La Tierra y el cielo – altura del Sol según la latitud y la estación
FísicaGravitación y astronomíaEdades 15–16
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El eje de la Tierra está inclinado 23,5°, así que la altura del Sol al mediodía y la duración del día cambian con la latitud y con el día del año. Elige un lugar de observación y una fecha para ver la trayectoria del Sol en el cielo, y descubre por qué las regiones cercanas a los trópicos tienen dos días al año en que el Sol pasa por el cénit, mientras que las regiones polares tienen sol de medianoche o noche polar. La vista 3D muestra la Tierra inclinada, el observador sobre el plano del horizonte y el ángulo entre el rayo de mediodía y el horizonte, con los mismos datos que la vista 2D.
Lección: La Tierra y el cielo
Qué muestra
El eje de la Tierra está inclinado unos 23,4° respecto a su órbita, por lo que la declinación del Sol δ oscila entre +23,4° y −23,4° a lo largo del año. En la latitud φ, la altura del Sol al mediodía local es h = 90° − |φ − δ|, y la duración del día se obtiene del ángulo horario de salida, cos H₀ = −tan φ·tan δ. Sin solución, el Sol no se pone o no sale: sol de medianoche o noche polar. Las estaciones se deben a esta inclinación, que cambia el ángulo de la luz y las horas de luz, no a la distancia al Sol.
Cómo usarla
Pulsa Solsticio de verano, mueve Latitud del ecuador al polo y anota la altura al mediodía y la duración del día que aparecen junto a la bóveda celeste. Repite con Solsticio de invierno. Luego fija una latitud, por ejemplo con el botón Honolulu o Caracas, y arrastra Día a lo largo del año para hallar las fechas en que el Sol pasa por el cénit. Cambia a 3D para ver la Tierra inclinada, el plano del horizonte y el rayo de mediodía que forman el ángulo h.
Parámetros que puedes cambiar
- Latitud del observador -66–80 °
- Día del año 1–365
- Mostrar la trayectoria del Sol
Preguntas para explorar
- Cerca del equinoccio de marzo, ¿qué altura al mediodía y qué duración del día da la simulación en la latitud 21° N?
- ¿Por qué la duración del día varía muy poco durante el año cerca del ecuador y mucho en latitudes altas?
- ¿En qué latitud está el Sol justo en el cénit al mediodía del solsticio de junio, y por qué?
