Manual Estrada 5 CABA NATU CAP 9 PAG 282 a 293

Manual

Estrada PRIMERO EN LA ESCUELA

CABA

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BLOQUE: LA TIERRA Y EL UNIVERSO

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CONTENIDOS: • CARACTERÍSTICAS DEL PLANETA TIERRA. • LOS MOVIMIENTOS APARENTES DE LOS ASTROS VISTOS DESDE LA TIERRA. • EXPLICACIONES HISTÓRICAS PARA LOS MOVIMIENTOS APARENTES. • LOS MOVIMIENTOS REALES DE LA TIERRA: ROTACIÓN Y TRASLACIÓN.

LOS MOVIMIENTOS DE LA TIERRA

Vemos el cielo todos los días: antes de salir de casa, para ver si está nublado o si va a llover; cuando el Sol brilla, y a la noche, cuando la Luna ilumina. ¿Por qué el cielo cambia entre el día y la noche?, ¿y con las estaciones?

¿QUÉ SABEMOS HASTA AHORA? 1.

¿Qué forma tiene la Tierra? ¿Se puede deducir la forma de nuestro planeta sin fotografías tomadas desde el espacio? ¿Cómo?

2. ¿A qué se refieren las personas cuando dicen que el Sol “sale por las mañanas”? ¿“Sale” el Sol verdaderamente?

3. ¿El cielo es visto igual desde cualquier parte del mundo? ¿Por qué?

4. Observen la imagen, ¿qué cuerpos se ven? ¿Dónde les parece que está el Sol?

a. En la zona de la Tierra que está iluminada, ¿qué momento del día es?, ¿y en la parte en sombras?

¿Dónde estará la Luna durante todo el día?

¿Qué son los puntos brillantes en la zona en sombras?

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CIENCIAS

NATURALES CARACTERÍSTICAS DEL PLANETA TIERRA Seguramente, habrán leído o escuchado que la Tierra tiene forma de esfera. Pero sin fotografías tomadas desde el espacio, no es fácil demostrar esto. La Tierra es tan grande que lo más probable es sentir que estamos parados sobre algo plano. De hecho, muchas culturas pensaron eso durante miles de años.

El primero en demostrar que la Tierra no es plana fue el griego Eratóstenes, hace más de dos mil años. Eratóstenes pensó que si la Tierra fuese plana, la sombra de dos objetos iguales ubicados en lugares muy alejados debía ser igual. Con ayuda de un amigo, Eratóstenes realizó un experimento sencillo e ingenioso. Él y su amigo irían a dos ciudades separadas por una distancia de mil kilómetros; Alejandría, al norte, y Siena, al sur, más cerca del Ecuador. Cada uno de los dos mediría la sombra proyectada por un palo de la misma altura el mismo día y a la misma hora. ¿Qué observó? En Alejandría el palo hacía sombra, ¡pero en Siena no! La diferencia, pensó Eratóstenes, solo podía deberse a que la superficie de la Tierra era curva, y no plana.

Siglos después se confirmaron las conclusiones de Eratóstenes.

La Tierra es un cuerpo casi esférico, parecido a una pelota de goma achatada. A esta forma se la llama geoide. Las zonas achatadas son los polos, y la zona ensanchada, el Ecuador.

Si la Tierra fuera plana:

Experimento de Eratóstenes:

Alejandría

Alejandría luz

luz sombra Siena sombra

Siena

sombra

Alejandría

Alejandría sin sombra

Siena

Siena

Con su experimento, Eratóstenes llegó a la conclusión de que la Tierra es redonda.

Capítulo 9 • Los movimientos de la Tierra

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LOS MOVIMIENTOS APARENTES DE LOS ASTROS Según la hora del día, es posible ver en el cielo la Luna, el Sol, las estrellas y los planetas. A todos ellos se los llama cuerpos del cielo o astros. La ubicación de los astros cambia 1 constantemente a lo largo del día. Por ejemplo, temprano a la mañana, el Sol se ve bajo en el horizonte, su calor no nos llega de manera directa, por eso hace frío, y la luz es tenue. En cambio, al mediodía, el Sol está bien alto, su luz nos encandila, y la temperatura sube. A su vez, el cielo nocturno nos deslumbra con miles de estrellas y con la Luna. Este paisaje nocturno también varía entre un día y otro, incluso, a lo largo de una misma noche. Por todos estos cambios, es evidente que los cuerpos del cielo se mueven. Pero ¿qué gira alrededor de qué?

