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Segundas Jornadas Regionales de
Enseñanza de las Ciencias
de la Región 5.
Versión del 12.Nov.2011
Adrogué17 y 18 de noviembre de 2011
ExponeAgustín Rela
Curiosidades del tiempo físico
Salvador Dalí (1904–1989)
Albert Einstein (1879–1955)
Stephen Hawking(1942–vive)
En nuestro idioma la palabra tiempo significa dos cosas: el del reloj, y el de la atmósfera. Cuando un
avión aterriza en otro sitio porque en el destino previsto hay mal tiempo, lo malo no es el sólo el
momento, sino también el lugar.
¿Qué es el tiempo físico?
¿Cómo se lo mide?
¿Cómo se lo transforma en un número, para poder ponerlo en una fórmula?
Unidades de medición del tiempo
Voy a hacerle mis preguntas,ya que a tanto me convida,
y vencerá en la partidasi una esplicación me da
sobre el tiempo y la medida,el peso y la cantidá.
(...)El ser de todos los seres
sólo formó la unidá;lo demás lo ha criado el hombredespués que aprendió a contar.
José Hernández, La vuelta de Martín Fierro, 1879.
Cantidad
Unidad
Medida
6
Cantidad: longitud del lote (seis pasos)
Unidad: el paso
Medida: 6
San Patricio (386 – 493) Calibre, o pie de rey
20 pies
Carlomagno (742 – 814)
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
• A primera hora
• Dormir la siesta
• Hacer nono
6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
Ampolleta, o reloj de
arena
Clepsidra: Reloj de agua.
Κλεψύδρα
Clepsidra: Ladrona de agua (bomba)
Las unidades más antiguas en la medición del tiempo
(....)Lo cierto es que mil hombres y otros mil arribaron
por un mar que tenía cinco lunas de anchuray aún estaba poblado de sirenas y endriagos
y de piedras imanes que enloquecen la brújula.(...)
Jorge Luis BorgesFundación mítica de Buenos Aires, 1923
endriago (Quizá del cruce de hidria, hidra, y drago, dragón). 1. m. Monstruo fabuloso, con facciones humanas y miembros de varias fieras. (Real Academia Española.)
Cinco lunas: cinco meses.
a b c d e
Fases de la Luna
C: creciente
D: decreciente
(En nuestro hemisferio sur)
Fases de la Luna
Nueva
Llena
MenguaCrece
Media luna significaría la mitad de la Luna; pero la que llamamos forma de
media luna, como la de las facturas, es la de la figura,
con menos de la mitad visible iluminada, o menos de la cuarta parte del total: la medialuna es un octavo
de Luna.
La medialuna, en francés, la llaman croissant, de creciente. La similitud fonética con Croix Sainte (o Sainte-Croix, la Santa
Cruz) dio lugar a juegos de palabras de oposición religiosa
a la media luna del Islam.Esa factura surgió en la
conmemoración de una batalla contra el Imperio Otomano.
En castellano existe la palabra cruasán. En el Uruguay, por semejanza fonética, le dicen
corazán.
La Medialuna de las Tierras Fértiles, en el Cercano Oriente.
El símbolo religioso se asocia a una proclamación de posesión –o disputa– territorial.
• Día
• Luna
• Año
Luna de miel
El mes dulce, o placentero
Es un mito; podría ser un
tiempo mucho mayor.
O mucho menor.
Foto tomada en pose durante cuatro horas. Las estrellas, que parecen quietas cuando las miramos
durante poco tiempo, salen movidas.
S
N
NS
S
N
En una época muy antigua tanto las estrellas como los planetas recibían el nombre de estrellas.
A las primeras, que parecen moverse en bloque alrededor de la Tierra, les decían estrellas fijas, y a las otras, que se desplazan con respecto a las anteriores y entre ellas, cada una por su cuenta, les decían estrellas erráticas, o vagabundas.
En griego, vagabunda se dice planeta.
'Tú me desprecias por ser vagabundoy mi destino es vivir así;
¡si vagabundo es el propio mundoque va girando en un cielo azul!'
El vagabundo, bolero de Víctor Simón y Alfredo Gil, del Trío Los Panchos, 1958.
Esos poetas ofrecen para nuestro mundo una interpretación más moderna del carácter de vagabundo; una visión copernicana que acepta la rotación y la traslación. En la antigüedad la Tierra no se consideraba ni una estrella fija, ni una estrella vagabunda, ni una estrella, ni un astro. Era sólo la Tierra.
