``Día Sideral''

Introducción: Uno podría pensar que el Sol y las estrellas se mueven en el cielo a la misma velocidad, ya que sus movimientos son el resultado de la misma causa -la rotación de la Tierra. El movimiento aparente del Sol, sin embargo, también es afectado por la órbita de la Tierra. Debido a que giramos alrededor del Sol, debemos completar un poco más de una rotación para que el Sol aparezca en el mismo lugar en dos días sucesivos. Por otro lado, la Tierra está tan lejos de las estrellas que su movimiento entre ellas es insignificante, y una estrella dada aparecerá en el mismo lugar para cada rotación de la Tierra. Al tiempo requerido para esta rotación se le llama día sideral.

Equipo: Un buen ojo, un edificio elevado y un reloj (debe tener un ``segundero'' o de imagen digital).

Tiempo Requerido: Unos pocos minutos de varias noches por una o dos semanas.

>Qué hacer?: Para encontrar la diferencia entre un día solar y un día sideral, usted medirá los intervalos entre los tiempos en que la estrella vuelve a un sitio dado en atardeceres sucesivos. Esto requiere el conocimiento tanto de la posición de la estrella como del tiempo solar cuando está en esa posición. Esto es fácil -usted lo puede leer de su reloj, aunque debe chequear cuidadosamente su reloj antes de cada observación, para asegurarse de que no se esté adelantado o atrasando cada día.

Encontrar la posición requiere un poco más de destreza. Note que usted no necesita realmente conocer las coordinadas de la posición; usted sólo necesita fijar un ``sitio'' que pueda ser identificado en forma fidedigna cada noche que la estrella vuelva. Una buena manera de hacer esto es medir el tiempo que le toma a una estrella pasar por detrás de un edificio alto (el tiempo que está oculta detrás del edificio o, quizás, de una montaña cercana). El borde del edificio define el lugar. Esto estaría bien si usted pudiera quedarse en el mismo lugar por varias noches. Pero si usted debe salir durante las 24 horas y luego vuelve a un sitio un poco diferente, el borde estará enfrente de un lugar diferente en el cielo, lo que le llevará a un resultado pobre.

Para minimizar este problema, ubíquese tan lejos como pueda del edificio. Por ejemplo, si usted piensa que puede ubicar su lugar de observación noche a noche (posición de su ojo) dentro de 1 metro, el edificio debería estar, al menos, a 100 metros de su ubicación. Para 1/2 metro, el edificio debe estar a 50 metros, etc. Una buena manera de marcar su posición y línea visual sería por medio de una varilla, pero esto no es necesario si usted es cuidadoso.

Elija una estrella suficientemente baja en el cielo, la cual luego será ocultada por su edificio desde su sitio. Es más simple si la estrella está aproximadamente en dirección sur; si no, usted deberá pensar con cuidado en la trayectoria de la estrella a través del cielo. Lo mejor es monitorear los movimientos de varias estrellas candidatas por alrededor de una hora y, con esto, elegir una estrella, un lugar y un edificio más convenientes.

Una vez elegido todo esto, anotar el instante en el cual la estrella es tapada por el edificio. Si usted quiere mejorar la precisión, puede repetir esto con una segunda estrella, con la cual no tendría que usar el mismo edificio o, aún, el mismo lugar de observación. En la siguiente noche despejada, vuelva exactamente al mismo lugar de observación, encuentre su estrella y, nuevamente, anote el tiempo de ocultación con una precisión de, al menos, un segundo. Repita esto por, al menos, 3 noches, pero un intervalo más largo de 4-6 noches entre noches lleva a una precisión mejor.

Preguntas:

1.

Calcule sus valores para la longitud del día sideral para cada uno de los intervalos de noche-a-noche para los cuales usted observó.

2.

Determine, por lo menos, cuatro fuentes de error en este experimento, y para cada uno dé una manera, si existe, para minimizar ese error.

3.

Estime, también, el tamaño de cada error (en tiempo) lo mejor que pueda (no espero un análisis estadístico completo o algo por el estilo... sólo una buena aproximación).

4.

Compare su valor promedio medido y una estimación de su error (tome la raiz cuadrada de la suma de los cuadrados de sus estimaciones numéricas de (2), como una estimación) con el valor aceptado. No se retrase aquí. En otras palabras, deme su opinión honesta de su lista de errores, aunque ellos sean irracionalmente grandes o pequeños... lo que cuenta aquí es que usted haga ciencia ``honestamente'', sin dejarse influir por querer obtener los números correctos. Este es todo el punto para este proceso! Diga si su valor actual está dentro de su lista de errores y diga si piensa que ésta fue satisfactoria.

5.

Usualmente, sus intervalos más largos entre mediciones le darán los resultados más precisos. >A qué se debe esto?

6.

>Por qué se reduce el error si usted está lejos de su objeto que se oculta? Explique con un diagrama, si eso aclara su caso.

7.

Haga un dibujo de su ``modelo'' con mediciones aproximadas de distancias. Identifique, también, qué estrella(s) tomó al usar el mapa estelar. Sólo los nombres y las coordenadas aproximadas será suficiente.

8.

>Deberían diferir sus mediciones de estrella a estrella? >Por qué, o por qué no?