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Nuestro globo

Vamos a dar en este tercer grado de nuestra enseñanza una idea general del globo que habitamos, en sus componentes de Tierra, Mar y Atmósfera.

Sin duda se habrá observado que en el primer grado enlazamos las primeras ideas sobre nuestro globo con los conocimientos más sencillos de Historia Natural; que en el segundo grado hacemos preceder a esta enseñanza breves nociones de Geología, todo ello bajo el título de La Tierra y sus producciones; pero ya en el último grado, hemos creído conveniente imprimir más extensión a la Geología y tratar de nuestro globo exclusivamente, para tratar la Historia Natural con más extensión e independencia. Esto obedece a un plan estudiado de antemano, para mayor inteligencia de los alumnos.

También con el objeto de imprimir alguna más extensión a la enseñanza de la Física y Química, hemos llevado la Meteorología a la enseñanza sobre nuestro globo, por ser la Atmósfera el vasto escenario donde aparecen los meteoros, y lo efectuamos de esta suerte toda vez que los niños se hallan ya iniciados en el conocimiento de los agentes físicos que producen los fenómenos atmosféricos.

El estudio de nuestro Globo en sus partes componentes es la enseñanza que mejor se adapta para dar principio a las ciencias físicas y naturales, tratándose ya de alumnos que se hallan a una regular altura de conocimientos; y como la Astronomía se puede considerar como ciencia física, después de dar a conocer la naturaleza de nuestro globo, justo será que lo estudiemos como estrella del cielo, relacionado con el Sol y la Luna especialmente, y luego con las demás esferas planetarias y con todos los globos que pueblan el espacio.

¡Qué estudio más digno del hombre es el del espectáculo de la Naturaleza! Vivimos en un lamentable olvido sobre el conocimiento y la dinámica de nuestro globo, y no es bien que sea letra muerta en nuestras escuelas.

Respecto a la manera ordenada de transmitir esta enseñanza, creemos que la exposición de materias que presentamos y lo substancial de las mismas, nos releva esta vez de todo ejercicio, que en todo caso desarrollaríamos bajo la forma de conversación con los niños.


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La Tierra


I. Formación del globo terráqueo

Los niños han aprendido a comparar la Tierra con una naranja, en que la corteza de ésta fruta figura como la parte sólida de nuestro globo, y la pulpa como substancia gaseosa o materias en ignición.

Se cree que la corteza de nuestro globo se ha formado por edad, solidificándose los elementos que estaban en estado gaseoso.

En su primer estado, nuestro globo, se supone que era una masa fluida rodeada de una inmensa atmósfera, y que esta masa se fue enfriando paulatinamente, y a medida que se enfriaba disminuía de volumen, pasando después del estado gaseoso al líquido y luego al pastoso y, por último, se endureció hasta el punto en que hoy se encuentra.

(Los niños deben comprender que a medida que un cuerpo se enfría, va disminuyendo de volumen, y esto se puede evidenciar con muchos ejemplos.)

¿Qué edad tiene la Tierra? Las transformaciones que ha sufrido nuestro globo, ¿han obedecido a una voluntad suprema, como es Dios, o es la materia que a sí misma se ha gobernado?

(Reconozcan los niños que nada se mueve sin ser movido, y un cuerpo movido requiere algo que le haga mover, pues no se puede ser agente y paciente a un mismo tiempo.)




II. En un principio

Hemos de considerar todas las materias en estado caótico, para dar a conocer la hipótesis que hoy se eleva a principio científico sobre la constitución del planeta que habitamos.

Cuando el globo terrestre era simple fragmento de una nebulosa, o masa incandescente, o la que fuera, contenía, como hemos dicho, los mismos elementos que hoy contiene, ni un átomo más ni un átomo menos de materia. Explíquese bien esto.

Todo está en todo: sólo el estado y forma de la materia ha variado. Bajo la influencia de aquella ardentísima temperatura, todas las aguas debían estar convertidas en vapor, y los mismos sólidos como tierras, piedras, metales, cristales, todo andaría volatizado y confundido en la masa heterogénea de la Tierra.

Aquella gigantesca mole gaseosa que debía formar nuestro globo, con un volumen millares de veces superior al que hoy tiene, con el vertiginoso movimiento de rotación de que hoy está animado, determinó su achatamiento el cual denota la fluidez primitiva de nuestro planeta. (Hágase constar que la Tierra no forma una esfera, sino un esferoide, y que estando aplanado por los polos, tiene un eje más corto que otro.)

Densos vapores formaban entonces la atmósfera en la cual iban rebujadas y envueltas todas las substancias; después, a consecuencia de un gradual enfriamiento, que debieron producir las aguas en que los vapores se convertían, se debió formar una película sólida, aunque poco resistente, en su superficie.

Encarcelada la masa ígnea por la cristalina armazón de la corteza, no dejaba de actuar como hervidero y poderoso laboratorio químico, produciendo toda suerte de combinaciones en la materia.

(Obsérvese que en nuestro globo existen una porción de substancias compuestas, debidas seguramente a las combinaciones que se verificaron en un principio.)

Las fuerzas interiores resquebraban la débil corteza terrestre, y erupción de aquí, exhalación de allá; vapores que iban y aguas que venían en férvida ebullición, volviendo en seguida a subir bajo la forma de espeso vapor, para bajar de nuevo en espantosos aguaceros, dejando siempre sedimentos con los cuales la película sólida iba tomando espesor. (Obsérvese lo que sucede con los vapores que tumultuosamente se levantan de una caldera donde el agua está hirviendo.)




III. Época azoica

De esta manera se formaron las primeras capas, los terrenos primitivos que forman la época azoica. En tal estado la Tierra, ninguna forma vital podía manifestarse. Las rocas cristalinas azoicas, o rocas primitivas, como las llaman los geólogos, en las que no se manifiesta la más insignificante señal de plantas ni de otro ningún ser viviente, fueron el resultado de la primera solidificación de la superficie terrestre.

(Párense los niños a darse cuenta de estos fenómenos. Vapores que se convierten en líquidos, líquidos que se solidifican; sedimentos de diversas materias que quedaban en la superficie sin evaporizarse; resquebraduras monstruosas por donde salían intensos vapores, etc., etc.)

Ya en la edad azoica, el núcleo ígneo produjo grandes alteraciones en la superficie terrestre por medio de sus constantes erupciones, si bien éstas en un principio debieron ser tranquilas por la escasa resistencia que les oponía la débil y pastosa película; pero más tarde, a medida que ésta se endurecía, las conmociones y asaltos debieron ser de inaudita violencia.

Con esa porfiada lucha de fuego, agua y sedimentos que se repetían sin cesar, se debieron formar ya ciertos huecos y depresiones que se llenaban de agua, siendo un principio de lo que más tarde debían ser mares y tierras.

(Hágase comprender a los niños la historia física de nuestro globo, la cual puede dividirse en tres grandes épocas: Cósmica, Geológica e Histórica. La primera comprende el planeta en estado de nebulosa o más bien fragmento de nebulosa; la segunda el periodo constituyente hasta la aparición del hombre, y la tercera constituye la época posterior.)

Verdaderamente la historia de la formación de nuestro globo se halla escrita en las capas geológicas.




IV. Época primaria

Quedamos en que la corteza sólida era delgada, pastosa y poco resistente. Por una parte se iba deprimiendo, a medida que se enfriaba, y por otra, el constante hervor de la materia ígnea la levantaba y la abría por mil partes, y aquellas hendiduras se llenaban de materias extrañas que se endurecían y cristalizaban, no sin haberse introducido por diferentes puntos como venas, formando los filones de metales.

Este periodo es llamado cristalino, por haberse labrado en él las rocas primeras formadas por erupción de materias ígneas; rocas eruptivas que algunos suponen las formó el granito, que es roca eruptiva. Sobre estas rocas que forman la primera armazón del globo es donde se han dispuesto sucesivamente las capas de otros terrenos de formación posterior, constituyendo lo que se llaman estratificaciones.

(Se dará conocer como las estratificaciones no son otra cosa que capas sobrepuestas. Estas capas de diferente espesor se distinguen entre sí por el color y la naturaleza de las substancias que las formas. Por estos caracteres se conoce que se han formado sucesivamente por causas diferentes: unas, productos de materias fundidas y a veces vitrificadas; otras, de substancias terrosas dispuestas por las aguas.)

Por punto general las estratificaciones, o estratos, guardan la posición horizontal; pero los hay también oblicuos, cubiertos por otros horizontales; los hay cruzados y alterados por filones metálicos y, por último, hay estratos horizontales atravesados por una masa de rocas ígneas que por levantamiento han llegado al alcance de la mano del hombre.

(Se destruirá la errónea creencia de que para encontrar estas capas primitivas se ha de ahondar el terreno hasta una distancia considerable, lo que mal podría verificarse. Nosotros encontramos el granito, por ejemplo, como quien dice a mano, por levantamiento.)




V. Época de transición: Los primeros fósiles

La Geología divide el terreno primario en cinco periodos que son: el arcaico, el silúrico, el devónico, el carbonífero, y el pérmico. Estos cinco periodos forman juntos el período de transición.

Las aguas debían haber depuesto ya muchas substancias y disuelto otras. Háblese del limo y otras materias, ya favorables a la vida orgánica.

En el terreno arcaico, formado por rocas metamórficas y hojosas, debidas a las grandes erupciones, se cree que aparecieron los primeros gérmenes de vida con plantas de una estructura rudimentaria como son las algas.

Formóse después el terreno silúrico caracterizado por sus ondulaciones, fallas y roturas, y aquellas plantas debieron adquirir mayor desarrollo por haberse modificado la temperatura, apareciendo también algunos animales como pólipos, moluscos y crustáceos.

Hasta la época que representa el terreno devónico, no debieron fijarse las tierras firmes; pero del fondo de las aguas brotaban ya las plantas submarinas en profusión.

(Comprendan los niños que con el trasiego continuo que experimentaban las aguas, a consecuencia de levantamientos y hundimientos, muchos terrenos fueron sumergidos.)