2 Durante mucho tiempo, se pensó que la Tierra era el centro del Universo, y que los astros giraban alrededor de esta. De hecho, si observamos el cielo a lo largo de un día, puede que nos parezca que es el Sol el que “sale” por el Este y rodea a la Tierra hacia el Oeste.

De la misma manera, percibimos que las estrellas y los planetas se mueven en el cielo, mientras la Tierra se mantiene inmóvil. A estos movimientos de los astros se lo llama aparentes, porque así es como un observador los percibe desde la Tierra. Sin embargo, no se trata de los movimientos reales que describen 3 los cuerpos celestes.

Los movimientos aparentes de los cuerpos del cielo ocurren como resultado de que, además de moverse alrededor del Sol, la Tierra gira sobre sí misma. Y nosotros con esta. ¿Cómo les parece que se ve el cielo desde la Luna?

Las imágenes laterales muestran a la Tierra vista desde la superficie lunar en distintos momentos: cuando se "asoma" en el horizonte (1), y más tarde, en distintas posiciones del cielo (2 y 3).

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El Sol y las estrellas vistos desde la Tierra El recorrido que hace el Sol en el cielo cambia durante el año.

En el verano, el Sol pasa más arriba de nuestras cabezas, y los rayos llegan de manera más directa. Como la trayectoria que recorre es mayor, los días tienen más horas de luz. El día más largo del año en el Hemisferio Sur es uno entre el 20 y el 23 de diciembre y se llama solsticio de verano. El día con menos horas de luz ocurre cuando el Sol hace el recorrido más corto por el cielo y se llama solsticio de invierno, esto sucede entre el 20 y el 23 de junio.

El recorrido de la Luna es real El camino que hace la Luna por el cielo no es aparente, es real, al contrario que el de las estrellas y el del Sol. La Luna gira alrededor de la Tierra y, por eso, la vemos aparecer por un lado del horizonte y ponerse por el opuesto.

verano primavera y otoño invierno E

N

S O

Trayectoria del Sol en las distintas estaciones del año.

Recorrido de la Luna a lo largo del día.

A la noche se ven las estrellas, que también describen movimientos aparentes para los observadores terrestres. Durante un día, las estrellas se mueven en bloque, todas juntas. Pero mientras que algunas salen por un lado del horizonte y se ocultan por el opuesto, otras son visibles todo el tiempo sobre la cabeza del observador, como “la Cruz del Sur”. El cielo nocturno va cambiando con las estaciones. Muchas estrellas, visibles en verano, no pueden verse en invierno.

1.

Busquen un poste en el patio de la escuela, y midan

3. Si se mide una línea imaginaria que atraviesa la

la sombra que proyecta a la misma hora, una vez

Tierra de Norte a Sur, esta mide 12.713 km, pero si

por semana durante varias semanas. ¿Qué diferen-

se hace lo mismo de Este a Oeste, su longitud es de

cias encontraron? ¿Cómo podrían explicarlas?

12.756 km, expliquen a qué se debe esta diferencia.

2. ¿Qué significa que los astros tienen movimientos

¿Es una esfera perfecta la Tierra?

aparentes?

Capítulo 9 • Los movimientos de la Tierra

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EXPLICACIONES HISTÓRICAS DE LOS MOVIMIENTOS APARENTES Las cosmovisiones

Hace miles de años, los seres humanos analizaban los astros solo a partir de sus observaciones y de cálculos matemáticos. Sin embargo, varios fenómenos no podían ser explicados y, para tratar de entenderlos, se creaban historias fantásticas o mitos.

A las maneras que tienen las personas de ver y de interpretar el mundo se las llama cosmovisiones. Las sociedades del pasado tenían cada una cosmovisiones diferentes con las que explicaban los fenómenos de la naturaleza y de la vida. Muchas veces, estos relatos incluían espíritus, dioses o fuerzas naturales, por eso se los llama mitos.

estrellas y planetas

Sol Tierra

El enigma de lo que ocurre en el cielo

Cielo (arriba)

Oeste

Este mar

desierto

Infierno (abajo)

Luna

Los sumerios creían que la Tierra era una isla que estaba rodeada por una cúpula donde estaban las estrellas.