Hay muchas clases de años
Año sideralEl tiempo que tarda la Tierra en dar una vuelta alrededor del Sol, con respecto al sistema de referencia llamado el de las estrellas fijas.
Muy fuera
de escala.
Año trópicoEl que va de primavera a primavera, o con más generalidad, de equinoccio a equinoccio.
Es el año legal, o social que usamos actualmente. Cada 25.780 años las constelaciones dan una vuelta completa.
Año embolismal, o preñadoEl que tiene trece lunaciones en vez de doce.
El término se aplica más a los calendarios lunares, o lunisolares, como el chino y el judío. En el calendario gregoriano que usamos actualmente en todo el mundo los meses no se sincronizan con las fases lunares.
Sin embargo, la Semana Santa católica finaliza el Domingo de Resurrección, que es el primero después de la primera luna llena de otoño en nuestro hemisferio, o la de primavera en el norte.
El Papa Gregorio XIII reformó el calendario del
emperador Julio César. En 1883 se saltó directamente
del 10 al 20 de diciembre.
Año anomalísticoEl que transcurre entre dos perihelios consecutivos, o distancias mínimas entre la Tierra y el Sol
Año draconíticoEl del mítico dragón que devora el Sol o la Luna en los eclipses, y cuyo comienzo es el Tet, o año nuevo lunar.
Año sinódicoEl comprendido entre conjunciones con el mismo planeta.
Año académicoTiene sólo dos cuatrimestres, o tres trimestres; de modo que con esa clase de año valen las cuentas 2 4 = 12, y 3 3 = 12. En el mismo ambiente, el del estudio, se usa la hora cátedra, de cuarenta minutos en vez de sesenta; y algo similar ocurre en el ámbito psicoanalítico, y en el de la hotelería.
Se ve eso en los caparazones de los
moluscos.
La Tierra se va frenando, y el año dura
cada vez menos días.
Molusco y su dermato-esqueleto.
El animal lo disuelve por adentro, y deja que crezca por afuera.
dermatoesqueleto.
(De dermato- y esqueleto).
1. m. Zool. Piel o parte de ella engrosada y muy endurecida, ya por la acumulación de materias quitinosas o calcáreas sobre la epidermis, frecuentemente en forma de conchas o caparazones, como en los celentéreos, moluscos y artrópodos, ya por haberse producido en la dermis piezas calcificadas u osificadas, como son las escamas de los peces y las placas óseas cutáneas de muchos equinodermos, reptiles y mamíferos.
El nautilo
Radiografía de un nautilo
Capas anuales de crecimiento
Capas diarias de crecimiento
El espesor aumenta unos 0,2 micrones diarios.
Líneas de crecimiento diario del caparazón de un molusco. En verano están más distanciadas
que en invierno.
[http://www.azti.es/datos/documentos/cadiz02.pdf]
La cantidad de capas diarias en cada capa anual revela cuántos días tenía el año en la época en que vivió el
molusco.
En el Paleozoico, hace 400 millones de años, un año tenía 400 días de 21
horas actuales cada uno.
( 3500)
Posiblemente los dinosaurios vivían casi todo el tiempo con el agua al cuello.
Por su tamaño, los dinosaurios no podían estar mucho tiempo fuera del agua. Las hembras, en vez de
empollar, enterraban los huevos en la playa, como lo hacen las tortugas.
Huevo de dinosaurio de 200 millones de años, hallado en la Argentina, exportado ilegalmente y devuelto en
2003 por el gobierno australiano.
Vértebra del Argentinosaurio, el
dinosaurio más grande del mundo, descubierto en la Patagonia por un
investigador argentino.
Fue treinta veces más pesado que el
tiranosaurio rey.
Caparazones de amonitas, o amonites,
hallados en la roca. Esos moluscos
vivieron en la era Secundaria, y su
nombre proviene de Amón Ra, un dios
egipcio que representaban con
cuernos de carnero.
Esto ocurría hace apenas 200 millones de años
Hace 135 millones de años
Hace 225 millones de años
Hace 65 millones de años
Hace 200 millones de años
Hace 135 millones de años
Hace 225 millones de años
Hace 65 millones de años
Hace 200 millones de años
Hoy
Con mucha fuerza y millones de años, los estratos de roca muy dura se plegaron como si fueran de masilla.
Simulación de efectos geológicos. Se forman sedimentos con barros de colores, y se los
pliega o fractura.