Llega el terreno carbonífero, y con los despojos vegetales acumulados y arrastrados por violentas inundaciones se formaron capas, soterrando infinidad de plantas, entre ellas árboles colosales que ya se habían desarrollado en grandes bosques, cuyos vegetales fueron descompuestos, sufriendo con las aguas una fermentación que los convirtió en hulla o carbón de piedra.

Constituido el terreno carbonífero, parece que sobrevinieron grandes cataclismos que produjeron extensos hundimientos por contracción de la corteza sólida, dando lugar a espantosas inundaciones, cuyo resultado fue el terreno pérmico, compuesto de calizas y margas sobre todo.

Además del carbón de piedra, se encuentran en estos terrenos numerosos fósiles de moluscos y hasta peces.

(Observen los niños varias especies de fósiles que se encuentran incrustados en las rocas y hasta en los puntos más distantes del mar se observan fósiles marítimos. Explíquese eso y reflexiónese sobre los grandes espacios de tiempo que debió transcurrir para la formación de estos terrenos.)




VI. Época secundaria: Los grandes reptiles

Los geólogos han dividido el periodo secundario también en otros varios como: el triásico, el cual se apoya sobre el pérmico y se caracteriza por su sedimentación acuosa, interrumpida por varias erupciones; el jurásico, cuyos estratos ofrecen una gran regularidad, y el cretáceo, compuesto de materiales en que prevalece la creta y cuyos estratos ofrecen muy raras dislocaciones.

En estos periodos se desarrolla extensamente el reino vegetal; pero no se multiplica tan aprisa el reino animal. Sin embargo, vénse ya en estos períodos, amén de los pólipos, moluscos, crustáceos, peces y otros animales acuáticos, algunos anfibios y monstruosos reptiles.

Entre aquellos reptiles que se han encontrado en estado fósil se cuentan el ictiosauro, especie de pez lagarto de unos 10 metros de longitud; el plesiosauro, otro gran reptil marino de cuello excesivamente largo como el de los cisnes; el telosauro, semejante a los cocodrilos de hoy, pero de mayor tamaño; el megalosauro, gran lagarto de 14 ó 15 metros, el iguanodonte, monstruoso animal de 20 a 25 metros y otros varios.

Algunos de estos reptiles tenían el cuerpo acorazado y en vez de pies, rudas y fantásticas patas palmeadas que seguramente les permitirían pacer los vegetales que crecían en las partes bajas de las aguas.

(Hágase observar que el desarrollo de la vida animal, en aquellas épocas geológicas, se verificaba principalmente en las aguas. El mar debió cambiar varias veces de lecho; pero ya sin aquellas grandes violencias y tremendas sacudidas.)




VII. Época terciaria

En esta época cambia de aspecto la superficie de nuestro globo.

Débil aún la corteza terrestre durante las épocas anteriores, se abría fácilmente impelida en varias partes por las fuerzas interiores, dando lugar a la formación de grandes grietas por donde se filtraron las aguas. Aquellas aguas en virtud de reacciones químicas debieron producir en el interior del planeta muchos trastornos.

A consecuencia de estos trastornos, la superficie del suelo resultó muy desigual, y las aguas que hasta entonces se habían extendido cubriendo vastas regiones, afluyeron hacia las partes bajas, dejando en descubierto los continentes y numerosas mesetas, las cuales quedaron convertidas en islas.

(Procúrese que los niños se den cuenta de todo esto, es decir, de la manera que se han formado los principales accidentes de la Tierra. Recuérdese de nuevo el hallazgo de muchos moluscos y otros animales acuáticos incrustados en estado fósil, a profundidades diversas en capas o rocas a gran distancia del mar. Esto se explica fácilmente, porque al retirarse las aguas de aquellos lugares durante los trastornos geológicos, aquellos animales quedaron en seco y luego sepultados por otras capas terrestres.)

En tres terrenos no bien limitados se divide la época terciaria, el eoceno, en que dominan las rocas calizas y donde aparece una flora algo semejante al de nuestros países intertropicales; el mioceno, caracterizado por calizas, arenas y margas con casi igual vegetación; el plioceno constituido por los mismos materiales que el anterior y en el que formar las últimas montañas, a consecuencia de levantamientos y hundimientos parciales, con vegetación muy semejante a la actual.

En el terreno eoceno se han descubierto fósiles de varios mamíferos; en el mioceno se han observado fósiles de animales roedores y hasta monos; suponiéndose que en el terreno plioceno apareció ya el hombre, lo cual para muchos es tenido como un sueño.




VIII. Época cuaternaria o terreno diluviano

No se sabe cómo; pero se supone que hubo un cambio brusco en la posición del eje de la Tierra, a consecuencia de lo cual se produjo una proyección general de las aguas en la superficie. Se dislocaron los glaciares; las aguas, violentamente sacadas de sus receptáculos, invadieron los continentes, arrastrando consigo tierras y rocas, descalzando montañas y desarraigando bosques seculares.

Se supone que a efecto de este cataclismo causado por inundaciones tan espantosas, perecieron muchísimos animales, pues no les valdría subir a las alturas para escaparse de aquella tremenda invasión. Así se explica que se hayan encontrado en antros profundos osamentas de grandes mamíferos como el mastodonte, el mambuth, o elefantes primitivos, lo mismo que el megaterio y otros.

Una de las señales que certifican hasta cierto punto este gran desastre, son las rocas llamadas bloques erráticos, pedazos de granito que se hallan aislados en muchas llanuras, procedentes de montes lejanos.

Al retirarse y evaporarse las aguas que cubrieron parte de los continentes, dejaron grandes depósitos de légamos, arenas y otros materiales, formando nuevos terrenos que se designan con el nombre de terrenos diluvianos.

(Aquí nos encontramos con una serie de reflexiones que con la debida mesura el maestro puede ofrecer a los niños del tercer grado de esta enseñanza. ¿Sabemos a ciencia cierta lo que ocurrió en la constitución de nuestro globo? -¿La Geología puede dar razón de lo que ve y de lo que no ve? -Naturalmente que donde hay señales de fuego podemos asegurar que allí ha existido aquel elemento y lo mismo tratándose del agua. Pero ¿hay cosas que la Geología no puede afirmar ni negar? -¿Podría referirse la revolución de las aguas que formaron los terrenos diluvianos, al verdadero diluvio universal de que nos habla la Biblia? -¿El hecho milagroso tiene nada que ver con la hipótesis científica?)




IX. Época histórica: Periodo post-diluviano

Restablecido el equilibrio en la superficie del globo y depurado el aire en buena parte de los elementos que podrían perturbar la vida orgánica de ahora, nuestro planeta ha tomado un carácter más estable. A este último estado de la Tierra le llamamos época histórica o periodo post diluviano.

Se han extinguido algunos vegetales de las épocas anteriores y varias especies de mamíferos. Respecto a las analogías que existen entre los seres del periodo diluviano y el de nuestros días, se explica por la brevedad de tiempo en que se operó aquel cataclismo, no habiéndose determinado notables cambios en las condiciones climatológicas y atmosféricas.

A partir desde los comienzos de la época cuaternaria, la vida orgánica fue tomando el aspecto que hoy tiene, multiplicándose extraordinariamente.




X. Las fuerzas interiores

Ya se saben lo que son temblores de tierra y volcanes. Éstos fenómenos son producidos por fuerzas interiores de nuestro globo.

Unos dicen que las fuerzas interiores son producidas por la expansión de los gases aprisionados por la corteza terrestre que, tendiendo a la libertad todavía, levanta, disloca y quiebra esta corteza. Otros afirman que nuestro globo siempre se enfría y disminuye de volumen, causando depresiones de terreno poco resistente, lo cual engendra fuerzas cuyo movimiento produce calor.

Unos creen que los relieves o partes altas de la tierra como las montañas, son producidas por levantamiento; otros afirman que han sido producidas por hundimientos que forman las hondonadas y los valles.

No falta tampoco quien opina que ese calor y esas fuerzas provienen del contacto del agua con ciertos minerales, los cuales pueden inflamarse.

(Explíquese la teoría del fuego central, indicando que a medida que se penetra en el interior de la tierra se nota aumento de calor, lo que hizo suponer que nuestro globo está formado en su interior por una gran masa ígnea.)




XI. Cavernas y grutas

Los combates subterráneos de todas épocas han producido espacios huecos en el interior de la tierra. A veces las aguas han excavado estos antros profundos en el transcurso de muchos siglos produciendo extrañas combinaciones con la caliza concrecionada en los techos. Estas profundidades, llamadas cavernas, se extienden en muchos lugares formando vastos y obscuros departamentos bajo formas fantásticas y caprichosas.

Las grutas son una especie de cavernas formadas por lo común en montes y riscos; pero bajas de techo, no ofreciendo el aspecto fantástico de las cavernas.

(Háganse preguntas a los niños que les conduzcan a comprender como trabaja el agua interior, formando por una larga serie de siglos las profundas excavaciones que se han mencionado. Formación de las estalactitas y estalagmitas; columnas y formas caprichosas. El agua que gotea; los depósitos de agua interior. Peligros que ofrece la exploración de muchas cavernas. Las aves nocturnas que tienen allí su morada. Esqueletos de animales que se han encontrado en las cavernas de razas que han desaparecido. -Demuéstrese que no existe agua interior que no se haya filtrado.)




XII. Conmociones y erupciones

En el interior de la tierra se producen contracciones de materias que ponen en movimiento una región del planeta. Pero no todos los terrenos son iguales. Hay terrenos débiles; los hay trabajados ya desde larguísimo tiempo por las fuerzas interiores, y en esos terrenos se encuentran fallas y esas fallas dan origen a hundimientos. De aquí los terremotos.

También sucede que el agua interior disuelve muchas substancias que desaparecen, y en su desprendimiento arrastran otras que sostenían. De aquí las conmociones trastornos.

El foco inicial de un terremoto puede existir en el fondo del mar. Cuando se manifiesta en un sitio inmediato a las costas, entonces puede suceder, como ha sucedido, que el oleaje invade las costas y pueden ser transportados los buques a largas distancias.

Allí donde el terreno ofrece condiciones favorables, hay una erupción. Esta erupción puede ser de gases o vapores; puede ser de agua caliente; puede ser de fango, pueden ser de diversas materias fundidas y hasta de enormes piedras.