Sol

Nut

Geb

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¿Cómo explicaban las personas, hace miles de años, que el Sol desaparecía en el horizonte y al día siguiente salía nuevamente, pero por un lugar distinto? Muchas culturas pensaban que la Tierra era el centro del Universo, y que las estrellas y el Sol giraban alrededor de esta.

• Los sumerios, que vivieron hace 8.000 años en Asia, se imaginaban que la Tierra era un disco plano que estaba cubierto por una especie de campana celeste donde estaban los astros.

• Los egipcios, hace 5.000 años, creían que la diosa Nut —que representaba el cielo— estaba apoyada con sus piernas y sus brazos sobre Geb, el dios de la Tierra. Nut tenía el cuerpo lleno de estrellas, que viajaban dentro de ella y trasladaban al Sol en una barca.

• Los aztecas representaban con un mito el nacimiento del Sol, al que adoraban y llamaban Huitzilopochtli. Cada día, Huitzilopochtli tenía una batalla con la Luna y las estrellas. Luego de vencerlas, Huitzilopochtli brillaba en el cielo.

• Los mayas creían que el Sol giraba alrededor de la Tierra y que cada noche, el Sol descendía al mundo de los muertos.

Esquema de la explicación, en el antiguo Egipto, del movimiento del Sol.

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Cuando la Tierra dejó de ser el centro del Universo Las ideas o representaciones que pueden explicar los fenómenos de la naturaleza se llaman modelos. Estos modelos se diferencian de los mitos en que están basados en observaciones y mediciones y, lo más importante, en que pueden ser probados.

Hace casi 2.500 años, el filósofo griego Aristóteles explicó que nuestro planeta estaba fijo, y los astros giraban en torno a este. Quinientos años después, el astrónomo egipcio Ptolomeo llegó a la conclusión de que todos los astros, incluida la Tierra, se movían en esferas, y que la Tierra se ubicaba en el centro del Universo. A esta manera de entender el Universo se la llama geocentrismo (gea significa “Tierra” en griego).

Cuando observamos la naturaleza, intentamos explicarla con los conocimientos que tenemos. A medida que se realizan nuevos descubrimientos, se elaboran nuevos modelos.

Hoy sabemos que el Sol está en el centro y que la Tierra y los planetas giran a su alrededor.

El modelo geocéntrico no era correcto, porque se basaba en los movimientos aparentes de los astros. Por eso, hace 500 años, el astrónomo polaco Nicolás Copérnico propuso un nuevo modelo en el que el Sol estaba en el centro, y los astros se desplazaban en círculos alrededor de aquel. Además, dijo que la Tierra giraba en torno al Sol y sobre sí misma, y que la Luna se movía alrededor de la Tierra. A este modelo se lo llama heliocentrismo (helios significa “Sol” en griego) y es aceptado en la actualidad, aunque con algunos cambios.

1.

planetas

luna

Tierra Sol

estrellas

El modelo geocéntrico fue aceptado durante miles de años.

La idea de Copérnico dio explicaciones más adecuadas a los fenómenos del cielo.

¿En qué se parecen los distintos mitos sobre el cielo

se “muevan” a través del cielo durante el día se

y la Tierra?

debe a que la Tierra está en el centro del Univer-

2. ¿Cuál es la diferencia entre un mito y un modelo científico? Den un ejemplo de cada uno.

3. Lucas dice que el hecho de que el Sol y las estrellas

so. Relean la información de esta página sobre el modelo heliocéntrico, y redacten una carta dirigida a Lucas explicándole en qué está equivocado.

Capítulo 9 • Los movimientos de la Tierra

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LOS MOVIMIENTOS REALES DE LA TIERRA Telescopios fuera de la Tierra El telescopio es un instrumento que permite ver detalles de objetos que se encuentran a distancias enormes, como los astros. Para su fabricación, se utilizan lentes o espejos de gran nitidez y tamaño. El satélite artificial Hubble es un telescopio espacial que permite observar planetas, estrellas y otros cuerpos del cielo.

Telescopio espacial Hubble.

