ventagli di dicembre e
di marzo.
Abbiamo scelto fine maggio/inizio giugno per andare il più possibile
vicino al solstizio estivo osservando gli ulteriori cambiamenti nella
direzione e nella lunghezza delle ombre.
Nella pagina successive si può vedere il risultato finale: base orologio solare
(cioè ventaglio dicembre) con prove di utilizzo dello stesso che hanno portato
a costruire il ventaglio di marzo (segnato in rosso) e il ventaglio di fine
maggio/inizio giugno (segnato in verde).
I tre rilevamenti ci confermano che l'ombra più
corta nella giornata (per Genova quella delle
12:20) è più o meno nella stessa direzione sia a
dicembre, sia a marzo sia a giugno, ma la
direzione delle altre ombre cambia, il che rende
complessa la costruzione di un orologio solare.
Abbiamo cercato esempi di orologio solare nella storia
dell'uomo per vedere come questi problemi sono stati risolti.
Risultato della registrazione dei rilevamenti di
marzo e giugno sul ventaglio base di dicembre
A scuola abbiamo cercato su Internet esempi di
meridiane e il primo orologio solare (egizio e
conservato al Museo di Torino).
Ora puoi continuare la ricerca da solo, se vuoi
esaminare i seguenti siti (e da essi ne troverai
sicuramente altri).
http://catalogo.museogalileo.it/multimedia/OrologiSolariBis.html
http://www.artesole.com/GNOMICA.htmlhttp://www.sullacrestadellon
da.it/meridiane/meridiane_intro.htm
Orologi solari nella storia dell'uomo
Le nostre conclusioni
Nella meridiana abbiamo notato spazi lasciati alle
varie ore non proprio come i nostri ma che
ricordano gli spazi che abbiamo colorato nella base
del nostro orologio solare.
Conclusione
Il nostro orologio solare è molto
rudimentale ma ci può dare una indicazione
oraria
Testando l'orologio solare in primavera e a inizio
estate sulla base del ventaglio invernale abbiamo
scoperto molte cose sul Sole e sulla Terra.
Ora sappiamo che
SOLE E … LUCE
È
SOLE E TERRA!
TESTARE I NOSTRI OROLOGI SOLARI ARRIVANDO A
COSTRUIRE I VENTAGLI DELLE OMBRE DI DICEMBRE,
MARZO E FINE MAGGIO CI E' SERVITO PER CAPIRE IL
PUNTO DI VISTA DELL'OSSERVATORE CHE SI TROVA
SULLA TERRA E VEDE VARIARE IL PERCORSO DEL
SOLE NEL CIELO
Un giorno la maestra ha portato del fil di ferro
sottile e ha preso del pongo, del nastro
adesivo e il foglio con i ventagli sovrapposti e
discutendo con la classe ha costruito un
modellino per simulare il percorso del sole
nel cielo nei diversi mesi.
Con un altro pezzo di fil di ferro la maestra ha
segnato i raggi che segnano la fine delle ombre delle
12:20 nei tre ventagli.
Ecco il modellino
Consegna finale data ai bambini
I lavori individuali più interessanti
MB
È fatto con del fil di ferro con attaccato a ognuno una pallina che
rappresenta il sole e ogni sole rappresenta dove è il sole alle 1220 a
dicembre a marzo e a maggio e ci fa capire il percorso che fa il sole a
dicembre a marzo e a maggio e capisci come cambia l’altezza del
sole alle 12:20 a dicembre a marzo e a maggio.
RI
La maestra ha preso un pezzo di ferro e lo ha messo come un semicerchio
che rappresenta il percorso del sole a dicembre, un pezzo di ferro più
grande sempre un semicerchio che rappresenta il percorso del sole a
marzo e un altro molto più grande sempre in semicerchio e rappresenta il
sole a maggio, la pallina blu è il sole in ciascuno dei tragitti poi ha messo
un pezzo di ferro dritto a ciascuno che parte dal sole e arriva e atterra
alla fine dell’ombra che è il raggio del sole, il sole alle 12:20 diventa
più alto nella rappresentazione del solstizio estivo che il sole sorge a
nord/est e tramonta a nord/ovest invece il solstizio invernale è al
contrario.
SIL
Il modellino è fatto così ci sono tre semicerchi fatti con il fil di ferro, a maggio
(solstizio estivo) il primo semicerchio è più alto e più lungo (infatti è
come ora che siamo all’inizio di giugno le giornate sono più lunghe), il
secondo è un po’ più piccolo e quello di marzo l’equinozio) che a marzo
è il mese di metà primavera, ma non proprio estate, l’ultimo è quello di
dicembre, che il semicerchio è il più piccolo perché le giornate erano
corte (a una certa ora di pomeriggio a dicembre lì è già buio). La pallina
è il sole e i tre semicerchi (uno più piccolo dell’altro) sono il giro che fa il sole
per tutto il giorno, i semicerchi (questo pezzo non si capisce). Nel modellino
la maestra ha fatto i triangoli: prendi il chiodo e il raggio che lo sfiora
che finisce alla fine dell'ombra e ti viene il triangolo.
