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Actividad de Terrabagga usando un Magnetómetro

Resumen:
Los alumnos construirán un planeta simulado, con un campo magnético. Usarán un simple magnetómetro para poder determinar la orientación del campo magnético del "planeta". Materials:
  • 1 bolsa de papel de automercado, hecha de materiales reciclados (estas bolsas se romperán más facilmente)
  • una bolsa plástica de automercado (opcional)
  • 1 pila tamaño-D que ya no funcione
  • 2 imanes de rosca de cerámica, de 1 1/8 de pulgada de diámetro
  • tape
  • 3 cintas elásticas (tamaño 64 es mejor)
  • marcador o pluma de punta gruesa
  • magnetómetro, para instrucciones de cómo hacer un Magnetómetro sencillo y económico, ver Actividad de Magnetómetro)

Hojas de Trabajo:

Fuente:
Adaptado de la Actividad de Terrabaga de TOPS, por el Sr. David Mastie (Ann Arbor, MI).
Grade level:
5-12, adaptable para K-4
Duración:
30-45 minutos
Resultados en el aprendizaje de los alumnos:
  • Los alumnos construirán un planeta simulado, con un campo magnético.
  • Los alumnos serán capaces de establecer el ecuador y las líneas de longitud en un globo.
  • Los alumnos podrán determinar la orientación de un campo magnético mediante el uso de un magnetómetro.
Formato de la Lección:
Modelado/Actividades de Interacción/Discusión

Pautas Nacionales Observadas:

Haga click aquí para ver en detalle, una explicación de la relación existente entre esta actividad de Terrabaga, y las Pautas del Centro Nacional de Educación Científica .

INSTRUCCIONES:

Revisión: Los alumnos construirán un planeta simulado, con un núcleo magnético. El núcleo consistirá de una batería con imanes en forma de "rosca" pegado de los extremos, creando lo equivalente a un imán de barra más grande. El núcleo estará envuelto en una bolsa de papel arrugada (el bulto del "planeta"). La bolsa se cerrará con cintas elásticas, las cuales también harán las veces de líneas de latitud y longitud que dividen el "planeta" en ocho segmentos. Los alumnos usarán el Magnetómetro para determinar bajo cuál octante del planeta están el Norte o Sur del imán. Registrarán esta información, luego intercambiarán los planetas con otros grupos, de manera que puedan repetir el proceso de "encontrar los Polos" en varios "planetas" diferentes.

Refiérase a nuestra página Página de Fotos Terrabagga, para ver fotografías de los pasos de este procedimiento.