Dendrocronología
El tiempo en los árboles
Veta de la madera
Esta imagen es dolorosa, a pesar de que la explotación forestal se admite, y es beneficiosa para el ser humano y para el ambiente, si los bosques se renuevan al plantar más árboles.
(¿Y los pájaros?)
Anillos anuales de
crecimiento.
La madera más antigua es la del
centro; la más reciente, la
externa.
En algunas especies,
como en las coníferas, los
anillos se notan muy
bien.
El corte de la
madera origina las
vetas.
El tratamiento digital de la imagen facilita los cálculos.
La historia de un antiguo edificio, indicada en los anillos de crecimiento de
un árbol.
Por ejemplo, 1860: Con la anexión al Reino de Italia se produjo el saqueo del
palacio y de su jardín.
Trozos de madera cortados con un sacabocados en
dirección perpendicular al
eje del tronco.
Correspondencia de las mismas épocas en árboles de diferente edad.
Médula Corteza
Comparación de diseños de anillos de tres diferentes árboles. Los anillos varían de grosor absoluto entre especímenes, pero sus grosores relativos son los mismos. Las décadas se
indican con agujeros simples; los medios siglos, con dobles agujeros.
Cada estrato de hielo corresponde a
las nevadas de un año.
[http://www.detectingdesign.c
om/ancientice.html]
En azul, temperatura global estimada por Craig Loehle, a partir del contenido de CO2
de la atmósfera, relacionado con la acidez de los sedimentos geológicos.
En rojo, el calentamiento global, según estimaciones que no se basan en los anillos de los
árboles, sino en la acidez de sedimentos.
2000 años de temperatura global, hasta 2007
Año, después de Cristo
Relojes de sol
Invierno
Sur Norte
Verano
Reloj de sol hecho con un plato con divisiones, y un lápiz perpendicular que apunta al sur. Indica las catorce y diez, hora solar local.
12
14
15
13
16
171819
11
10
9
8
765
Vista superior
SurNorte
Vista lateral
33,5°
Antiguo intihuatana, escultura que los incas usaban para fijar las fechas de sus encuentros comerciales.
Dicen que Intiuatana significa, en quechua, donde se ata el Sol; o quizá, solsticio. Pero huata significa
tiempo en ese idioma. El intihuatana es el reloj de sol, o el almanaque de sol.
El temor de Dios en los relojes
Los antiguos egipcios usaban obeliscos como
relojes de sol muy exactos, y para calcular la
posición del Sol, la Luna y las
estrellas.
Los relojes de sol atrasan 14 minutos y 20 segundos el 12 de febrero; adelantan 16 minutos y 20 segundos el 4 de
noviembre; y dan bien la hora el 15 de abril, el 14 de junio, el primero de setiembre y el 25 de diciembre.
La tecnología actual torna innecesarios los relojes de sol y los campanarios. Se
conservan algunos sólo por nostalgia, o por su valor artístico.
El reloj de sol de los pastores
E F M A M J A OJ S N D
12
8; 16
9: 15
10; 14
11; 13
6; 187, 17
El ancho de la figura es de 157 milímetros. Su altura, 57 milímetros. Este reloj de sol funciona en Buenos Aires, Adrogué, La Pampa, San Luis, Corrientes, Santa Fe, Córdoba, Mendoza, y en cualquier otra localidad que esté cerca del paralelo 34.
Este reloj no distingue la mañana de la tarde; marca lo mismo a las 10 y a las 14.
Estaciones
Verano e invierno del
mismo paisaje subtropical.
En diciembre el polo sur está iluminado todo
el día, mientras que el polo norte queda a
oscuras. Una ciudad del hemisferio sur, en
rojo, recibe el sol de lleno. La del norte, en
azul, recibe el sol inclinado, y se calienta
menos.
En nuestro país la primavera se asocia con las flores, el verano con el calor, el otoño con la caída de hojas y el
invierno con el frío. Pero cerca del ecuador no se producen esos cambios.
La analema
CHUCK NOLAND WAS HERE 1500 DAYS ESCAPED TO SEA. TELL KELLY
FREARS, MEMPHIS, TN. I LOVE HER.
CHUCK NOLAND ESTUVO AQUÍ 1500 DÍAS FUGITIVO DEL MAR. DÍGANLE A KELLY FREARS, DE MENFIS, TENESÍ,
QUE LA QUIERO.
El náufrago (Cast Away, Robert Zemeckis, 2000)
El Sol visto desde la cueva, a través de un agujero.