KE
Il modellino della maestra è fato così: prima la maestra ha fatto un
semicerchio di fil di ferro e rappresenta il viaggio del sole di dicembre infatti il
secondo semicerchio rappresenta il giro del sole a marzo e il semicerchio è
più grande e quindi è un giro più lungo fa vedere che il sole alle ore 12:20 in
tutti i semicerchi ha la stessa direzione e la maestra ci ha fatto vedere
l’ombra che come faceva a fare l’ombra, il semicerchio di dicembre ci
mostra che il sole sorge a sud/est e tramonta a sud/ovest, il semicerchio di
marzo si mostra che il sole sorge a est e tramonta a ovest e quello di maggio
di mostra che il sole sorge a nord/est e tramonta a nord/ovest e ci mostra che
il sole ogni semicerchio è più alto.
DIL
Sopra a un cartone parallelo al pavimento su un tavolo
c’è il ventaglio con il chiodo verso sud c’è un arco
molto stretto che rappresenta il giro del sole al centro
ha una palla blu che rappresenta il sole verso nord la
stessa cosa solo che l’arco è più ampio e ancora a
nord solo che il ventaglio è molto ampio il primo arco è
quello di dicembre, il secondo è quello di marzo e il
terzo quello di maggio, il secondo arco è in posizione
est/ovest: dalla palla (sole) c’è un fil di ferro che va fino
alla fine dell’ombra delle 12:20, il fil di ferro è il raggio
che tocca il chiodo. Ci fa capire che il sole da
dicembre a maggio fa un giro più ampio e che
mano mano si sposta verso nord e si alza. Grazie
al fil di ferro (raggio che tocca il chiodo) che tocca
la fine dell’ombra si riesce a fare il triangolino
d’ombra.
DP
Verso il sud c’è il giro del sole a dicembre e per fare
il cerchio usa il filo di ferro e il sole è un pezzo di
pongo blu che rappresenta le ore 12:20, anche per
quello di marzo è così ma è l’equinozio quindi è
al centro (est/ovest) e il giro del sole è più lungo
di quello di dicembre e anche per quello di
maggio è così ma è vicino al solstizio e il giro
del sole è più verso nord e il giro di maggio è
più lungo di tutti. Ci fa capire che il giro di
dicembre è più verso sud perché le ombre sono
lunghe quello di marzo che è al centro (est/ovest) e
le ombre un po’ lunghe ma non come quelle di
dicembre, invece ci fa capire che il giro di maggio è
più verso nord perché quella delle ore 800 ha
l’ombra verso sud quindi il contrario di quello di
dicembre ma solo per le ore 8.
Gli altri bambini:
- hanno individuato con coerenza e correttezza
solo un elemento (diversa lunghezza del
percorso che compie il sole nei diversi giorni).
- o non hanno completato l'analisi
- o hanno esposto in modo confuso
- o hanno solo descritto il modellino ma non
hanno collegato con quanto studiato finora
-EN si è reso conto dei triangoli d’ombra
evidenziati dal modellino che corrispondono a
quelli costruiti sul quaderno
- i raggi e la diversa inclinazione degli nei vari
triangoli c'ombra hanno colpito anche FA
Ora abbiamo le idee più chiare sui
cambiamenti che osserviamo in quanto
osservatori sulla terra del percorso del sole
nel cielo.
SAPPIAMO PERO' CHE E' LA TERRA CHE SI MUOVE INTORNO AL SOLE E
CHE E' CIO' A PROVOCARE IL PERCORSO DEL SOLE NEL CIELO NELLA
GIORNATA E I CAMBIAMENTI DEI VENTAGLI DELLE OMBRE NELL'ANNO.
ALLORA DOBBIAMO CHIARIRE
LE RELAZIONI FRA
SOLE E TERRA!
DALLA SIMULAZIONE DEL PERCORSO (APPARENTE)
DEL SOLE NEL CIELO ALLA SIMULAZIONE DEI
MOVIMENTI DELLA TERRA
Abbiamo effettuato una nuova simulazione
usando un proiettore (SOLE) e un
mappamondo (TERRA).
NELLA SIMULAZIONE IL SOLE E' IL PROIETTORE, LA TERRA E' IL
MAPPAMONDO.
LA MAESTRA HA MESSO UN CHIODINO SU GENOVA.
LA MAESTRA HA MESSO IL MAPPAMONDO, RISPETTO AL
PROIETTORE, IN MODO CHE A GENOVA FOSSE NOTTE.
LA MAESTRA VUOLE SIMULARE IL MOVIMENTO DI ROTAZIONE
DELLA TERRA SUL SUO ASSE E FAR SPUNTARE IL SOLE A
GENOVA: IN QUALE VERSO DEVE FAR RUOTARE LA TERRA SUL
SUO ASSE TERRESTRE? ILA HA CAPITO CHE OCCORRE FAR
GIRARE LA TERRA IN SENSO ANTIORARIO PER PORTARE
GENOVA A EST E FAR SORGERE IL SOLE, L'HA FATTO E SI E'
FERMATA QUANDO IL CHIODO HA SEGNATO LA PRIMA OMBRA
DEL MATTINO.
