Medir una sombra al mover el objeto, con la luz fija
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Índice
La pregunta que vamos a investigar
¿Qué ocurre con el ancho de la sombra al acercar el objeto a la linterna, sin mover la luz ni la pared? En una disposición sencilla, con el objeto frente a la luz y la pared detrás, la sombra suele hacerse más grande al acercarlo a la fuente luminosa y más pequeña al alejarlo hacia la pared. El tamaño del foco y la posición del objeto también pueden volver más o menos difusos los bordes.
Una prueba con una sola variable
Para comparar de manera justa, imaginemos una linterna doméstica a 60 cm de una pared. Se mantiene fija y apuntando a la misma zona. Entre ella y la pared colocamos verticalmente una tarjeta opaca de 4 cm de ancho, siempre con la misma orientación. Marcamos tres posiciones para la tarjeta: a 20, 30 y 40 cm de la linterna. Solo movemos la tarjeta; la pared, la linterna y el ancho del objeto no cambian.
Si se trata de una actividad real, conviene hacerla con acompañamiento adulto, una linterna doméstica de baja temperatura y sin mirar directamente al foco. No hace falta oscuridad total, fuego ni láser. También puede resolverse sobre el papel con las tarjetas de datos de la ficha.
Tres tarjetas de resultados inventados
Los siguientes anchos son datos ficticios para practicar la lectura, no mediciones hechas durante un experimento real. En este ejemplo, tres personas estiman el borde de cada sombra y anotan el ancho redondeado a centímetros.
| Tarjeta | Distancia luz-objeto | Medición 1 | Medición 2 | Medición 3 | Borde |
|---|---|---|---|---|---|
| A | 20 cm | 12 cm | 12 cm | 11 cm | Difuso |
| B | 30 cm | 8 cm | 8 cm | 8 cm | Algo difuso |
| C | 40 cm | 6 cm | 6 cm | 6 cm | Bastante nítido |
Compara los datos sin exigir que se repitan exactamente en casa: con una linterna real el foco no es un punto perfecto, la tarjeta puede moverse ligeramente y los bordes pueden ser difíciles de definir. En los datos inventados, la sombra A es la mayor y la C, la menor. La posición A es la más cercana a la luz.
¿Por qué puede aumentar la sombra?
La luz avanza en distintas direcciones desde la fuente. Cuando una tarjeta está cerca de la linterna, intercepta un conjunto de rayos que habría iluminado una zona mayor de la pared. Cuando está cerca de la pared, el contorno proyectado se aproxima más al tamaño de la propia tarjeta. Es una explicación geométrica sencilla de la tendencia observada, no una promesa de medidas exactas con cualquier linterna.
Para sacar una conclusión válida debemos conservar las demás condiciones. Si alguien mueve también la linterna, gira la tarjeta o cambia la distancia a la pared, ya no sabremos qué modificación produjo la diferencia.
Pregunta breve con respuesta
Pregunta: ¿Cuál de las tres tarjetas muestra la sombra más grande y qué posición ocupa el objeto?
Respuesta: La tarjeta A, con mediciones de 12, 12 y 11 cm, frente a 8 cm o 6 cm de las otras posiciones. El objeto está a 20 cm de la linterna: es el más cercano a la luz de los tres.
Ficha para observar y registrar
La ficha de sombras contiene un esquema del montaje, tres tarjetas para comparar y una tabla vacía en la que registrar hasta tres mediciones propias o de una simulación de clase, indicando cuándo el borde no se ve nítido. El solucionario separado distingue las conclusiones que sí se pueden sacar de los datos y las que exigirían una nueva prueba.
