TEMA: La brújula
LOGRO: El estudiante conoce y comprende la brújula
CONTENIDOS:
- Objetivos
- Contenido Temático
- Actividades Curriculares
- Recursos
- Evaluación
- Actividades Extracurriculares
- Observaciones
OBJETIVOS
· Lograr que el estudiante comprenda los procesos que se necesitan para crear una brújula.
· Lograr un aprendizaje significativo.
CONTENIDO TEMÁTICO.
LA BRUJULA
La brújula (o compás magnético) es un instrumento que sirve de orientación, que tiene su fundamento en la propiedad de las agujas magnetizadas. Por medio de una aguja imantada señala el Norte magnético, que es ligeramente diferente para cada zona del planeta, y distinto del Norte geográfico. Utiliza como medio de funcionamiento el magnetismo terrestre. La aguja imantada indica la dirección del campo magnético terrestre, apuntando hacia los polos norte y sur. Únicamente es inútil en las zonas polares norte y sur, debido a la convergencia de las líneas de fuerza del campo magnético terrestre.
Téngase en cuenta que a mediados del siglo XX la brújula magnética comenzó a ser substituida -principalmente en aeronaves- por la brújula giroscópica y que actualmente los giróscopos de tales brújulas están calibrados por haces de láser.
En la actualidad la brújula está siendo reemplazada por sistemas de navegación más avanzados y completos, que brindan más información y precisión; sin embargo, aún es muy popular en actividades que requieren alta movilidad o que impiden, debido a su naturaleza, el acceso a energía eléctrica, de la cual dependen los demás sistemas.
HISTORIA
Antes de la creación de la brújula, la dirección en mar abierto se determinaba con la posición de los cuerpos celestes. Algunas veces la navegación se apoyaba con el uso de sondas. Las dificultades principales que se presentaban con el uso de estos métodos eran las aguas demasiado profundas para el uso de sondas, y que muchas veces el cielo estaba demasiado nublado, o el clima era muy neblinoso. La brújula se usaba principalmente para paliar estos problemas, por lo que culturas que no los padecían adoptaron poco el uso de dicho instrumento. Tal es el caso de los árabes, que generalmente contaban con cielos despejados al navegar el Golfo Pérsico y el Océano Índico. Por su parte, los marineros del relativamente poco profundo Mar Báltico hicieron uso extensivo de las sondas. El astrolabio, antigua invención griega, también ayudaba en la navegación.
El descubrimiento de un artefacto Olmeca de hematita que funcionaba de forma similar a una brújula ha generado teorías de que "los Olmecas podrían haber descubierto y usado una brújula de magnetita desde antes del año 1000 AC".
China
- La más antigua referencia al magnetismo en la literatura china se encuentra en un libro del siglo IV llamado 鬼谷子: "Libro del jefe del valle de los demonios" (hasta ahora -julio de 2009 d.C.- más conocido por su transcripción al inglés como: Book of the Devil Valley Master): "La magnetita hace que el hierro venga, o lo atrae."
- La primera mención de la atracción magnética de una aguja se encuentra en un libro chino escrito entre los años 20 y 100 (Louen-heng): "Una magnetita atrae una aguja." En 1948, Wang Tchen-touo intentó construir una brújula en forma de cuchara que apuntaba hacia el sur, basándose en el texto. Sin embargo, apuntó que "no hay ninguna mención explícita de un magneto en el Louen-heng" y que "se deben asumir algunas hipótesis para poder llegar a alguna conclusión".
- La primera referencia a un dispositivo magnético usado como señalador de direcciones está en un libro de la Dinastía Song con fechas de 1040-44. Allí se encuentra una descripción de un "pez que señala al sur" en un tazón de agua, que se alineaba a sí mismo hacia el sur. En el escrito, el objeto se recomienda como método de orientación en "la oscuridad de la noche". No hay, sin embargo, ninguna mención a su uso en navegación, ni de cómo el pez fue magnetizado.
- La primera referencia indiscutible a una aguja magnetizada en escritos chinos aparece en 1086.[7] El “Ensayo del tesoro de los sueños” escrito por Shen Kuo, de la dinastía Song, contenía una descripción detallada de cómo los geomantes magnetizaron una aguja frotando su punta con magnetita, y colgando la aguja magnética con una fibra de seda con un poco de cera pegada en el centro de la aguja. Shen Kuo señaló que una aguja preparada de este modo algunas veces apuntaba hacia el norte y otras hacia el sur.