(Amplíense los conocimientos que tienen los niños sobre los volcanes y geysers. Cráteres, lavas, volcanes activos, volcanes apagados, volcanes intermitentes y volcanes submarinos. Se dará a comprender que antes de verificarse cualquiera de estos fenómenos, se perciben algunos disturbios atmosféricos; los animales y hasta los hombres experimentan alguna agitación en su organismo; se perciben sordos rugidos subterráneos y muchas veces se tuerce el curso de las aguas; la zona invadida experimenta una revolución.)




XIII. Aguas terrestres

Recuérdese lo que hace el agua que se desprende de las alturas al caer en la superficie terrestre. Recuérdese también que es lo que forman las aguas corrientes y las aguas tranquilas.

En los ríos hay que observar su origen o nacimiento, su cauce o lecho, sus costados u orillas y, por último, su desembocadura o término.

Las aguas de un río acusan una labor profunda. Comienzan por excavar el terreno y originan el cauce. El impulso de la corriente y el rozamiento del agua y las disoluciones que verifican, ocasionan un desgaste continuo en el fondo y en los costados.

Cuando por efecto de grandes lluvias un río aumenta su caudal, los detritus aumentan, las aguas se ponen turbias y se desbordan por sus costados produciendo una inundación, dejando, al descender, muchos depósitos que favorecen el terreno inundado.

Las aguas de un torrente se precipitan con mayor fuerza, siendo capaz de hacer rodar moles inmensas. (Háblese de ríos, afluentes de arroyos y otras corrientes de agua.)

Ya se sabe que los lagos y lagunas son depósitos de agua que no tienen comunicación con el mar. Hay lagos que no reciben agua (más que la lluvia) ni la dan; otros que la dan y no la reciben, como no sea la misma lluvia; otras que la reciben y no la dan, y otros que no la dan ni la reciben.

(Véase la diferencia entre un logo y una laguna. Lagos de gran extensión que son como pequeños mares por donde circulan embarcaciones a las mismas tempestades.)




XIV. Nieves y hielos

La nieve que cae en la superficie de la tierra persiste en ella si la temperatura de la atmósfera es más baja. Esto, como ya se sabe, depende de la latitud y de la altura. (Explíquese bien esto.)

Cuando se acumula la nieve en las alturas y se desprende en grandes masas, forma un alud o una avalancha, que va rodando con estrépito hasta el fondo de los valles, destruyendo cuanto encuentra a su paso.

Un descenso de temperatura solidifica parte de las aguas terrestres y aun de las marinas. He aquí el hielo, que no es otra cosa que agua solidificada. Se forma en los ríos y en los lagos, y cuando comienza el deshielo, se forman témpanos o bancos de hielo, especie de islas flotantes que abundan en las regiones polares.

Figúrense los niños una gran cantidad de nieve acumulada en la depresión de una montaña. Figúrense que una parte de aquella nieve se ha encajonado entre las rocas, formando un hielo especial que desciende con lentitud y penetra en campos y bosques, formando a veces saltos y cataratas de hielo. Esto es lo que se llama un glaciar, esto es, un río de hielo, cuyo movimiento se verifica en verano entre las aguas que se derriten.

(Háblese a los niños de las nieves perpetuas en las montañas, explíquese su causa; póngase de manifiesto su utilidad, porque en verano, cuando no llueve, muchas corrientes quedarían aniquiladas; pero aquellas nieves, al derretirse, hacen brotar la hierba y abastecen la comarca.

Al hablar de los glaciares se les dirá a los niños que aquellos abundan en las regiones polares y en las altas montañas. Causa de esto.)




XV. Trabajo incesante

Consideren los niños las colosales empresas que han llevado y llevan a cabo los hombres fabricando palacios, construyendo navíos, perforando montañas, arrancando de las entrañas de la tierra los metales para convertirlos en instrumentos de su poder; pero nada de esto es comparable con el gran trabajo de la Naturaleza.

A simple vista parece que todo yace en profunda calma; pero alrededor nuestro, bajo nuestras plantas, en todos los lugares del globo, las fuerzas químicas y mecánicas de los agentes naturales como son el agua, el aire, el calor, la luz y la electricidad trabajan de una manera incesante.

(Se les hará fijar a los niños en el gran trabajo de la evaporación de las aguas, de los grandes aguaceros, de la fuerza del aire, de los perennes desgastes de las olas, del gran poder disolvente de las aguas en el interior y en la superficie del globo, del cambio de estado de los cuerpos por medio del calor, de las tempestades, etc., etc., demostrándoles que el hombre, con todos sus inventos y con todo su ingenio, y su fuerza, es impotente para contrarrestar las fuerzas de la Naturaleza, la obra del poder Creador.)






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El mar


I. Extensión de los mares

Una gran parte de la superficie de nuestro globo está cubierta por las aguas que forman los mares, equivalente casi a las tres cuartas partes de dicha superficie.

Calculada en 510 millones de kilómetros cuadrados la superficie total de nuestro globo, 375 millones se hallan cubiertos por los mares y solo 135 millones se encuentran en descubierto de las aguas.

(Vean los niños en presencia del mapa mundi, o mejor en la gran esfera terrestre, como se acumulan las tierras en el hemisferio norte, y como en el hemisferio sur se extienden los mares. Vean el más vasto de los mares, llamado grande océano que va a confundirse con el océano glacial antártico. Observen entre las tierras de América y los continentes europeo y africano, ese otro océano llamado Atlántico, y luego al sur del Asia el otro océano llamado Índico. Por el norte el océano Ártico, que es por donde más se adelantan las tierras, y fíjense, por último, en la multitud de mares que de todos estos océanos se derivan.)




II. Naturaleza de las aguas del mar

Ya se sabe que el agua del mar es transparente; pero no es pura. Todo el mundo sabe, en primer lugar, que el agua del mar es salada. ¿Por qué son saladas las aguas del mar? He aquí una pregunta que no saben contestar muchos niños y aun muchos hombres, ni nadie, satisfactoriamente.

Fácilmente se puede comprobar que el agua del mar es más densa y, por consiguiente, más pesada que el agua pura, efecto de la substancia salitrosa que contiene. Esta substancia salitrosa es el cloruro de sodio, o sal marina, y otras composiciones en menos escala.

Más ¿cómo se ha apropiado el mar esta substancia? He aquí lo que no se sabe a ciencia cierta. Se supone que cuando los densos e hirvientes vapores (allá en las primeras edades del globo), cayeron en abundantes lluvias, fueron a parar en las vastas cuencas que ocupan los mares. Se supone también que debían existir en gran cantidad minerales, solubles, y salitrosos, y cuando estas lluvias cayeron por primera vez sobre la abrasada superficie de nuestro planeta, se apoderaron de aquellas substancias que imprimen aquel sabor desagradable a las aguas marinas.

(Sea lo que fuera, lo cierto es que las aguas del mar son saladas porque contienen cloruro de sodio y que esta substancia no la pierden nunca. Recuérdese lo que sucede con la evaporación. Comprendan también los niños, que si no fuesen saladas las aguas marinas se corromperían. ¿Por qué? El mar recibe los arrastres de los ríos, alcantarillas, cloacas, etc. además de la multitud de despojos orgánicos. ¿Qué despojos son estos?)




III. Acción geológica

Interróguese a los niños sobre si han visto nunca el oleaje del mar cuando se estrella contra las costas. Las sinuosidades, excavaciones, entrantes y salientes que forman las tierras bañadas por el mar acusan una labor constante de muchos siglos.

Hay costas muy corroídas como las de Noruega. Hay islotes y aun islas en que la destrucción es tan grande, que el mar les ha arrancado en algunos siglos más de la mitad de su extensión. He aquí la acción geológica debida a la erosión de los mares.

El flujo y reflujo de las mareas, obran como agentes corrosivos; pero la mayor actividad mecánica del mar se debe a las olas. El oleaje es el gran agente geológico, sobre todo en los grandes temporales.

(Hágase comprender que el mar avanza siempre en las costas, porque cada día corroe y destruye la tierra que se opone a su empuje. Desde luego se comprende que el desgaste de las rocas por el mar depende más o menos de la dureza con que aquellas están constituidas. En los acantilados calizos la destrucción es muy grande. Observen los niños los cantos rodados, los guijarros y las arenas en las playas. ¿Qué dice todo aquello?)




IV. Profundidad del mar

No se crea que la profundidad del mar sea igual en todas partes. Esta profundidad es muy irregular, muy variable. Desde luego se comprende que en las costas es menos profundo que en alta mar y en los grandes océanos es más profundo que en los pequeños. Así va aumentando lentamente la profundidad, desde las costas a largas distancias.

Los sondajes que modernamente se han verificado, hacen creer con fundamento que la mayor profundidad del mar excede a la altura de los montes más elevados, que alcanzan 9.000 metros de altura. De ahí se puede deducir cual es el fondo de los mares.

(Para medir la profundidad del mar se han inventado unos aparatos llamados sondas. Hay sondas de varias clases: unas se emplean para las pequeñas y otras para las grandes profundidades. De todos modos hay que considerar en la sonda, la cuerda, llamada sondaleza, y el peso, denominado escandallo.

Se dará a comprender que por medio de las sondas, no solo se consigue medir la profundidad de los mares, sino que también se averigua la calidad del fondo, porque hay sondas que pueden conducir a la superficie partículas y muestras de las materias orgánicas del mundo submarino.)




V. El mundo submarino

Hay que saber que el fondo de los mares es algo conocido. ¿Cómo se ha descendido y explorado el mundo submarino?

(Explíquese a los niños lo que es un buzo y para qué sirven los buzos. Dígaseles que los buzos descienden al fondo del mar por medio de cuerdas que se sostienen en un buque cualquiera, con el objeto de coger conchas de donde se saca el nácar y las perlas, y ya también para recoger los restos de algún naufragio. Añádese que estos hombres van provistos de unos aparatos llamados escafandras. Con estos aparatos llevan en dos sacos de cauchuc su provisión de aire y se comunican por el exterior por medio de la cuerda que llevan atada a la cintura. Visten los buzos un traje impermeable, calzan botas con suelas de plomo, empuñan una palanca de hierro para sostenerse, y andan provistos de afilados cuchillos para su defensa contra los tiburones.)