Están las marcas de todos los días de cada mes, como si todos los días hubieran sido soleados a la hora de la observación. (El náufrago pudo haber interpolado; ese detalle no aparece en la película.)
Ese dibujo está errado. El sentido del trazo es el correcto para el hemisferio norte: en el cielo, el de la escritura a mano del ocho, pero en la proyección sobre la pared, el opuesto.
Enero aparece abajo en la caverna; eso corresponde a arriba en el cielo, lo que ocurre cuando se observa el Sol desde el sur. Pero Chuck naufragó cerca de Hawaii, a unos 25 grados de latitud norte.
Además, el cruce tiene que ser en abril y setiembre, y a él le da en marzo y octubre.
Trópico de Capricornio
Trópico de Cáncer
15.Abr1.Sep
1.Ago
22.Sep21.Mar
1.Feb
21.Dic
20.Jun
14.May27.Jul
26.Dic
14.Jun21.Jun
El Sol adelanta
El Sol atrasa
16.Abr
21.Dic
12.Feb 4.Nov
21.Mar 21.Sep
2.Sep
12.Feb4.Nov
14.Jun
26.Dic21.Dic
El Sol atrasa
El Sol adelanta
21.Sep 21.Mar
21.Jun
14.May 27.Jul
16.Abr 2.Sep
Si la órbita de la Tierra fuera circular, y si su eje de rotación fuera perpendicular a ella, en vez de
un ocho se obtendría un punto.
Analema obtenida con una foto por
semana en el hemisferio norte,
superpuesta con las otras en la misma
toma.
La falta de regularidad
obedece, quizás, a días nublados, o a
ausencias de quien tomaba las fotos.
El antiguo problema de la longitud geográfica
Es fácil saber la latitud; más difícil era conocer la longitud geográfica.
¿Cómo saber en qué latitud estamos?
Se mide el ángulo solar al mediodía.
Por ejemplo, si es el 21 de setiembre y el Sol está a 30 grados del cénit, hacemos la cuenta 30° – 23,5° = 6,5°, y sabemos con eso que estamos a 6,5° de latitud sur.
23,5° es la inclinación del eje de la Tierra.
Sextante del siglo XVIII, llamado así porque abarca 60 grados, la sexta parte del círculo.
La teoría del perro herido
Galileo Galilei(1564 – 1642)
Galileo Galilei(1564 – 1642)
Galileo Galilei(1564 – 1642)
Husos horarios, y la línea del domingo y el lunes
Izquierda: antigua rueca para hilar lana, y su ovillo, llamado huso. Derecha: huso horario, o
zona de la Tierra comprendida entre dos meridianos separados 15 grados.
Husos horarios de diversos países. Algunos no siguen exactamente los meridianos, para incluir islas, o para
favorecer el comercio entre zonas.
Cualquiera sea la hora elegida para jugar un partido internacional, siempre habrá un país en el que en
ese momento sea la madrugada.
Hora oficial argentina.
Propaganda de 1940, época en que se acostumbraba almorzar a las 12, la misma hora
solar que hoy a las 14.
Es difícil obligar, por ley, a la gente a hacer lo que no quiere. El deseo es más fuerte que la
obligación.
El reloj indica las 14:47 y 15 segundos.
Las 12:00 AM se considera la cero hora; y las 12 PM, la hora 12 del mediodía. No hay cómo indicar las 24:00 de esa forma, y para evitar confusiones, casi nunca se menciona esa hora.
Forma más popular de decir la hora en los Estados Unidos de América. El formato de 24 horas es más técnico y militar.
Anacronismos
http://www.network54.com/Forum/293079/thread/1281870484/last-1284051276/ALBERTO+SOLANET++AL+CUMPLIR+UN+A%D1O+LA+ASOCIACION+DE+ABOGADOS+POR+LA+JUSTICIA
"... las barras bravas y los patovicas no son otra cosa que monstruos criminales de una barbarie paleozoica."
Prof.Carlos A.Méndez-Thort, Repetto 65, 2º 9, P. Junta, (C1405ADA), Cap.Fed., 4432-0288.
(...) Al país lo está matando el egoísmo con el que una clase política de ideología paleozoica que nos marca el futuro 20, 30 o 40 años atrás, nos arrastra a todos los argentinos a una época
en la que 'ellos' se sentían con razón, pero que el país era un desastre, y como Nación deberemos
pagar caro sus aventuras. (...)
