Sistema Sol - Luna - Tierra casero
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Ing. Daniel Pérez LW1ECP
fb: Daniel Ricardo Perez Alonso contacto:
danyperez1{arrroba}yahoo.com.ar
(el texto se ampliará próximamente)
Se necesitaba hacer una maqueta en 3D que
ilustre los movimientos de la Tierra y la Luna, para ayudar a comprender la
alternancia día/noche y las estaciones.
Poder simular las estaciones implica que se debe respetar el hecho de que el eje
terrestre está inclinado con respecto a la eclíptica (el plano de la órbita), y
además debe mantener la inclinación con respecto al infinito, o sea, siempre
paralelo a sí mismo. Esta fue la idea original para lograr el paralelismo,
mediante el principio del pantógrafo:
Pero no era práctico lograr un giro de 360 grados. Una idea más parecida a lo que se terminó implementando es:
La traslación de la Tierra alrededor del Sol se logró modificando el carrusel de un minicomponentes:
La columna que sostendrá a la lámpara que haga de Sol se hizo con tubo roscado:
(La rueda dentada ya no tendrá función, el carrusel se moverá en forma
estrictamente circular, sin cabeceo).
Despiece de una de las lectoras de CD que donaron sus mecanismos:
En este modelo de lectora, el desplazamiento del cabezal es por sinfín. La rueda dentada que engrana en el sinfín está partida en dos ruedas paralelas, con un muelle que las mantiene haciendo fuerza sobre la hélice para reducir el juego. Sin embargo, se notó que la presencia de ese muelle aumentaba mucho la fricción, por lo que se eliminó:
Toda fricción es perjudicial en esta maqueta ya que para disminuir la cantidad de reducciones se optó por trabajar los motores con sólo 1,5V.
Aspecto del sistema terminado:
La correa se hizo con un elástico de costurera. La forma de pegar solapados los
extremos se adoptó para no perturbar cuando esa unión circula sobre las poleas;
en un principio se temió que fuese a despegarse fácilmente pero no ocurrió. Se
usó cemento de contacto, manteniendo prensada la unión por un buen rato.
Video en funcionamiento:
https://www.youtube.com/watch?v=v_ywMxOu4YE
Si tuviera que volver a hacerlo, haría que el motor
de traslación terrestre estuviese incorporado en el mismo bloque móvil, y éste
rodando por el piso o una mesa. El centro de la órbita sería un simple eje
vertical, además de la lámpara. De ese modo se puede lograr radios de órbita más
grandes y que aun así el conjunto sea fácilmente transportable, y requeriría
menos pasos de reducción de velocidad para la traslación.
Habría que diseñar un vínculo Tierra - Sol en forma de varilla con piñones en
cada extremo, para mantener el paralelismo.
Es imposible respetar las escalas reales en una maqueta como la descripta. Para tomar conciencia de las
PAVOROSAS diferencias de tamaño y distancia, se agregó este simple dispositivo para ayudar en la clase:
La tanza es de 3,76m, suficiente para caber cómodamente en un aula, mientras que el radio de la órbita lunar es de 9,7mm. La Tierra es una cabeza de alfiler, y la Luna es un trozo de alfiler sin cabeza clavado en la madera.
La maqueta móvil tampoco sirve para explicar los eclipses de Sol, que exigen respetar cuidadosamente las relaciones de tamaño y distancias del Sol y la Luna, como así también la inclinación de la órbita de la Luna respecto de la eclíptica. Lo siguiente permitió salvar las dificultades prácticas:
En cada posición de la Tierra, una Luna está levantada sobre la eclíptica, dos
están hundidas por la mitad en ella, y una cuarta (no aparece en la foto) está
por debajo de la eclíptica.
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