El fondo del mar forma un mundo fantástico, imponente, magnífico, pero que infunde espanto. En aquellos antros obscuros y misteriosos se descubren a cada paso las cosas más extrañas e inesperadas, en medio de un silencio aterrador; pero los buzos llevan una lámpara con luz eléctrica para alumbrar sus pasos, pues a cierta profundidad no penetra la luz exterior.

El fondo del mar tiene sus montañas, sus cordilleras, sus valles, sus precipicios, sus cavernas, terribles oquedades, centros de vida; pero una vida silenciosa y triste. También existen en el fondo del mar extensas llanuras, muy parecidas a los extensos desiertos. En muchas partes hay matorrales cuajados de vivientes flores; madréporas de complicadas ramificaciones y una rica vegetación de algas, arbustos y plantas desconocidas.




VI. Color de las aguas marinas

Los niños saben que existe el mar Blanco, el mar Rojo, el mar Amarillo y el mar Negro; pero no se vayan a figurar que las aguas que forman estos mares tengan el color con que se denominan. Los matices que muchos mares ofrecen, se deben, ya a la disolución de substancias vegetales o minerales, o por la Naturaleza del fondo en que descansan las aguas. El mar Negro debe su nombre a la inclemencia de su suelo y a la frecuencia de tempestades que lo agitan.

La influencia del fondo del mar en la coloración de las aguas parece que debería limitarse a los casos en que las profundidades son pequeñas. En efecto; las aguas del mar absorben los rayos luminosos con tal rapidez que, cuando es de un espesor considerable, se vuelven completamente opacas. Sin embargo, cuando las aguas están tranquilas, a veces reflejan la superficie del fondo a considerable profundidad.

(Deben fijarse los niños en que el color de las aguas del mar no es el mismo en todas partes, y que esto puede depender de una porción de causas, como de la transparencia del aire, de los reflejos de las nubes, de las graduaciones sucesivas de la luz del día, de la profundidad de las aguas, y, sobre todo, de la naturaleza del fondo y de las substancias extrañas que se encuentran en un espacio de mar.)




VII. Temperatura de los mares

Desde luego se comprende que, la superficie del mar, en la zona tórrida, tiene una temperatura más elevada que en las regiones polares donde el agua se hiela; pero esto por lo que respeta a la superficie, porque a cierta profundidad las aguas del mar tienen igual temperatura.

(Párense los niños a considerar que en la zona tórrida las aguas de más elevada temperatura se encontrarán en la superficie del mar, y en los polos tendrán más elevada temperatura las del fondo. ¿Cuál es la causa de este fenómeno?)

Lo que no se ha podido encontrar es la temperatura media de las aguas que forman los mares, ya por la presión que ejerce el agua en los aparatos de medición, y ya por la multitud de corrientes submarinas, unas frías y otras calientes que cruzan en distintas direcciones.

Lo que varias veces se ha observado es que la temperatura media de la superficie del mar aumenta del mes de Marzo al de Julio, y permanece estacionaria hasta el mes de Agosto en cuya época empieza a descender.

De todos modos hay que considerar que la temperatura atmosférica y los rayos del Sol influyen en la temperatura de las aguas del mar, hasta determinada profundidad.




VIII. Las regiones de los polos

(Los niños deben conocer bien la causa de ser unas regiones del globo más frías que las otras. Se les interrogará sobre las zonas, fijándose en las frías y en la parte llamada glacial. Véase la gran esfera terrestre; obsérvese la situación geográfica de las tierras y los mares en las regiones de los polos.)

Es natural que el invierno sea riguroso en las comarcas del polo, hasta el punto en que el mar a grandes latitudes se hiela. Allí brilla el Sol pero no calienta, porque sus rayos se presentan oblicuamente.

En los mares helados es imposible navegar; pero a veces dejan algunos espacios líquidos entre los témpanos flotantes que las corrientes ponen en movimiento. También es muy peligroso navegar entre los témpanos.

Ningún hombre ha podido llegar a la extremidad de los polos. Todo lo más a una latitud de 83 grados. (Deben saber los niños que la mayor latitud es de 90 grados.)




IX. Movimiento de las aguas del mar

Es evidente que las aguas del mar tienen sus movimientos en varias direcciones.

(Discurran nuevamente los niños sobre lo que sucedería si el mar permaneciese tranquilo, comparándolo con un cuerpo en que la sangre permaneciera parada. Demuéstrese que el movimiento es el alma de la Naturaleza, y que las mismas tempestades están destinadas a producir, en medio de su destrucción y trastornos, saludables efectos.)

Pero ¿qué causas producen el movimiento de las aguas del mar? Conviene fijarnos primero en dichos movimientos.

Los hay que obedecen a una causa general, como es el movimiento de rotación de nuestro globo y el calor del Sol. Otros movimientos del mar son debidos a la fuerza y dirección de los vientos, mientras otros obedecen a causas más accidentales todavía.

El mar ofrece, además, otros movimientos, como son la resaca y los torbellinos.




X. Las olas

Supongamos que el mar se halla completamente tranquilo, ofreciéndose a nuestra vista como la superficie de un cristal inmenso. Sopla apenas un ligero viento, y las aguas dormidas, como si se despertaran. Poco a poco el mar se riza; pero sopla el viento con más fuerza y aquellas aguas se encrespan, formando un espeso, aunque pequeño oleaje. Dejad que el viento se mantenga firme presentándose siempre con más fuerza, y veréis levantarse las olas que parecen movibles montañas.

¿Siguen las olas un movimiento de avance?

Obsérvense los pliegues ondulantes de una cortina, de una tela, etc. cuando se sacude de arriba abajo y viceversa. Obsérvense las ondulaciones que forman las aguas de un estanque, después de haber arrojado una piedra en su centro, y se formará una idea de las olas del mar.

Bajo este concepto de las ondulaciones, la ola tiene su velocidad que a veces es de 50 kilómetros por hora, y su altura máxima ha sido calculada en 14 ó 15 metros, alcanzando una extensión a veces de 200 metros.

(Dígase de qué depende la fuerza y altura de las olas; donde se pueden formar las olas más grandes y en qué partes el mar se halla más embravecido. Se dará a comprender que a cierta profundidad desaparece el oleaje y que donde éste es más enérgico es en la superficie de las aguas.)




XI. Las mareas

Muchos niños conocen el fenómeno de las mareas y otros no. Explíquese que en los grandes mares u Océanos las aguas tienen un movimiento de subida y otro de bajada, ascenso y descenso, flujo y reflujo que se verifica dos veces cada día. Para los que vivimos en las costas del Mediterráneo, este movimiento pasa completamente desapercibido.

Después de haber subido las aguas del mar poco más de seis horas, permanecen algunos minutos en aquel estado, y luego bajan durante seis horas más. Lo primero se llama flujo o marea alta, y lo segundo se llama reflujo o marea baja.

Ahora bien; ¿cuál es la causa que produce las mareas? Los niños deben saber que los astros se atraen mutuamente. La Tierra recibe mayormente atracción del Sol por ser el centro de atracción de todo el sistema planetario, y de la Luna porque es el astro más cercano a la Tierra.

La atracción de la Luna sobre todo combinada con la del Sol levanta las aguas de nuestros mares.

(Sepan los niños que la mayor atracción de la Luna se verifica, en los novilunios y plenilunios; pero no tienen lugar las mareas a la misma hora ni en todas las costas ni en todos los puertos. Esto depende de los accidentes del lugar. Se dará una idea de lo que sucede con los buques durante las mareas.)




XII. Las corrientes

Ya sabemos que las olas son movimientos de las aguas del mar; pero las olas no son permanentes, mientras que hay otros movimientos que siempre subsisten como son las corrientes marinas, las cuales ofrecen un singular contraste con las demás aguas inmediatas: forman a manera de anchuroso río cuyas orillas vienen a ser las aguas que están en reposo.

Hay una corriente llamada ecuatorial la cual se observa entre los trópicos. El menor peso del agua en estas regiones y la mayor evaporación de las mismas y sobre todo la fuerza centrífuga que desarrolla nuestro globo en su movimiento de rotación, determinan esta corriente.

La otra corriente principal es la polar o las polares, porque tienen su origen en los polos, efecto de la licuación de los hielos y el mayor peso de las aguas y la imposibilidad de seguir con igual rapidez el movimiento de rotación que siguen las aguas de la zona tórrida.

El Grande Océano manda también una corriente hacia el Japón, el Japón hacia la China, y otros mares mandan también sus corrientes, pero la más notable de todas es la corriente del golfo, o por otro nombre el Gulf-Stream.




XIII. El Gulf-Stream

Esta es la llamada corriente del Golfo, porque tiene sus origen en el de México, saliendo como impetuoso río por el canal de la Florida para dirigirse hacia el N. E. pasando por las inmediaciones de las costas de Terranova, siguiendo por el Atlántico, y al llegar al norte de las islas Británicas se bifurca en dos ramales: el uno se dirige por las costas de Noruega hasta perderse en las regiones polares, y el otro baja hacia el sur atravesando el mar Cantábrico, las costas de Portugal, la costa de África hasta el golfo de Guinea.

¿Cuál es la causa de este inmenso río oceánico que arrastra más aguas (saladas) que la de todos los ríos juntos? La causa verdadera se ignora. Pero lo cierto es que el calor que recibe esta inmensa corriente al calentarse en los países tropicales, atravesando desde el golfo de Guinea al Atlántico para dirigirse de nuevo a América, desprendo su calor ya desde las islas Británicas y suaviza el clima de los países del Norte por donde pasa y sirve de medio de conducción a muchos peces.

(Se hablará a los niños de otros fenómenos de los mares, como son los remolinos de los cuales el más terrible es el Maelstroom, que tiene lugar en las islas de Loffonden cerca de la costa de Noruega. Este formidable torbellino, producido por dos corrientes de agua, desarrolla una fuerza de succión incontrastable que arrastra primero lentamente y después con furia cuantas embarcaciones no saben evadirla, hasta que llegan al núcleo donde quedan destrozadas.