El conocimiento científico avanza día a día. A partir de nuevas observaciones, técnicas y herramientas. De esta manera, se pudo pasar del modelo geocéntrico al modelo heliocéntrico. Uno de los científicos que contribuyó en esta revolución fue Galileo Galilei. Este científico italiano, que cambió la manera de entender el Universo, fue uno de los primeros en realizar sus observaciones siguiendo reglas repetidas y ordenadas.

Galileo apoyó las ideas de Copérnico y ayudó a demostrarlas a partir de sus observaciones. Para esto se valió de una nueva herramienta: el telescopio, un instrumento óptico que permite observar cosas que están muy lejos, como la Luna y los planetas. Gracias al telescopio, en 1609, Galileo observó que algunos planetas tienen “lunas” o satélites naturales que giran a su alrededor. Al observar esto, este astrónomo penso que, si exitían cuerpos que giraban alrededor de otros planetas que no eran la Tierra, entonces quizás esa era la prueba de que nuestro planeta no era el centro del Universo.

A lo largo del tiempo, se desarrollaron otros instrumentos que permitieron confirmar este modelo. Desde mediados del siglo XX, es posible lanzar satélites artificiales al espacio, con telescopios y cámaras fotográficas que permiten explorar el Universo desde afuera de la Tierra.

De esta manera, se pudo confirmar y comprobar que la Tierra, al igual que los demás planetas, gira alrededor del Sol. A este movimiento que realiza un astro alrededor de otro se lo llama traslación.

Tierra Sol

Uno de los movimientos reales que hace la Tierra es la traslación alrededor del Sol.

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La rotación: el día y la noche Si el Sol no gira alrededor de la Tierra, ¿qué movimiento real es el que hace que lo veamos aparecer y desaparecer sobre el horizonte? Cada día, la Tierra da una vuelta completa sobre su propio eje. A medida que gira, el Sol ilumina zonas distintas del planeta. Cuando la zona en la que vivimos empieza a ser iluminada por el Sol, amanece; cuando llega a un punto en el que el Sol la ilumina más directamente, es el mediodía, y cuando deja de iluminarla, se hace de noche. Al amanecer y cerca del anochecer, las sombras que proyectan los objetos y los seres en la Tierra son alargadas; en cambio, al mediodía, son más cortas.

En la zona del Ecuador, al mediodía, no se proyectan sombras, La Tierra gira sobre un eje imaginario que la atraviesa por los polos, como el ¿por qué? palito de una manzana acaramelada.

Este movimiento, que la Tierra completa en aproximadamente 24 horas, se llama rotación. El eje de rotación de la Tierra es una línea imaginaria que la atraviesa por el centro pasando por los dos polos.

La Tierra gira en el sentido contrario a las agujas del reloj, es decir, en sentido Oeste-Este. Por este motivo, el movimiento 1. ¿Qué instrumento permitió aparente del Sol es de Este a Oeste.

observar el cielo y los astros

día

con más detalle?

noche

2. El viaje que hizo Colón desde Europa hacia América, ¿fue

luz del Sol

La Tierra gira sobre su eje de Oeste a Este. En la zona iluminada, es de día y en la que está en sombras, es de noche.

Para un observador desde la Tierra, es difícil encontrar evidencias directas de la rotación terrestre. Este movimiento solo se detecta sensiblemente desde una nave espacial. Sin embargo, los astrónomos consideran al movimiento aparente de los astros como una prueba indirecta de la rotación de la Tierra, ya que se producen como un reflejo del giro terrestre.

a favor o en contra del movimiento de rotación terrestre?

3. Cuando son las 7 de la mañana en Buenos Aires, ¿es de día en todo el mundo? ¿Por qué?

4. París está cinco horas al este de Buenos Aires.

Para saludar a un amigo que está en París en Año Nuevo, ¿a qué hora tendrían que llamarlo desde Buenos Aires?

Capítulo 9 • Los movimientos de la Tierra

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LA TRASLACIÓN DE LA TIERRA Y LAS ESTACIONES

La relación entre el tamaño del Sol y el de la Tierra es parecida a la que hay entre una pelota de básquet y una arveja.

Como vimos, el movimiento que hace un astro alrededor de otro es la traslación. La trayectoria o el camino que describe el astro que se mueve se denomina órbita.