  1. Es posible que desee demostrar el proceso de elaboración de un "planeta" y hallar la orientación del campo magnético, antes de que los alumnos traten de hacerlo, para que posteriormente ellos lleven a cabo el proceso.
  2. El primer paso para la elaboración de un "planeta" con su campo magnético es el de crear el imán bipolar que irá dentro del mundo. Tome los imanes y colóquelos uno sobre el otro, de manera que los dos estén atraídos uno por el otro. Luego, sin voltear ninguno de los dos imanes, coloque el imán superior sobre la batería. Con el teipe, pegue el imán. Ahora coloque el imán inferior en la parte inferior de la batería (recuerde, el lado que está viendo hacia arriba debe estar en contra de la batería). Con el teipe, pegue este imán en su lugar.
  3. Luego, voltee la bolsa de adentro hacia afuera. Esto proporcionará una superficie limpia para poder etiquetarla más adelante. Arrugue la bolsa, doblandola de un lado a otro.
  4. Cuando la bolsa se voltea de adentro hacia afuera se hace bastante manuable; coloque la batería (con los imanes pegados a ésta) dentro de la bolsa de papel. No importa hacia dónde está orientada la batería. Manipule la bolsa de papel alrededor de la batería hasta crear un mundo suave (y relativamente redondo). Trate de centrar la batería-imán, en el centro del "planeta". Si un Polo se encuentra demasiado cerca de la superficie, es posible que el otro Polo esté muy profundo y no pueda ser detectado por el magnetómetro. Es posible que desee usar la bolsa plástica opcional, para hacer que el interior del "planeta" esté más acolchado, y ayudar a centrar el centro del núcleo magnético, o que desee poner una "bolsa-doble" en el "núcleo", para lograr el mismo resultado (es decir, primero envuelva la bolsa plática alrededor del "núcleo", y luego envuelva a ambos con la bolsa de papel).
  5. Ahora, debe colocar las cintas de goma alrededor de su mundo. La primera cinta elástica se puede colocar donde más se necesite para mantener al mundo unido. Tan sólo expanda la cinta elástica y colóquela alrededor del mundo.
  6. Ahora expanda otra de las cintas elásticas, y colóquela a lo largo del mundo. Esta cinta elástica deberá estar en ángulo con la primera cinta elástica, de manera que su mundo quede dividido en 4 partes iguales. Escoja una de las intersecciones de una de las cintas elásticas, para que sea el Polo Norte geográfico. Asegúrese de que el Polo Norte esté viendo hacia arriba.
  7. Ahora hay que marcar las partes del mundo. Nótese que las cintas elásticas forman una "X" cuando se ve hacia abajo desde el Polo Norte. Las cuatro "secciones" representan cuatro líneas de longitud separadas en 90°; el meridiano primero en 0°, 90° longitud Oeste, y la línea de hora internacional a 180°, y 270° longitud Este (que es lo mismo que 90 longitud Este). Seleccione una de las cintas elásticas para marcar primero (cualquiera - no importa cuál haga primero). Use el marcador para escribir "cero" sobre la cinta elástica que está del lado del Polo Norte, luego escriba "180" sobre la misma cinta, pero del lado opuesto del Polo Norte.
  8. Ahora voltee su mundo, de manera que usted esté viendo al primer meridiano (la línea de longitud cero), con el "Polo Norte" viendo hacia arriba. Todo hacia el Oeste (derecha) del primer meridiano, hasta la línea de hora Internacional en el hemisferio occidental. Todo hacia el Este (izquierda) del primer meridiano hasta la línea de hora Internacional en el hemisferio oriental. Marque como 90 Este la parte de su (aún no etiquetada) cinta elástica que se encuentra en el hemisferio Este, porque esta parte representa la longitud de 90 grados Este. Marque como 90 O la parte de esa misma cinta elástica que está en el hemisferio Oeste, porque esta parte representa la longitud de 90 grados Oeste.
  9. Acto seguido, agregue la tercera cinta elástica a su mundo. Esta cinta elástica deberá expandirse a lo largo de las dos cintas elásticas anteriores, encontrándose con ellas en los ángulos correctos. Esta cinta elástica es el ecuador de su mundo, de manera que deberá estar extendida por el centro de su mundo. Una vez que esta cinta elástica esté en su puesto, marquela como "ecuador". Todo lo que está sobre el ecuador hacia la zona geográfica del Polo Norte es el hemisferio Norte, y todo lo que está hacia el Sur es el hemisferio Sur. Ahora su mundo tiene ocho segmentos iguales.
  10. Es hora de marcar estos 8 segmentos. El segmento en el hemisferio Norte deberá estar etiquetado 1-4, con el segmento 1 entre 0 y 90 E. El segmento 2 deberá estar entre 90 E y 180, el segmento 3 entre 180 y 90 O, y por último, el segmento 4 deberá estar entre 90 O y 0. Los segmentos del hemisferio Sur deberán estar etiquetados 5-8, con el segmento 5 por debajo del segmento 1, y así sucesivamente, de manera que el segmento 8 quede debajo del segmento 4.
  11. Pídale a los alumnos que le den un nombre a sus "planetas". Pídales que escriban el nombre del "planeta" en alguna parte del planeta (sería bueno ponerlo en la zona geográfica que está en el Polo Sur).
  12. Los alumnos deben usar su magnetómetro para probar en dónde está el Polo Norte magnético de su mundo. El extremo del magnetómetro etiquetado Norte, deberá señalar hacia dónde está el Polo Norte Magnético de su mundo. El extremo del magnetómetro etiquetado Sur, deberá señalar hacia dónde está el Polo Sur Magnético de su mundo. Pídale a sus alumnos que escriban, en la hoja de trabajo, el número del segmento en donde se encuentra el Polo Norte magnético de su mundo. Pídales que hagan lo mismo para localizar el Polo Sur de su mundo. El extremo del magnetómetro etiquetado Norte deberá señalar hacia dónde está el polo Norte Magnético de su "planeta".
  13. Ahora los alumnos deberán intercambiar los planetas. Los alumnos deberán usar sus magnetómetros para localizar el Polo Norte y Sur magnéticos de diversos planetas, y registrar la información en sus respectivas hojas de trabajo.