Háblese también de los torbellinos o golpes de mar que se forman en el estrecho de Mesina (Italia) llamados Scila y Caribdis, sobre todo cuando el viento arrecia. Un buque que navegase junto a las costas de dicho estrecho, correría el peligro de ser arrojado, por las montañas de espuma, del uno al otro lado del aquel estrecho, esto es, de Scila a Caribdis.

El mar también ofrece volcanes submarinos, manantiales, y como fenómeno el más tranquilo, la fosforescencia del cual se ha hablado en el primer curso.)






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La Atmósfera


I. La Atmósfera y la vida

Los niños tienen idea de la Atmósfera. Háblese del aire como principal componente y otras substancias, variables según los lugares, como son muchísimos gases. De la atmósfera sacan los hombres, los animales y las plantas casi todos los elementos de su existencia. Por medio de la atmósfera se conserva el calor del Sol y se distribuye la luz de este astro. (Demuéstrase como se distribuye el calor y la luz por medio de la atmósfera.)

Por medio de la atmósfera se renuevan las substancias de todos los seres, sirviendo de depósito común del cual lo tomamos todo y al cual todo se devuelve.

(Hágase discurrir a los niños sobre este fenómeno. ¿Cómo se comprende este juego admirable? Compréndese que las moléculas que constituyen nuestro cuerpo hace algunos años formaban parte de otros seres los cuales los devolvieron a la atmósfera al descomponerse en su muerte y aun durante la vida. Sépase que por medio de la expiración y transpiración se escapan cada día substancias de nuestro cuerpo que van a dar a la atmósfera y el viento hace viajar aquellas moléculas que son apropiadas por otros seres.)

No se concibe la vida sin la atmósfera en nuestro planeta. Nosotros respiramos, vemos, observamos, porque estamos sumergidos en esa envoltura gaseosa.




II. Forma y altura de la Atmósfera

Nadie duda que la atmósfera tiene la forma esférica, o más bien esferoidal, como el globo de la Tierra, el cual navega por el espacio con la atmósfera adherida a su superficie y no la abandona un solo instante.

Esa envoltura gaseosa se halla henchida en el Ecuador, en que tiene mayor elevación que en los polos donde está más comprimida. Pero ¿hasta donde llega la atmósfera? ¿Cual es su altura?

Hay que saber que a medida que se sube o se asciende desde la superficie de la tierra a las regiones del aire, éste disminuye en densidad y conserva menos calor solar. Esto explica la causa de la baja temperatura que reina en las alturas donde también se apaga el sonido y se dificulta la respiración, precisamente por escasez de aire.

A 7 leguas de altura ningún ser humano puede subsistir; pero todavía la atmósfera se extiende más, mucho más, donde no subirá jamás ningún ave, donde han desaparecido por completo las nubes, donde no se experimentan movimientos atmosféricos, porque las moléculas de aire se hallan tan diseminadas que apenas deben percibirse.

No se puede fijar la altura de la atmósfera, pero se calcula que pasa de 20 leguas, pudiéndola comparar, sin embargo, con respecto al globo, a lo que la pelusa de un albérchigo con respecto a ésta fruta.

(Háblese de algunos viajes aéreos y de las peripecias que a veces arrostran los aeronautas.)




III. Regiones de la Atmósfera

La atmósfera se divide en dos grandes regiones, la región vegetal, que es la inferior donde tienen vida los vegetales, y la región de las nieves perpetuas, que es la superior donde la vida se extingue.

¿Cuál es el límite de la región vegetal?

(Fíjense los niños en una montaña muy elevada donde se pueden observar las dos regiones de la atmósfera.)

En la zona tórrida pueden encontrarse animales y plantas hasta cinco mil metros de altura, de manera que la región vegetal allí es muy extensa; pero a medida que nos acercamos a los polos, las nieves perpetuas se encontrarán a menor altura, disminuyendo la vida en ciertos lugares a poca distancia del suelo.

En los países cálidos de América hay ciudades situadas a 3 y 4 mil metros sobre el nivel del mar, donde se vive bien; pero en la zona tórrida. Hay aves, como asimismo varios insectos, que se remontan hasta 9.000 metros.

(Los niños se darán razón de las ascensiones. Si se coloca en el agua un cuerpo más ligero que ella en igual volumen, aquel cuerpo flotará como sucede con la madera y el corcho. Lo mismo pasa en el aire. Un objeto en el aire desaloja una masa de este fluido. Si el objeto pesa menos, también en igual volumen, que la masa de aire que desaloja, el objeto subirá. Un globo lleno de aire caliente sube porque el aire caliente pesa menos que el aire atmosférico. Un globo henchido de gas hidrógeno puro pesa 15 veces menos que henchido de aire.)




IV. Presión atmosférica

La atmósfera ejerce una gran presión sobre la tierra, sobre el mar y sobre nosotros mismos. Las capas superiores gravitan sobre las inferiores y éstas sobre la superficie del globo; pero como la densidad de las capas de aire va decreciendo de abajo arriba, resulta que a cierta altura la gravedad de las moléculas y la expansión de las mismas establecen equilibrio.

A los niños les será algo difícil comprender como, siendo la atmósfera un conjunto de gases invisibles, pueda ejercer una presión tal que cada metro cuadrado sobre la tierra o sobre el mar soporte un peso de más de 15 mil kilogramos. Un hombre de mediana estatura lleva lodo este peso de aire y, sin embargo, no queda aplastado, ni menos lo nota. Esto consiste en que la presión atmosférica no se ejerce en sentido vertical, sino en todos sentidos. El aire nos rodea por todas partes y se forman distintas presiones.

(Para comprender este fenómeno, se demostrará que el aire que respiramos penetra en todas las cavidades de nuestro organismo y luego ejerce presión de dentro a fuera. Supongamos que no existe presión atmosférica o que ésta es muy escasa como sucede en las grandes alturas. Entonces la presión interior dificultará el respirar, se hincharán las venas y brotará la sangre por todas las aberturas de la cabeza. En situación normal soportamos de dentro a fuera la misma carga que de fuera adentro y ambos pesos se equilibran.

La presión atmosférica influye en el cuerpo humano. A veces sentimos cierto malestar en los días en que es más débil la presión atmosférica y entonces solemos decir: «el tiempo está pesado». Lo que hay aquí es que no están equilibrados los dos pesos; que es mayor la presión de dentro afuera que de fuera adentro.)




V. Las nubes

Ya se sabe que las nubes son masas de vapores que se levantan de la superficie de la tierra y sobre todo del mar. Sus colores son los colores de la luz y sus formas caprichosas dimanan del aire que de aquí para allá las arrastra.

(Comprendan los niños que no todas las nubes se hallan a igual altura. Esto se puede observar a simple vista. Las de forma determinada ascienden con preferencia a otras de forma distinta. Háganse observaciones respecto a este fenómeno.)

Las nubes más pesadas o más cargadas de vapor de agua se hallan a una distancia de uno o dos kilómetros, y las más ligeras ascienden a más de diez. Durante la noche las nubes se acercan más al suelo. Es claro, porque éste se enfría.

Las nubes se atraen mutuamente a una baja temperatura, esto es, cuando sufren enfriamiento y descienden siempre que no hay corrientes de empleadas por el viento; pues a veces permanecen fuertemente adheridas, o dejan pasar el viento sin cambiar de aire ascendente que neutralice su caída.

Por punto general las nubes son posición.

(Téngase en cuenta que cuando se atraviesan las nubes en un globo, lo cual ha sucedido varias veces, no se halla ninguna resistencia. Ocurre solamente que el aire es más o menos denso, frío o húmedo, como también más o menos opaco.)




VI. Como se forman las nubes

Vamos a ver como se forman esas masas de vapores que flotan en el aire.

(Se hará recordar que la evaporación es tanto más rígida cuanto más extensa es la superficie del líquido que se evapora. Ejemplos.

Calcúlese el gran espacio que ocupan los mares, dejando aparte las aguas terrestres. Considérese aquellas inmensidades de agua, bajo la acción de los rayos del sol, mayormente en las regiones tropicales. ¡Qué masa de vapores se levantará todos los días!)

Vamos a ver por qué ley se levantan en el agua estos vapores. Se trata de unas esferitas huecas que las capas de aire pueden sostener y empujar hacia arriba, de donde a veces descienden porque no pueden sostenerse. Esto depende de las corrientes aéreas y de los rayos del sol.

Suben aquellos globulillos llamados vapores, y a medida que suben se enfrían, y a medida que se enfrían se condensan y forman las nubes.

Enfriado el suelo durante la noche, sucede a veces que se encuentra una masa de vapores que no pueden ascender y permanecen rozando la tierra o el mar. Cúbrese entonces la atmósfera de densa niebla, o nubes bajas, porque las nieblas no son otra cosa que nubes que tocan la superficie del globo, así como las nubes son nieblas que flotan más arriba.




VII. Como se forma la lluvia

El agua que se desprende de las nubes, o mejor dicho, el agua que cae de las alturas, había subido antes en estado de vapor de la tierra y de los mares. El fenómeno de la lluvia se comprende fácilmente.

(Figúrense los niños una caldera de agua hirviendo bajo techado. El vapor que se levanta de la superficie de aquella agua, (que no es otra cosa que agua que se escapa en estado de vapor), subirá hasta el techo, desde donde caerán muchísimas gotas, porque aquel vapor se enfría al tocar el techo y se convierte otra vez en agua. He aquí explicado el fenómeno de la lluvia; solamente que la caldera representará nuestro globo, el agua será el mar y el fuego los rayos del Sol.)

Cuando el agua del mar se evapora, deja en la gran masa las materias salitrosas que contiene.

El paso del estado gaseoso al líquido puede verificarse en cualquier parte y a cualquiera elevación. ¿Por qué sube el vapor? Porque es más ligero que el agua. ¿Por qué baja el agua? Porque es más pesada que el vapor.

Si una nube saturada de humedad encuentra a su paso una montaña, ésta podrá detenerla algún tiempo. Puede suceder entonces que las corrientes de aire que se remontan por la pendiente, eleven aquella nube, la cual podrá enfriarse convirtiendo sus húmedos vapores en lluvia. Es natural, pues, que sean más lluviosos que los llanos los países erizados de montañas.




