UNA ESTRELLA EN UNA CAJA

Explora el ciclo de vida de las estrellas con la actividad

Breve descripción

¿Te has preguntado alguna vez qué les ocurre a las diferentes estrellas que ves en el cielo nocturno a medida que envejecen? La actividad Una estrella en una Caja te permitirá explorar el ciclo de vida de las estrellas mediante una animación, con estrellas de diferentes masas iniciales y ver cómo cambian durante su vida. Algunas estrellas viven una vida acelerada y dramática; otras, por el contrario, cambian muy poco durante billones de años. La aplicación muestra las variaciones en la masa, tamaño, brillo y temperatura para todos los estadios de su vida.

Winner First Prize of Scientix Award

Objetivos

  • Entender las diferencias entre los ciclos estelares en función de las masas de partida.
  • Mostrar el uso de gráficas como una herramienta para explorar diferentes aspectos físicos de un sistema complejo.

Objetivos de aprendizaje

  • Describir la relación entre masa inicial de una estrella y la duración de su vida.
  • Estado en el que las estrellas, por encima de una cierta masa, acaban su vida como supernovas.
  • Nombrar en orden las etapas principales del ciclo de vida de una estrella para diversas masas iniciales.
  • Describir la relación entrela masa y la edad de una estrella y su posición en el diagrama de Hertzsprung-Russell.

Evaluación

La precisión de las respuestas de los alumnos a las diferentes preguntas relacionadas con los objetivos de esta actividad, puede servir de base para la evaluación global de lo que han comprendido. Sin embargo, realizando esas mismas preguntas a los alumnos de forma individual, se puede obtener una evaluación más detallada.

  • Pide a tus estudiantes que comenten qué cambios ocurrirían a una estrella de una masa solar a medida que el marcador se mueve por el gráfico.
  • Pregunta a tus estudiantes porqué diferentes masas estelares iniciales dan lugar a diferentes ciclos de vida. ¿Cuáles son las principales diferencias y qué ocurre al final de la vida de esas estrellas?

Materiales

  • Ordenador con conexión a Internet.
  • Hojas de ejercicios (worksheets) de Una Estrella en una Caja (disponibles en la sección Classroom resources" de http://lcogt.net/education/starinabox).

Información de referencia

  • Los alumnos deberán tener una idea general de lo que es una estrella antes de comenzar la actividad.
  • Se recomienda estar familiarizados con el concepto de "quema/fusión" del Hidrógeno y con el uso de gráficas para mostrar y analizar la información.
  • El profesor puede usar una presentación powerpoint para explicar el ciclo de vida de las estrellas antes de comenzar la actividad (disponible en la sección "Classroom resources" de http://lcogt.net/education/starinabox).

Descripción completa de la actividad

La aplicación Una Estrella en una Caja está disponible en el enlace : http://lcogt.net/starinabox

Nivel Educativo Secundaria

Paso 1

  • Abre la tapa de tu "Una Estrella en una Caja".
  • La gráfica es un diagrama Hertzsprung-Russell en el que se representa la luminosidad de la estrella (eje vertical) frente a su temperatura (eje horizontal).
  • Los paneles de información te permiten comparar el Sol con tu estrella. Se muestran los radios relativos, la temperatura superficial, el brillo (luminosidad) y la masa de la estrella en comparación con los valores de dichas magnitudes para el Sol.

Paso 2

La evolución del Sol a lo largo de su vida.

Pulsa el botón de inicio (play) debajo del diagrama Hertzsprung-Russell para ver la evolución del Sol. Nombra los tres estadios de la vida del Sol mostrados en el diagrama Hertzsprung-Russell.

  • Estadio 1:
  • Estadio 2:
  • Estadio 3:

Utiliza la siguiente tabla para describir los cambios que irá sufiendo el Sol entre esos estados. Etiqueta como "Crecimiento", "Decrecimiento" o "Se mantiene constante" para cada una de las cantidades en la tabla y el rango de valores que toman si sufren algún cambio.

Observa la información del icono "bombilla":

  • ¿En que momento de su vida el brillo del Sol será máximo?
  • ¿Qué edad tendrá el Sol entonces? (en millones de años)

Observa la información del icono "termómetro":

  • ¿En qué momento de su vida el Sol estará más caliente?
  • ¿Cuál es el valor de esa temperatura máxima entonces? (en K)

Observa la información del icono "reloj":

  • ¿En que etapa de su vida pasa el Sol la mayor parte del tiempo?
  • ¿Cuanto dura ese período? (en millones de años)

Observa la información del icono "pesa" (masa):

  • ¿Qué le ocurre al Sol a medida que envejece?
  • ¿Qué tipo de estrella será el Sol al final de su vida?
  • ¿Cuál es la duración total de la vida del Sol? (en millones de años)

Paso 3

Con el cuadro "Masa", explora la evolución de estrellas con diferentes masas iniciales.