EVALUACIONES:

  • Revise a ver si los alumnos han etiquetado correctamente las cintas elásticas que representan los meridianos longitudinales y el ecuador, a fin de determinar su comprensión de estos conceptos geográficos.
  • Revise si los alumnos entienden que los imanes tienen Polos Norte y Sur opuestos. Revise si los alumnos etiquetaron correctamente los Polos de los "planetas" que han creado.
  • Revise que los alumnos hayan usado sus magnetómetros correctamente, para encontrar los Polos magnéticos Norte y Sur, en los otros mundos que han explorado (los creados por alumnos de los otros grupos).

INFORMACIÓN DE FONDO:

Esta actividad requiere el uso de un magnetómetro. Ver el enlace de la Actividad de Magnetómetro en la sección de "Actividades Relacionadas" que aparcece a continuación, referente a cómo construir un magnetómetro sencillo y económico.

Para esta actividad, pídale a los alumnos que trabajen en grupos de 2-3.

Las instrucciones de esta actividad para los alumnos, están escritas en un nivel que posiblemente no sea de fácil comprensión para alumnos más jóvenes. Si le da clases a alumnos del nivel primario, es posible que necesite revisar las instrucciones o darlas oralmente a sus alumnos. Así mismo, es posible que los maestros de alumnos más pequeños deseen revisar esta actividad y construir los Terrabagas para sus alumnos, o tan sólo pedirle a sus alumnos que construyan sus planetas con antelación, para posteriormente, poder determinar las direcciones de sus campos magnéticos.

Las baterías descargadas tamaño D que se usan en esta lección, se usan debido a su envoltura de acero. La mayoría de los centros de reciclaje que disponen de reciclaje de baterías, gustosa y gratuitamente le entregarán una bolsa llena de baterías tamaño D descargadas. La batería con los imanes de rosca pegados con teipe crean una "barra magnética" que se encuentra en el corazón de muchos planetas y lunas. Los imanes de rosca que se usan para esta actividad se pueden encontrar en las tiendas Radio Shack de todo el país. Estos imanes tienen un Polo Norte y Sur definitivos - siendo la parte superior del imán de una polaridad, y la parte inferior del imán de una polaridad opuesta.

Esta actividad genera interesantes puntos de discusión. Es posible que decida discutir con sus alumnos acerca de las líneas de longitud y de latitud. O que decida discutir acerca de por qué los imanes y Polos geográficos no siempre se encuentran alineados. O hablar acerca de qué es lo que los campos magnéticos alrededor de un planeta o luna nos indican (los campos magnéticos apuntan hacia la convección de material fundido, en el interior de un cuerpo; a cambio, esto podría significar que el cuerpo tiene una actividad tectónica o una actividad volcánica). Es importante que los alumnos sepan que la mayoría de las misiones espaciales llevan un magnetómetro consigo. El magnetómetro construído y usado por los alumnos, es sólo una simplificación de los magnetómetros que van al espacio a bordo de una nave espacial que va hacia ¡Marte, Júpiter y más allá!

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Referencias e Información:

Última modificación el 28 de octubre de 2003 por Randy Russell.

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