VIII. Rocío, sereno, escarcha, nieve y granizo

Cuando en un día caluroso los rayos del Sol han calentado el suelo durante algún tiempo, este mismo suelo cuando llega la noche envía a la atmósfera el calor que ha recibido. Entonces el vapor de agua de las regiones inferiores se enfría y cae en menudas gotas que van depositándose en todos los objetos de la superficie terrestre. Este es el sereno y también el rocío, según comienza a caer después de la puesta del Sol o antes de su salida, el día siguiente.

En las frías mañanas de invierno a veces suelen aparecer los vegetales semicubiertos por una capa ligera de hielo. Esta es la escarcha, que tanto perjudica a las plantas, la cual es debida a la congelación del sereno o del rocío.

Vamos a ver en qué consiste la nieve.

Cuando el vapor de agua ha subido a una altura considerable o se encuentra en una temperatura bajo cero, entonces se congela, formando unos cuerpecitos como cristales radiados que se precipitan sobre la tierra, semejante a una bandada de blancas mariposas.

Hay otro fenómeno acuoso que es el granizo. Este no es causado, por el enfriamiento de la atmósfera, sino por la electricidad de que cargadas las nubes tempestuosas. Se forman como glóbulos desde el tamaño de un guisante, y aun más pequeños, hasta el de un huevo, cuyos glóbulos chocan al caer los unos contra otros. Una granizada puede ocasionar gravísimos daños.




IX. Los vientos

Ya conocemos la causa de la formación del viento, pero hay que estudiar más este fenómeno aéreo.

Hablemos primero de las brisas, porque hay brisa de tierra y brisa de mar. La primera sopla en las costas, del mar hacia la tierra durante el día, algunas horas después de salir el Sol y para esto se llama brisa del mar. La segunda sopla de la tierra hacia el mar, desde la puesta del Sol a las primeras horas de la mañana y por esto se llama brisa de tierra..

La causa de este fenómeno es muy sencilla. Calentado el suelo más que el mar durante el día, el aire se dilata en dicho suelo y sube. Entonces es reemplazado por una corriente más densa que se dirige del mar a la tierra. De noche sucede lo contrario.

Hay unos vientos llamados alisios que se observan lejos de las costas, en las regiones del Ecuador hasta los 30 grados de latitud, los cuales forman dos corrientes contrarias: una de aire caliente dirigida del Ecuador. Una desviación de estas corrientes producida por el calor de la zona tórrida en África, produce los vientos llamados monzones.

También hay los vientos llamados del desierto entre los cuales descuella el terrible simoun, cuyas ramificaciones en España se llama solano, y en Italia siroco. Estos vientos comunican una gran laxitud a los habitantes de dichos países, a causa del calor inervante que llevan consigo.

(Comprendan los niños que las corrientes atmosféricas desempeñan un gran papel en la Naturaleza. Renuevan el aire de las ciudades y mitigan el rigor de los climas del norte, llevándoles el calor del mediodía, al mismo tiempo que transportan las semillas y el polen de las flores a largas distancias. Los vientos arrancan las lluvias, barren las emanaciones, reemplazando una atmósfera viciada con un aire fresco y saludable. Compréndense también los efectos nocivos y destructores del viento.)




X. Combates atmosféricos

Todos los niños han oído hablar de ciclones, huracanes, trombas terrestres o marinas, y muchos han presenciado algunas tempestades. Todo ello no es otra cosa que movimientos rotatorios de aire, más o menos vastos, alrededor de un centro que se llama núcleo. El sentido en que gira el meteoro es siempre el mismo: de derecha a izquierda en nuestro hemisferio; movimiento rotatorio que avanza, dejando tras sí la calma; pero también los estragos.

Los ciclones son vastos torbellinos de mayor o menor diámetro, en los cuales la fuerza del viento va aumentando desde todos los puntos de la circunferencia al centro, llegando a adquirir una velocidad de 70 leguas por hora. Parece que este meteoro es debido al choque de dos corrientes de aire que circulan en sentido opuesto, a cuya fuerza se agrega la de la electricidad.

Las trombas o mangas no son otra cosa que una columna de aire que gira sobre sí misma y que reconoce por causa y por fuerza motriz la electricidad. No es ya el resultado de corrientes atmosféricas desarrolladas en grande escala como sucede con los ciclones, sino que el fenómeno se halla limitado a las dimensiones de la columna de aire.

(Háblese de los estragos que producen las trombas y ciclones, arrancando árboles, destruyendo techos de edificios y ocasionando siniestros en el mar. Se hablará también de la velocidad de los ciclones y huracanes cuya velocidad se comparará con la de los vientecillos suaves como el céfiro que apenas corre dos kilómetros por hora, y la brisa suave tres y medio. Gradación de los vientos por su velocidad.)




XI. Fenómenos luminosos

Hay una porción de fenómenos que reconocen por origen la luz solar. Uno de estos fenómenos lo observamos todos los días: tal es el crepúsculo.

(Recuérdese que se producen en un día dos crepúsculos: el matutino y el vespertino, ambos debidos a la refracción de los rayos solares los cuales, debiendo atravesar la atmósfera, son desviados de su dirección. Recuérdese el fenómeno de la refracción, explicado ya en el primer grado.)

Los crepúsculos son más largos cuanto más dilatada está la atmósfera y es mayor la humedad del aire. En invierno son de más duración que en verano, siendo muy largos en las regiones polares y muy cortos en la zona tórrida, porque hallándose el aire generalmente seco entre los trópicos, se pasa con rapidez del día a la noche.

Ya hemos dado cuenta de como se produce el arco-iris. Recuérdese que este hermoso fenómeno se produce en días lluviosos o nublados. Los rayos solares hieren la nube cargada de vapor acuoso, y al penetrar en ella sufren una desviación de la línea recta, esto es, se quiebran, se descomponen, y ofrecen escalonados todos los colores de la luz. Obsérvese que el arco-iris se forma en oposición al Sol, colocado el observador entre este astro y la nube refractora.

Alrededor del Sol se forman en ocasiones otros fenómenos luminosos. A veces un círculo brillante rodea el astro del día por todas partes tomando el nombre de halo; mientras otras veces se forman como manchas luminosas a los lados del Sol, cuyas manchas se llaman paraselenes, o soles falsos, como también hay falsas lunas y otros aspectos como especie de enrejados, cruces, etc., todo debido a la refracción de los rayos solares que hieren substancias de mayor densidad.

No menos sorprendente es el espejismo. Este fenómeno se produce en ciertos puntos del mar y en vastos desiertos tropicales y hasta en las regiones solares como también sucede con los espectros. El observador contempla diversas perspectivas en la atmósfera, como son casas, playas, montes, bosques, lagos, etc. que no son más que un reflejo de países distantes.

(Pónganse en guardia los niños tratándose de la aparición de cualquier fenómeno luminoso, a fin de no ser víctimas de pueriles temores.)




XII. Fenómenos eléctricos

Cuando el cielo esta despejado sin ninguna alteración en la atmósfera, ésta se halla cargada de electricidad positiva, al paso que en la superficie del globo impera la electricidad negativa; pero como hay cambios sucesivos en la superficie terrestre, resulta que en ella, lo mismo que en las capas de aire que se rozan con la tierra y con el mar, la electricidad se halla en estado neutro, y sólo a medida que las capas aéreas son más elevadas, se encuentra la electricidad positiva de la atmósfera.

La humedad es favorable a la electrización de la atmósfera; pero sobre todo la lluvia y los demás meteoros, especialmente el granizo. Con estos meteoros se electriza el aire, ya en un sentido, ya en otro y cuando está la atmósfera tempestuosa la electricidad llega a hacerse visible.

Los vapores de la tierra y de los mares al formar las nubes adquieren la electricidad positiva de la atmósfera; pero sucede a veces que hay nubes adheridas a las cumbres de altas montañas cuyas nubes pierden su electricidad positiva y toman la negativa de la tierra la cual rechaza aquellas nubes por aquello de que dos electricidades de un mismo nombre se repelen.

Entonces se encuentran en el espacio dos clases de nubes, unas cargadas de electricidad positiva y otras de negativa y del encuentro de estas nubes resulta una descarga eléctrica. Vamos a ver. Supongamos que una nube cargada de electricidad positiva se precipita, ya sobre otra nube cargada de electricidad contraria o ya sobre un punto del suelo que, como es sabido, se halla saturado de electricidad negativa, entonces se producirá una manifestación de electricidad.




XIII. El relámpago, el rayo y el trueno

Las principales manifestaciones de la electricidad en la atmósfera son: el relámpago, el rayo y el trueno.

Por lo común el relámpago se verifica entre dos nubes cargadas de electricidad contraria, presentándose como un repentino fulgor de carácter inofensivo que ilumina las nubes, dejándonos ver en la obscuridad sus hondos senos. Hay relámpagos llamados de calor, que brillan siempre en un cielo azul los cuales proceden de nubes distantes que no nos dejan percibir el rumor del trueno.

El rayo es una chispa, efecto de la descarga eléctrica entre una nube tempestuosa y uno o varios puntos de la tierra electrizados por la influencia de dicha nube.

(Demuéstrese que los rayos no caen, como el vulgo cree, como caería una piedra de las alturas. La electricidad de la nube se dirige hacia la tierra y la de ésta a la nube, de manera que, juntas ambas electricidades, producen la descarga y chispa eléctrica que recorre los cuerpos buenos conductores.)

Los niños ya saben lo que es el trueno, que no es otra cosa que el ruido que produce la chispa eléctrica al atravesar las capas de aire. El trueno no puede oírse a más de seis leguas de distancia y se oye después de haber aparecido la chispa eléctrica porque la luz recorre 77 mil leguas por segundo y el sonido sólo 333 metros.




XIV. Otros fenómenos eléctricos

Hay en las regiones polares un desprendimiento inofensivo de electricidad atmosférica en grande escala. Se trata de una recomposición lenta del fluido negativa del suelo con el fluido positivo de la atmósfera.

Se manifiesta este fenómeno a manera de celeste incendio, tomando aspecto, ya de rayos tremolantes de una blancura deslumbradora, ya en forma de colosales abanicos; bien son tapices que se extienden y se enrollan sin producir ningún ruido, bien se proyecta un arco luminoso o inmensa cúpula de fuego, y en medio de todos los colores, el verde, amarillo y rojo juguetean.