Javier, Jun 20th, 2007 at 3:37 pm.
http://www.lahistoriaparalela.com.ar/2007/06/18/desarme-civil-mas-droga-y-mas-delitos/
Plankton es un malvado organismo unicelular, pretendiente de Betsy Krabs, la
madre de Eugene H. Krabs, el cangrejo dueño de la hamburguesería donde trabaja
SpongeBob SquarePants, el personaje central del dibujo animado del artista y biólogo marino Stephen Hillenburg.
Stephen Hillenburg.
Mil
lon
es d
e añ
osA
ños
15.000 10.000 5.000 Hoy
El big bang, o el origen del universo
Formación de la Tierra
Comienzo de la vida y del oxígeno
Formación del petróleo, el carbón mineral y el gas
150 100 50
1.000.000
500.0001.500.000
Hoy
10.000 5.000 Hoy15.000
Hoy
100 50 Hoy150
Vida
Gas
Humanos
Sociedad
Industria
Vos
Cada renglón amplía cien veces la escala de tiempos del renglón precedente.
Mil
lon
es d
e añ
osA
ños
15.000 10.000 5.000 Hoy
El big bang, o el origen del universo
Formación de la Tierra
Comienzo de la vida y del oxígeno
Formación del petróleo, el carbón mineral y el gas
150 100 50
1.000.000
500.0001.500.000
Hoy
10.000 5.000 Hoy15.000
Hoy
100 50 Hoy150
Vida
Gas
Humanos
Sociedad
Industria
Yo
Cada renglón amplía cien veces la escala de tiempos del renglón precedente.
100500 400 300 200 Hoy600
Paleozoico Paleolítico
Millones de años
http://www.layoutsfinder.com/graphics/jpg/friday/fd011
Hombres primitivos un viernes informal.
¡DIABLOS! SIEMPRE
OLVIDO LO DEL VIERNES
INFORMAL
Relatividad del tiempo
Teoría de la relatividad
Teoría de la "absolutidad"
La velocidad de la luz en el vacío no depende de la velocidad de la fuente de luz, de la velocidad del
observador, ni de ninguna otra cosa.
c = 299.792.458 m/s
T = 2a/c
a
a
T = 2a/c2
2
1
1
cv
Futuro
Futuro
Pasado
Pasado
El tiempo no iba para adelante ni para atrás.
El tiempo iba de costado.
Fin
http://agusrela.delicious.comhttp://slideshare.net/agusrela
agusrela@yahoo.com
Foto: Hugo Bononi,3.Sep.2011
Segundas Jornadas Regionales de Enseñanza de las Ciencias de la Región 5.
Adrogué, 17 y 18 de noviembre de 2011
Curiosidades del tiempo físico
Subtítulo o descripción: Los latidos del corazón del emperador; días, lunas y años (en el año draconítico el dragón se traga la Luna); ladronas de agua, relojes de arena y de péndulo, y los latidos del átomo de cesio; anillos de árboles, capas de nácar en almejas, sedimentos geológicos y el calentamiento global; la analema del náufrago que hablaba con su pelota, relatividad, y el antiguo tiempo en el que todavía no existía el tiempo.
Público: Estudiantes, y gente de toda cultura.Infraestructura: Computadora conectada a un cañón proyector.
Currículum del expositor: Agustín Rela, electrotécnico y licenciado en física; profesor titular en el Instituto Capacyt de formación docente; asesor de investigación en la fábrica de aisladores de alta tensión Epoxiformas, y asesor comercial y técnico en la industria eléctrica Nöllmann. Hasta febrero de 2008, profesor titular de Física en el Ciclo Básico Común de la Universidad de Buenos Aires. Autor de libros de física para estudiantes y docentes, de publicaciones en revistas, y de comunicaciones a congresos sobre temas tecnológicos y de enseñanza. En años anteriores, profesor de ciencias en diversas escuelas medias e institutos terciarios. Director, con Juan Carlos Pedraza, de la revista de divulgación física y matemática Q.e.d. (Quod erat demostrandum; ciencias duras en palabras blandas.) e integrante de un grupo de investigación sobre el lenguaje en la enseñanza de la física, que dirige Jorge Sztrajman.
Contacto: Agustín Rela, Pirovano 1253, B1736HNC Trujuí BA, Argentina, fono fijo (0237) 481-0764, móvil (011) 15-5646-1063, correo-e agustrela@yahoo.com.ar, alternativo agusrela@email.com. Datos personales: Argentino, casado, cuatro hijos, nacido el 6 de febrero de 1942, LE 4383910, CI 4732187, CUIL y CUIT 20-02383910-2.