- El primer escrito que hace alusión al uso de una aguja magnetizada en navegación es el libro “Charlas de la mesa de Pingzhou” (por ahora más conocido fuera de China por su transliteración al inglés como Pingzhou Table Talks, de Zhu Yu, con fecha del año 1117: "El navegante conoce la geografía, él observa las estrellas en la noche, observa el sol en el día; cuando está oscuro y nublado, él observa la brújula". Esto, por supuesto, habría recibido una valiosa ayuda del descubrimiento de Shen Kuo del concepto del norte verdadero: la declinación magnética hacia el polo norte magnético.
Muchas de las antiguas brújulas chinas eran utilizadas en el marco conjunto de la magia y de la ciencia y la protociencia, por ejemplo la brújula magnética es un instrumento fundamental en la geomancia y el feng shui; las brújulas chinas tradicionales para el feng shui en lugar de los puntos cardinales (N-E-S-W/Ó) suelen tener por marco los hexagramas binarios del I Ching, es decir tales brújulas chinas están en el centro del diagrama llamado Pa Kua y el punto cardinal que suelen utilizar de referencia es el Sur ya que para la tradición China el Norte era nefasto (por el frío se asociaba a la muerte) y por oposición el Sur era (como el Este) fasto o bienaventurado (de allí consideraban que venía el calor y con ello la vida).
- El primer uso de una brújula de navegación de 48 posiciones en el mar está mencionado en un libro titulado "Las aduanas de Camboya", escrito por Zhou Daguan, diplomático de la dinastía Yuan. Allí se describe su viaje en 1296 desde Wenzhou hasta Angkor Thom, donde un marinero tomó una dirección de la aguja de "ding wei", equivalente a 22.5° SO. Luego de arribar en Baria, el marinero tomó un dato de la "Aguja (brújula) de Kun Shen", o 52.5° SO.
- El mapa de navegación de Zheng He, también conocido como el "Mapa Mao Kun", contiene una gran cantidad de detalladas tomas de aguja de viajes de Zheng He.
- Un manual de instrucciones titulado Shun Feng Xiang Song (Vientos propicios -o justos- para compañía) en la Biblioteca Bodleiana de Oxford contiene gran detalle acerca del uso de la brújula de navegación.
Brújulas modernas
Las brújulas de navegación actuales utilizan una aguja o disco magnetizados dentro de una cápsula llena con algún líquido, generalmente aceite, queroseno o alcohol; dicho fluido hace que la aguja se detenga rápidamente en vez de oscilar repetidamente alrededor del norte magnético. Fue en 1936 que Tuomas Vohlonen inventó la primera brújula portátil llena de líquido, diseñada para uso individual. Además, algunas brújulas incluyen un transportador incorporado que permiten tomar medidas exactas de rumbos directamente de un mapa. Algunas otras características usuales en brújulas modernas son escalas para tomar medidas de distancias en mapas, marcas luminosas para usar la brújula en condiciones de poca luz y mecanismos ópticos de acercamiento y observación (espejos, prismas, etc.) para tomar medidas de objetos lejanos con gran precisión.
Algunas brújulas especiales usadas en la actualidad incluyen la brújula de Quibla, usada por los musulmanes para obtener la dirección de la Meca al orar sus plegarias, y la brújula de Jerusalén, usada por los judíos para hallar la dirección a Jerusalén para realizar sus oraciones.
Balanceo de una brújula
Debido a que la inclinación e intensidad del campo magnético terrestre varía a diferentes latitudes, las brújulas generalmente son balanceadas durante su fabricación. Este balanceo previene medidas erróneas de la brújula debido a las mencionadas variaciones de campo magnético. La mayoría de fabricantes balancean sus brújulas para una de 5 zonas terrestres, que van desde la zona 1, que cubre la mayor parte del hemisferio norte, a la zona 5, que cubre Australia y los océanos del sur. Suunto, fabricante de equipos para exploración, introdujo al mercado las primeras brújulas de 2 zonas, que pueden usarse en un hemisferio completo, e incluso usarse en el otro sin tener fallos importantes de precisión.