Este fenómeno eléctrico luminoso se manifiesta durante las largas noches de invierno en los países circumpolares y raras veces en los países templados.

Debidos al fluido eléctrico son también los llamados fuegos de San Telmo, acumulaciones pacíficas y ligeras de dicho fluido que se condensa en las puntas de los pararrayos, en las veletas de los campanarios, en los mástiles de los buques, etc., etc. Esto sucede generalmente durante las tempestades. (No confundan los niños los fuegos de San Telmo con los fuegos fatuos los cuales tienen un origen muy distinto.)




XV. El Magnetismo

Hay dos clases de magnetismo: magnetismo animal y terrestre. El primero, llamado también hipnotismo, consiste en la producción de perturbaciones nerviosas y hasta funciones psíquicas que produce una persona sobre otra, lo cual no entra en la presente enseñanza. El magnetismo que nos incumbe ahora es el producido por la piedra-imán, que tiene la propiedad de atraer el hierro y otros metales, cuya piedra se encuentra en Suecia y en otros países, y en mayor abundancia en los alrededores de una antigua ciudad griega llamada Magnesia de donde se deriva la voz magnetismo.

Los niños ya conocen las propiedades del imán con las que están relacionadas las propiedades del magnetismo terrestre. Considerando el globo terráqueo como un imán enorme, sus polos atraen hacia sí a los de nombre contrario de los imanes naturales o artificiales que pueden moverse libremente, y repelen los del mismo nombre. Pero no vaya a creerse que esto sucede porque dichos polos tengan acción magnética igual a la de los imanes, pues no tienen atracción ni repulsión, sino fuerza directriz.

Supongamos ahora un plano vertical que pase por un lugar determinado y por los dos polos de la aguja imanada que se mueve libremente, y tendremos el meridiano magnético de aquel lugar.

Hay también ecuador magnético que es la curva o círculo máximo que pasa por todos los puntos donde es nula la inclinación de la aguja imanada. Pero como por lo general no coincide el meridiano geográfico con el magnético, se forma un ángulo comprendido entre ambos meridianos, y a esto se llama declinación de la aguja. Lo propio sucede con la falta de coincidencia entre el ecuador magnético y el terrestre. Estas declinaciones varían, según los lugares del globo, según las épocas del año y según las horas del día.

La intensidad del magnetismo terrestre crece a medida que nos alejamos del ecuador magnético, y decrece a medida que se asciende a la atmósfera.

(No podemos entrar en otras consideraciones sobre el magnetismo y la brújula, porque nos encontramos ya en el terreno de la Física y esto será objeto de la referida enseñanza.)






 
 
FIN DE NUESTRO GLOBO
 
 



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El Cielo y la Tierra

Con el título de El Cielo y La Tierra vamos a ampliar las ideas que sobre Astronomía publicamos en el segundo grado de La escuela práctica.

Conceptuamos que la Astronomía es la ciencia que más eleva nuestro espíritu sobre las miserias de la vida. Las maravillas que nos descubre esta ciencia cautivan la mente y desarrollan en nuestra alma el sentimiento de lo infinito.

Por lo tanto no es la enseñanza completa si el niño carece de los más rudimentarios conocimientos de nuestro globo como planeta, en las relaciones que tiene con los demás astros.

Ninguna ciencia como la Astronomía ha deshecho tantos errores sobre la concepción del Universo; ningún invento como el telescopio ha puesto de manifiesto verdades más absolutas que, por desgracia de la humanidad, permanecieron larguísimo tiempo ignoradas.

Nosotros, los maestros, no debemos asociar a los niños con el error ni hemos de privarles de levantar la vista a los cielos y de leer en las masas estelarias las magnificencias de que nos vemos rodeados, magnificencias que cautivan la inteligencia, ensanchan los horizontes de la razón y despiertan nobles sentimientos en el alma, haciéndola gozar de las superiores bellezas del infinito.

Verdad es que la Astronomía reclama un estudio serio para conocerla a fondo; pero ni los maestros somos los más indicados para este estudio, ni hemos de formar de los niños pequeños astrónomos. Basta iniciarles en los grandes y admirables secretos del Universo.

Esta iniciación debe verificarse por medio de conversaciones a las cuales hemos dado en llamar razonamientos y también poniendo en juego algunos recursos de que siempre dispone el profesor, los cuales no deben limitarse a los que se exponen al final de cada lección. En el segundo grado encontrarán nuestros lectores una serie de ejercicios sobre Astronomía a los cuales pueden servir de complemento los del presente curso.


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El cielo y la tierra


I. Concepto erróneo

Ante todo sepamos qué concepto tenían formado los antiguos de la Tierra y del Universo en general.

Nuestro globo era considerado como el centro de la creación y principal objeto del Creador, siendo el Sol y la Luna creados exclusivamente para el servicio de la Tierra, y las estrellas se consideraban como luces engarzadas en el firmamento para adorno del espacio.

Creíase que la Tierra era plana y que lo que forma la atmósfera era una bóveda celeste, que descansaba sobre los bordes de la Tierra, la cual estaba rodeada de abismos ignorados.

Veían como nosotros que el Sol se levantaba por un punto del horizonte y desaparecía por otro, de donde deducían que aquel astro iba a la carrera para alumbrar nuestro mundo.

Llegaba la noche, y observaban las estrellas y algunos supuestos sabios figuraban leer en ellas el porvenir de los hombres, según la posición en que estaban colocados.

No se conocía más que la Tierra, y de ella, sólo las regiones habitadas; el resto era ignorado, pero objeto de fantásticos ensueños. A nadie se le ocurría considerar aislado nuestro mundo, sino que descansaba en algo desconocido, inventándose sobre ello mil fábulas y quimeras.

Cuando se principió a creer que la Tierra era un globo y se atrevieron algunos sabios a suponer la existencia de los antípodas, o sean moradores de la parte opuesta a la que uno habita, se les trataba de locos, porque no podían creer que se mantuviesen firmes sobre la Tierra.

La Tierra no era un planeta ni un mundo, sino el mundo, esto es, lo más grande, lo más portentoso de la creación a la que todo el Universo le estaba subordinado.

RAZONAMIENTO. -Obsérvase que el Universo es todo lo creado y que la Tierra no es más que uno de los innumerables globos que pululan en el espacio, el cual ni por su naturaleza ni por su posición con respecto al Sol, ofrece ningún signo de superioridad. -Vivimos nosotros en un globo, o en un astro (porque todos los astros son globos) mayor que algunos, pero mucho menor que otros. ¿Qué podemos inferir de aquí?)

Errores de los antiguos en la concepción del Universo. -Dígase lo que creían con respecto a la Tierra. -¿Cómo consideraban el Sol y la Luna y qué concepto tenían sobre las estrellas en el firmamento? -Los que se atrevían a decir lo contrario eran tenidos por locos. -Háblese de las ideas nuevas consideradas en un principio como utopías o locuras y luego se aceptan como verdades. Pero ¿estamos seguros de que las ideas modernas sobre Astronomía no son erróneas? ¿En qué las apoyamos?




II. Inmensidad del espacio

Sabemos que nuestro globo, como todos los demás, se hallan aislado en el espacio. Sabemos que estamos envueltos de una capa gaseosa y que más allá de esta capa, por arriba, por abajo y por todos lados hay un espacio inmenso, sin límites, pues el espacio no los consiente.

Allí donde nuestra vista no alcanza, los astrónomos con potentes telescopios han descubierto senos profundísimos poblados de esferas, soles distantes de una existencia maravillosa. Si más allá se pudiese extender la potencia visual por el telescopio, veríanse de aquellas profundidades inmensas, renovaciones de astros, porque es de suponer que el poder criador no tiene límites tampoco.

Espacio sin fin ni término. Tomemos la Tierra como punto de partida de una bala con toda su fuerza de proyección hendiendo siempre en línea recta espacio y más espacio durante un millón de años, mil millones, toda una eternidad, y no encontraríamos obstáculo que la detuviese; atravesaría durante siglos de siglos ese número ilimitado de soles y de esferas, sin encontrar jamás ningún término a esa inmensidad prodigiosa.

RAZONAMIENTO. -No hemos de apreciar el espacio por la atmósfera que nos rodea, pues este cortísimo espacio está lleno de aire y es el lugar donde se verifican los fenómenos atmosféricos. -Considérese nuestro globo, nuestro mundo con sus vastos océanos soberbios continentes, numerosas islas; montañas, valles desiertos y poblados que con cien largas vidas de un continuo andar no podríamos recorrer, considérese todo esto rodar por el espacio como un grano de arena en una vasta región, siendo nuestro globo una de las innumerables esferas que ruedan en el vacío. -¿Qué nos dice todo esto? -¿Cómo hemos de considerar el espacio? -Supongamos que el espacio tuviese límites, ¿qué habría tras de aquellos límites?




III. Las estrellas

Comparado el espacio como un océano sin principio ni fin, sin fondo y sin orillas, henchido todo de movimiento y vida por la inmensa profusión de globos llamados estrellas, vamos a abarcar en pocas líneas todos esos mundos siderales.

Los globos que pueblan el espacio no están fijos: giran, vuelan, hienden el vacío con vertiginosa rapidez y en su marcha arrastran otros globos que les están subordinados, como sucede con el Sol, los planetas y los satélites.

Nuestra vista descubre algunos millares de estrellas entre las cuales unas brillan con vivo centelleo: estas estrellas se consideran soles como el que ilumina nuestros días. Por centenas de millones debemos contar los soles los cuales se verán rodeados como el nuestro de otros astros secundarios que son los planetas.

Los astrónomos convinieron en clasificar las estrellas, según su brillo, denominando estrellas de primera magnitud a las más brillantes; de segunda a las que brillan menos; de tercera, de cuarta, etc. según su brillo, no según su tamaño.

Todos los días, a medida que se constituyen telescopios de mayor potencia, se van descubriendo nuevas estrellas, débiles resplandores, hasta llegar a 16 magnitudes y ¡cuantas quedarán sin descubrirse jamás!