La Tierra tarda un año en completar su órbita alrededor del Sol. Quizás puede parecerles un montón de tiempo, pero es un recorrido muy grande, y la Tierra lo hace bastante rápido: ¡a 108.000 kilómetros por hora!

La órbita de la Tierra no es circular, sino que es un poco ovalada, a esa forma se le dice elipse. Dentro de esa elipse, el Sol no está justo en el centro, sino corrido hacia un costado.

Sin embargo, estas diferencias son insignificantes en comparación con la distancia entre el Sol y la Tierra a lo largo de toda la órbita terrestre. Por eso, la distancia entre nuestro planeta y el Sol es prácticamente siempre la misma.

s one mill 147 de km

Tierra

Sol

órbita de la Tierra si fuera circular

s one mill 152 de km

polo

órbita de la Tierra (elipse)

La Tierra se traslada alrededor del Sol siguiendo una órbita casi circular.

La traslación de la Tierra tiene que ver con las estaciones del año. Las estaciones son épocas en las que el clima es similar en una zona del planeta, y se repiten año tras año. En el verano hace calor, y los días son más largos. Luego, sigue el otoño, la temperatura es menor y los días se acortan. El día más corto del año, el solsticio de invierno, empieza la estación más fría.

Después, llega la primavera, y la temperatura vuelve a subir.

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Si la Tierra pasa siempre casi a la misma distancia del Sol, ¿qué hace que en un momento sea invierno o verano y en otros, otoño o primavera? ¿Y por qué, cuando en una parte del mundo es verano, en la otra es invierno?

El eje de la Tierra no está línea 23,5o perpendicular “derecho” delante del Sol, sino a la órbita que tiene una inclinación de 23,5° respecto de su órbita. Esto hace que la luz y el calor del Sol no lleguen de la misma manera durante todo el año.

La Tierra puede dividirse en dos mitades: el Hemisferio Norte y el Hemisferio Sur. Deplano de de la órbita bido a la inclinación del eje, a sentido rotación medida que la Tierra gira aleje rededor del Sol, un hemisferio El eje de rotación de la Tierra está recibe más luz y calor que el inclinado con respecto a su órbita. otro. Cuando en el Hemisferio Sur es verano (entre diciembre y marzo), en el Hemisferio Norte es invierno, y viceversa.

En otoño y primavera, ambos extremos del eje están a una distancia similar del Sol, por eso, la temperatura en estas dos estaciones es parecida.

Nombre astronómico de las estaciones En julio las personas del Hemisferio Sur podríamos decir que es invierno, pero las del Hemisferio Norte nos dirán: “¡No, es verano!”. Para ponernos de acuerdo, existen nombres astronómicos de las estaciones, que se indican con números romanos.

Nombres Hemisferio astronómi- Hemisferio Norte Sur cos I

Primavera

Otoño

II

Verano

Invierno

III

Otoño

Primavera

IV

Invierno

Verano

I 21 de marzo

1.

Unan con flechas las palabras de la columna izquierda

II

IV

21 de junio

21 de diciembre

III 21 de septiembre

Esquema que muestra las estaciones del año.

con las de la derecha.

Rotación

Órbita

Traslación

Hemisferios

Inclinación terrestre

Día y noche

Ecuador

Estaciones

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TA L L E R D E

CIENCIAS Para hacer en el patio de la escuela.

EL HUEVO PODRIDO ESPACIAL En el juego del huevo podrido, los participantes se sientan en ronda y uno de ellos la rodea mientras todos cantan “jugando al huevo podrido, se lo tira al distraído, el distraído lo ve, y empieza a correr”. Cuando termina, deja el “huevo podrido” detrás de alguno de los participantes, y sale corriendo. Cuando el jugador se da cuenta, intenta atraparlo. Si lo consigue, sigue el mismo “huevo podrido”, pero si este logra sentarse, el que quedó parado es el próximo “huevo podrido”. Ahora, les proponemos jugar al huevo podrido espacial, que tiene algunos cambios. Veamos de qué se trata…

MATERIALES

Globo terráqueo • Imágenes de paisajes • 16 cuadrados de cartulina • Lápiz • Pegamento • Tiza.