Países representativos de cada zona
- Zona 1: Hemisferio Norte (Estados Unidos, Norte de Europa y Asia)
- Zona 2: México, América central, Panamá, Colombia, Venezuela, Norte de África
- Zona 3: Perú, Bolivia, Brasil, África central
- Zona 4: Paraguay, Uruguay, Sur de Argentina, Nueva Guinea, Sur de África
- Zona 5: Australia, Antártica, Nueva Zelanda
Sistemas de orientación y ubicación actuales
Hoy en día la tecnología y computación, además del avance satelital, han dejado muy de lado la brújula reemplazándola por el GPS (o, Global Position System - Sistema de Posicionamiento Global).
Este sistema da las coordenadas exactas la cual se calcula mediante una triangulación que realizan satélites de este sistema. Los equipos de posicionamiento tienen el tamaño de un teléfono móvil, o el de una calculadora científica. Estos proveen al instante, en cualquier rincón del globo, información de coordenadas, mientras que otros modelos adicionan mapas de la zona que incluyen rutas, gasolineras, puestos sanitarios, y hasta el relieve u hostelería.
En estas épocas toda nave, embarcación o aérea, equipo civil o militar puede estar al alcance de estos equipos.
Sin embargo, barcos y aviones siguen llevando brújulas mejoradas que pueden servir como guía ante desperfectos en sistemas más precisos. Las personas dedicadas a actividades como el senderismo o la exploración, también continúan utilizando la brújula, ya que no tiene partes frágiles y las posibilidades de desperfectos son menores. Además, no requieren pilas (lo cual es relevante desde un punto de vista ecológico y práctico) o acceso a una toma de electricidad.
SITUACIÓN DE APRENDIZAJE
Pepin está leyendo una historia de piratas, en medio de su lectura, donde se hace referencia de un instrumento que servía alos piratas para encontrar sus tesoros, crece en la mente de Pepin muchas incognitas sobre esa extraña herramienta llamada Brújula.
Imagen extraída de http://portalninos.igac.gov.co:8080/ninos/UserFiles/Image/imagenes/brujula(4).jpg
PREGUNTA GENERADORA
¿Cómo podríamos ayudar a Pepin?
¿Cómo se puede construir una brújula facilmente?
ACTIVIDADES CURRICULARES:
· ACTIVIDAD 1:
Tarea 1:
Como hacer una Brújula
Implementos necesarios:
Para este Proyecto necesitaremos lo siguiente:
· Un Pote con agua
· Un Corcho
· Tip-Top o cuchillo corta cartón
· Aguja
· Imán
· Un pedazo de cinta adhesiva
Comencemos!!!
Tomamos la aguja y el imán. Frotamos la aguja por el imán para que este se magnetice, de esta manera cuando lleguemos al momento de probarlo, la aguja nos mostrará el Norte.
A continuación bajo la ayuda de una persona adulta, le pedimos que corte una lonja del corcho, el cual nos servirá como base para nuestra aguja.
Hacemos uso de la cinta adhesiva para que la aguja quede firme al corcho y no se caiga.
Como paso final, solo nos falta poner el corcho con la aguja en el pote con agua y listo!!!
Solo falta dar vueltas y ver como nuestra brújula siempre mostrará el norte!!
Tarea 2:
Con base en el taller anterior realice un informe en su cuaderno, donde describa como desarrollo cada punto y a que conclusiones llegó.
Tarea 3:
Redacte el informe en Microsoft Word
HERRAMIENTAS DE ANDAMIAJE
EVALUACIÓN:
· Autoevaluación: El estudiante realiza una lista de los conocimientos adquiridos durante el proceso y cuales son los puntos en los que tiene déficit.
· Heteroevaluación: El docente realiza una inspección de los avances que van teniendo los estudiantes para crear estrategias para mejorar.
RECURSOS:
Físicos: Aula, Computadores, Internet, Tablero, Cuaderno.
Material Teórico: Tecnología Sexto, Videos
Humanos: Docente y Estudiantes
BIBLIOGRAFÍA Y CIBERGRAFÍA
ACTIVIDADES EXTRACURRICULARES:
OBSERVACIONES:
Entradas
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