  • Selecciona una masa inicial para tu estrella en el cuadro "Masa".
  • En el conjunto de iconos del diagrama Hertzsprung-Russell, pulsa "inicio" para observar la evolución de esta nueva estrella.
  • Prueba con unas cuantas masas diferentes y responde a las siguientes preguntas Utilizando el diagrama Hertzsprung-Russell:
  • ¿En qué punto de la secuencia principal empieza su vida la estrella con menor masa? ¿Y la de mayor masa?
  • Hay tres posibles finales para la última etapa de la vida de una estrella en función de su masa inicial. ¿Cuáles son?

Paso 4

Sigue la evolución de cinco estrellas con masas diferentes y completa la tabla mostrada a continuación. Los datos de cada fila representan a estrellas con distintas masas. (¡Pista!: Puedes ayudarte con la "Tabla de Datos" que ofrece la aplicación para hallar los valores exactos de las magnitudes solicitadas)

Paso 5

Estudia los valores de más magnitudes para las distintas estrellas de la tabla.

  • Compara las temperaturas: ¿Para qué valor de la masa se llega a la temperatura más alta? ¿En qué momento de su vida la estrella alcanza esa temperatura?
  • Compara las luminosidades: ¿Qué estrella alcanza el valor más alto de luminosidad (brillo)? ¿Es la misma estrella que llega a la temperatura máxima?

Paso 6

Preguntas de respuesta múltiple. Elige la respuesta correcta.

¿En qué tipo de estrella se convertirá el Sol cuando deje la Secuencia Principal?

  • Estrella de neutrones
  • Enana roja
  • Gigante roja
  • Supergigante roja

¿Cuál es el principal factor que determina el camino que seguirá una estrella después de abandonar la Secuencia Principal?

  • Masa
  • Luminosidad
  • Temperatura
  • Radio

La masa de la estrella Betelgeuse es muchísimo más grande que la del Sol. Por tanto la duración de su vida será:

  • Mayor que la del Sol
  • La misma que la del Sol
  • Menor que la del Sol

En comparación con el momento en que ingresa en la Secuencia Principal, la masa de una estrella al final de su vida será:

  • Mayor
  • La misma
  • Menor
  • En función del tipo de estrella

¿En qué etapa pasará el Sol la mayor parte de su vida?

  • Secuencia Principal
  • Gigante roja
  • Enana roja
  • Enana blanca

(soluciones en: http://goo.gl/tlaEH1)

Plan de estudio

Space Awareness curricula topics (EU and South Africa)

Our wonderful Universe, stars

National Curricula UK

GCSE, physics: AQA Science A, Edexcel, OCR A, OCR B, WJEC

GCSE, astrophysics: Edexcel

A level, physics: AQA, Edexcel, OCR A, OCR B, WJEC

KS3, physics: space physics

KS2, year 5, science: Earth and space

Temas del currículum de Space Awareness (EU y Sudáfrica) - Nuestro maravilloso Universo, estrellas.

Currículum nacional España

Secundaria (ESO): Física y Química, Secundaria (Bachillerato): Física, Química

Más información

Conclusión

La actividad finaliza cuando los estudiantes han completado las hojas de ejercicios y el profesor ha debatido con ellos las diversas respuestas que pueden haber dado al cuestionario.

This resource was developed by Edward Gomez, LCOGT and peer-reviewed by astroEDU. Translated in Spanish by Mariana Lanzara.

Descargar
attachments
Tema del plan de estudio
stars
La gran idea de la ciencia
Palabras clave
Stars, Lifecycle of stars, Evolution, Interactive
Edades
10 - 19
Nivel del sistema educativo
Middle School, Secondary School, Informal
Tiempo
30min
Tamaño del grupo
Group
Supervisión de seguridad
Unsupervised
Gasto
Average (5 - 25 EUR)
Ubicación
Indoors (small, e.g. classroom)
Competencias básicas
Constructing explanations, Engaging in argument from evidence, Communicating information
Tipo de actividad de aprendizaje
Partial enquiry
Autor de la actividad
Edward Gomez, LCOGT
Enlace a la actividad original
Repositorios
Recursos relacionados