ANTES DE EMPEZAR 1. Entre todos, consigan 16 imágenes de paisajes. Tienen que ser de invierno, verano, primavera y otoño en cada momento del día: mañana, mediodía, atardecer y noche.

2. Peguen cada imagen en un cuadrado de cartulina y escriban debajo qué representa. Por ejemplo, primavera/atardecer o invierno/mañana.

que correr a buscar la imagen que coincida con la estación y el momento del día en el que quedó la Argentina respecto del Sol. 5. El que primero lo consiga, ocupa el lugar vacío en la ronda; el otro es el nuevo “huevo podrido”.

¡A JUGAR! 1. Ubiquen

las cartulinas sobre una pared del patio, una al lado de la otra siguiendo el orden que sucede en la naturaleza.

2. Luego, formen una ronda y marquen el centro con tiza para indicar el Sol. Uno de los jugadores empieza dando la vuelta mientras los demás cantan. En este caso, el “huevo podrido” será un globo terráqueo.

3. El jugador que gira alrededor de la ronda también tiene que hacer rotar el globo terráqueo, como hace la Tierra en el espacio. (¡Sin mirarlo!)

4. Cuando el “huevo podrido” deja el globo terráqueo detrás de un jugador, ambos tienen

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El globo terráqueo representa la Tierra y está inclinado de la misma manera que nuestro planeta respecto de su órbita.

1.

Unan con flechas los elementos de la izquierda con lo que representan en el juego.

Ronda

Traslación terrestre

Las vueltas del “huevo podrido”

Rotación terrestre

El giro del globo terráqueo

Órbita terrestre

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ACTIVIDADES DE INTEGRACIÓN 1. Lean el siguiente texto, y respondan a las pre- 3. Encierren con un color las fraguntas.

ses relacionadas con los movi-

Cuenta la leyenda que el cazador Orión presumía de su belleza, y la diosa Artemisa le envió un escorpión para desafiarlo. Pero el cazador no pudo contra el animal: el escorpión lo picó y lo mató. Entonces, los dioses pusieron una constelación de cada uno en cada extremo del cielo. De manera que cuando Orión sale por el Este, Escorpio se esconde por el Oeste, persiguiéndolo eternamente.

mientos aparentes de los astros y con otro color, las que tienen que ver con los movimientos reales.

LA TIERRA ROTA – EL SOL SE OCULTA – LAS ESTRELLAS APARECEN – LA LUNA SE PONE – EL SOL SE TRASLADA ALREDEDOR DE LA TIERRA – LA TIERRA GIRA ALREDEDOR DEL SOL

4. Indiquen si las siguientes afirmaciones son verdaderas (V) o falsas (F). Fundamenten cada elección.

• Los experimentos de Eratóstenes demostraron que la Tierra gira alrededor del Sol. este

oeste

• El modelo heliocéntrico dice que el Sol está en el centro del Sistema Solar.

• Los aztecas creían que la diosa Nut repre-

a. ¿Qué es una constelación? b. ¿Por qué no se observan las constelacio-

sentaba al cielo. Esta se apoyaba sobre el

nes durante el día?

sentaba al Sol.

c. ¿Esta historia es un mito? ¿Por qué? d. ¿Qué tipo de movimientos describen los

• La rotación de la Tierra produce las diferen-

astros de esta historia? Fundamenten su res-

• La rotación de la Tierra produce el día y la noche.

puesta.

cuerpo de Huitzilopochtli, el dios que repre-

cias de temperatura entre las estaciones.

2. Subrayen con color la palabra “intrusa” en los siguientes grupos de palabras. Luego, escriban una oración o un párrafo que relacione las palabras restantes.

a. Polos – Ecuador – geoide – Luna. b. Órbita – año – rotación – Sol. c. Estrellas – Luna – movimientos aparentes– mitos.

d. Heliocentrismo – Copérnico – Ptolomeo – centro – Sol.

¿Qué sé ahora que antes no sabía?

Vuelvan a leer las preguntas del comienzo del capítulo y respóndanlas con lo que aprendieron sobre los movimientos de la Tierra. ¿Qué diferencias encuentran entre las respuestas de ahora y las que habían dado antes de leer el capítulo? ¿Cuáles fueron los temas que más les gustaron? Busquen información nueva para seguir aprendiendo.

Capítulo 9 • Los movimientos de la Tierra

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