Tutti i bambini hanno notato che ciò che
succedeva all'ombra del chiodo su Genova era
esattamente ciò che succedeva alle ombre del
nostro ventaglio.
LA MAESTRA HA MESSO LA TERRA NELLA POSIZIONE DELLE 12
CON CHIODINI SUI POLI, SUI TROPICI, SULL'EQUATORE E SU
GENOVA (LUNGO LO STESSO MERIDIANO): NIENTE OMBRA
ALL'EQUATORE E OMBRE DELLE 12 CHE INDICANO IL SUD.E' LA
POSIZIONE DEGLI EQUINOZI.
NELLA POSIZIONE DEL SOLSTIZIO INVERNALE IL POLO NORD E'
AL BUIO, LE OMBRE A GENOVA SONO LUNGHE, NIENTE OMBRA AL
TROPICO DEL CAPRICORNO.
C'E' SEMPRE IL SOLE AL POLO NORD, BUIO AL POLO SUD, OMBRE
CORTE A GENOVA, NIENTE OMBRA AL TROPICO DEL CANCRO.
Questa immagine si riferisce al movimento
di rotazione che crea il dì e la notte
(nell'immagine però c'è un errore: hanno
scritto giorno anziché dì)
Movimento di Rivoluzione: questa immagine evidenzia
alcuni paralleli importanti. La posizione della Terra rispetto
al Sole è quella del solstizio estivo. Il polo nord è
completamente illuminato.
Inclinazione dell'asse terrestre e inclinazione dei raggi solari nei
giorni “speciali” degli equinozi e dei solstizi alle ore 12: quando
l'angolo è 90° non c'è ombra. Nell'esperimento l'abbiamo verificato
vedendo che non si vedeva l'ombra del chiodino.
Nella seguente immagine abbiamo la posizione
del sostizio d'inverno.
Visione d'insieme (si vede che la distanza dal sole non c'entra:
infatti il sole è più vicino alla terra in inverno)
In queste immagini trovate su Internet che ci ricordano
l'esperimento che abbiamo fatto con proiettore (Sole) e
mappamondo (Terra) non si vede una cosa importante che solo il
gruppo di DP ha esplicitato nel lavoro di gruppo finale.
Le ombre delle 12 (quelle più corte) nel nostro emisfero
indicano il nord ma nell'emisfero australe indicano il
sud.
Questa cosa ci ha colpito molto e ci domandiamo perché ciò non
venga scritto sui libri..
Abbiamo cercato di collegare quanto
imparato come osservatori sulla terra a
quanto simulato con l'esperimento del
proiettore e il mappamondo considerando
anche quanto si trova sui nostri libri (pag. 18
eserciziario e pag. 118 libro).
NELLA VERIFICA FINALE 15 BAMBINI SU 24 SONO IN
GRADO DI SPIEGARE IN MODO ABBASTANZA
COMPLETO QUANTO E' STATO OSSERVATO DURANTE
L'ESPERIMENTO E RIESCONO IN QUALCHE MODO A
COLLEGARE CON LE PARTI PRESENTI NEL LIBRO.
In un successivo lavoro di gruppo si considera anche lo
strumento portato a scuola da Dil che simula il
movimento della Terra intorno al Sole.
Possiamo dire di avere completamente chiarito come i
movimenti della Terra provocano ciò che l'osservatore vede
nel cielo
LA ROTAZIONE DELLA TERRA SUL SUO ASSE
causa il percorso apparente del Sole nel cielo:
il sorgere a est con le ombre lunghe del mattino che si accorciano finché
il sole non raggiunge il culmine alle 12, il riallungarsi delle ombre al
pomeriggio e il tramontare a ovest
LA RIVOLUZIONE DELLA TERRA INTORNO AL
SOLE causa il variare del percorso apparente
del Sole nel cielo nell'anno (i tre diversi
semicerchi di fil di ferro nel modellino della
maestra) e la diversa inclinazione dei raggi del sole provoca i
cambiamenti stagionali.
Nel modellino il moto di rotazione crea il percorso del sole nel
cielo (alba/tramonto).
La diversità fra i percorsi del sole dipende dal sorgere prima o
dopo e più a nord o più sud.
Nel modellino abbiamo messo il sole nella posizione delle 12:20 a
Genova (quanto l'ombra è la più corta e ci indica il nord) sia nel
percorso invernale, sia in quello primaverile sia in quello estivo.
La direzione delle 12:20 è l'unica che non varia
nei tre percorsi nel cielo.
Abbiamo discusso molto sullo stare di più del sole in cielo:
quando il percorso è più ampio il sole sta più in cielo e SB ci ha
fatto ragionare sul fatto che per coprire più spazio il sole deve
andare più velocemente (soprattutto immediatamente prima e
dopo l'ombra centrale delle 12:20: infatti gli angoli più ampi sono
quelli fra le 11 e le 12 e fra le 12 e le 13 circa) per raggiungere la
direzione sud/nord che è uguale in tutti i percorsi.
Abbiamo anche fatto una simulazione facendo correre un
bambino più lento e uno più veloce nel corridoio verificando che
chi corre a maggiore velocità copre più spazio.