RAZONAMIENTO. -Discúrrase sobre la vida y movimiento de las esferas celestes. ¿Pueden estar habitadas? ¿Será la vida un privilegio exclusivo de la Tierra? -Nosotros no podemos ver más que la mitad del cielo; la otra mitad se descubre en el otro hemisferio. Nosotros tenemos un Sol, pero hay muchísimos soles. ¿Cómo se conocen? -A simple vista parece que media muy corto espacio entre y una y otra estrella. ¿Qué hay en realidad? ¿Son las estrellas de primera magnitud las de mayor tamaño? -Háblese de las inmensas distancias que separan unas estrellas de otras. Téngase en cuenta que hay estrellas cuya luz tardaría más de cien años hasta llegar a nosotros.




IV. Constelaciones

Ya sabemos que el aspecto del cielo estrellado varía según la región del globo en que lo observamos. Esto no pasó desapercibido de los antiguos astrólogos, quienes ya estudiaban por grupos las estrellas visibles y a cada grupo se le daba el nombre de constelación, y lo que es más, bautizaron cada constelación, dándole el significado de un objeto o de uno de los dioses del paganismo.

En nuestro hemisferio tenemos como principal constelación la Osa mayor, vulgarmente llamada el Carro, compuesta de siete estrellas, seis de las cuales son de segunda magnitud. A poca distancia de la Osa mayor, está la Osa menor, en sentido contrario de la primera, cuya última estrella de la cola es la Estrella polar, como ya se sabe.

Un poco más allá de la Osa menor hay otra constelación llamada Casiopea. Un poco más al éste se distingue perfectamente una estrella de primera magnitud llamada Cabra que forma parte de la constelación el Cochero. Debajo de la estrella Cabra brillan dos estrellitas próximas entre sí, conocidas por los Gemelos, o por los hermanos Castor y Polux, que se suponían hijos de Júpiter, célebres por su indisoluble amistad. Todas estas constelaciones cambian de posición, según las épocas del año.

Tenemos muchas más constelaciones en nuestro hemisferio, como hay otras diferentes en el hemisferio opuesto.

RAZONAMIENTO. -Diferencia entre los antiguos astrólogos y los modernos astrónomos. -Se hablará de las constelaciones del Zodíaco: Aries, Tauro, Géminis, etc., advirtiendo que cuando decimos el Sol está en Aries, queremos significar que la Tierra, en su movimiento de traslación, pasa por delante de aquella constelación. -Se dará a comprender que los nombres que llevan las constelaciones no tienen nada que ver con la forma de las mismas. -¿Por qué se idearon las constelaciones? Se han formado mapas del cielo en los que están comprendidas las estrellas más pequeñas de la misma manera que los mapas geográficos contienen todos los países y detalles de la Tierra.




V. Estrellas de varias clases

Un gran número de estrellas que observamos con la vista aparecen dobles, triples y aun más divididas al observarlas con el telescopio. También se observan estrellas o soles de varios colores; naturalezas desconocidas en donde se combinan el color de la púrpura con el del oro y la esmeralda.

Conocemos las estrellas llamadas nebulosas, ricas agrupaciones que antes eran tenidas como vapores fosforescentes o celajes cósmicos, y hoy se sabe que son verdaderas estrellas, si bien muchas de esas agrupaciones todavía no se han distinguido perfectamente.

El espacio está sembrado de nebulosas que vemos aparecer en las noches claras como manchas blanquecinas de aspecto difuso que fulguran en el cielo a manera de pequeñas nubes de forma irregular. La de más colosal magnitud es la Vía Láctea, o camino de Santiago, como la llamamos en España.

Todo el mundo puede observar esa ráfaga de color blanquecino que se cierne en el espacio y cuya longitud es tan inmensa que, según se ha calculado, un rayo de luz tardaría en recorrerla, de uno a otro extremo, 15 mil años a razón de 77 mil leguas por segundo. Es incalculable el número de estrellas que forman la vía láctea.

RAZONAMIENTO. -Véase de qué dimana el efecto de parecer una sola estrella las que son dos, tres o más. -Discúrrase sobre si las estrellas nebulosas son esferas sólidas o aglomeraciones de materia gaseosa. -Recuérdese que el Sol y su séquito de planetas y satélites se suponen derivados de una gran nebulosa. -¿Podrían ser las agrupaciones nebulosas mundos en formación? -Piénsese que el Poder Creador no tiene límites.




VI. Composición química de los astros

Hay un aparato llamado espectróscopo, que sirve para reflejar el espectro luminoso de los cuerpos en ignición, en el cual se reciben el color de las substancias de que se componen los cuerpos celestes. Se han hecho experimentos con dicho aparato con respecto a las estrellas, habiéndose podido colegir que éstas se componen de materias de que está provisto nuestro globo.

Se ha hecho comparecer la luz del Sol ante ese tribunal de examen, y esta luz ha acusado la presencia de una porción de substancias en aquel astro, tales como el hierro, la sosa, la cal, la potasa y el níquel.

Después de estudiar la naturaleza química del Sol, tocó el turno a la Luna y demás planetas y en todos ellos se han encontrado substancias como las terrestres y otras desconocidas. El análisis espectral se ha aplicado a estrellas o soles más lejanos, y en todos estos centros sidéreos se han encontrado también substancias análogas a las que entran en la composición de nuestro globo, y hoy se conoce ya la naturaleza química de más de trescientas estrellas.

RAZONAMIENTO. -Con el telescopio se observan las estrellas; con el espectróscopo se analizan las substancias de que se componen. -Discúrrese sobre la utilidad de ambos instrumentos. -Recuérdese lo que sucede cuando un rayo de luz atraviesa un prisma de cristal. -¿Cuáles serán, pues, los rayos de luz que se someterán al examen en el espectróscopo? -Pero aquí no se trata de rayos sino de líneas, o más bien de estrías que atraviesan los rayos en su anchura. -Para este examen es necesario el microscopio. ¿Por qué?

Es muy natural que todos los cuerpos estelares se hallen compuestos de los mismos elementos que nuestro globo, bajo un orden distinto de combinaciones. Esto es asombroso; pero repetimos que es natural. ¿Por qué?




VII. Distancias

Sabemos que desde la Tierra al Sol medían 37 millones de leguas; pero esta distancia se considera insignificante comparada con la de la estrella más cercana. Ésta se halla en la constelación del Centauro. Para llegar a ella, según las últimas investigaciones, hay que recorrer 177 mil veces la distancia que nos separa del Sol.

La estrella que sigue a la del Centauro, en orden a distancias, es de la constelación del Cisne, que está tres veces más lejos que la primera. También la estrella llamada Sirio, la más admirable para nosotros de cuantas pueblan el cielo, es una de las más cercanas a la Tierra, y, sin embargo, dista de ella cerca de 900 mil veces más que el Sol. Su luz tarda 22 años antes de llegar a nosotros.

Aquí tenéis la estrella polar que tanto nos admira y guía. El rayo que nos transmite en la noche en que leí estas líneas, hace nada menos que 31 año que partió de dicha estrella, y si de repente dejase de despedir su luz, durante 31 año nos alumbraría.

RAZONAMIENTO. -¿Se pueden apreciar las distancias de las estrellas con respecto a la Tierra? -Compréndese que estas distancias se suceden hoy con facilidad, de la misma manera que se mide la distancia de un punto a otro de la Tierra. -Con estas distancias se despliegan a nuestros ojos los panoramas inmensos del infinito. -Cuenta que se trata ahora de distancias con las estrellas más cercanas. -¿Qué será la de las agrupaciones lejanas? -¿Cuál es la velocidad de un rayo de luz? -Nómbrese la estrella que en nuestro hemisferio resplandece con luz más hermosa?




VIII. El sistema planetario

Caben en la inmensidad del espacio infinidad de sistemas de astros con sus soles rodeados de esferas secundarias, y aquellas de otras, en grandes magnificencias.

Nosotros, esto es, la Tierra pertenece a un sistema determinado, compuesto del Sol como centro alrededor del cual giran varios astros llamados planetas, globos semejantes al nuestro, como hijos de un mismo padre. Algunos de estos planetas tienen a su vez otros astros más pequeños que van girando a su alrededor, que son los satélites.

El padre de esta gran familia es el Sol. A él deben la Tierra y los demás planetas su existencia primordial y su vida común. Él es la mano que con fuerza titánica sostiene nuestro mundo y los demás del sistema, al mismo tiempo que es el hogar que los calienta, la antorcha que los ilumina y el manantial que los fecunda.

Nuestro sistema solar o planetario forma una agrupación de astros entre las innumerables agrupaciones que constituyen el Universo. Merced a los adelantos de la Astronomía, conocemos la organización de nuestro sistema con la precisión y la exactitud con que se conoce una nación y sus provincias.

RAZONAMIENTO. -Dígase lo que se entiende por sistema solar o planetario. -Considérese la Tierra como parte de este sistema y la importancia que tiene entre los demás planetas. -¿Qué puntos de semejanza hay entre los planetas y la Tierra? -Papel que representa el Sol en el sistema. -El Sol da vida a los planetas. ¿Cómo se entiende esto? -¿Hay muchos sistemas en el Universo? -¿Cuál es el que más nos importa conocer? -¿Podemos apreciar perfectamente el sistema planetario?




IX. Atracción y repulsión

Giran la tierra y los demás planetas alrededor del Sol, cuyo movimiento se llama de traslación; y al mismo tiempo giran los mismos planetas en torno de su eje, cuyo movimiento se llama de rotación. Siendo estos movimientos condición esencial de unos astros, lo será probablemente de todos, porque todo trabaja en el Universo, todo se mueve, porque sin movimiento no hay vida.

Todo lo que se mueve es impulsado por una fuerza, y toda supone una ley. Los movimientos de los astros se hallan sometidos a varias leyes, mayormente a las que producen la fuerza centrípeta y la centrífuga. En virtud a la primera los astros luchan para mantener su centro y por la segunda tienden a alejarse del punto en que se hallan, haciéndoles marchar en línea recta hasta perderse en lo infinito; más como la fuerza centrípeta tiende a atraerlos y es igual en intensidad a la otra, de aquí resulta que ni se alejan ni se acercan al centro en torno del cual giran, manteniéndose a una distancia correspondiente a su masa y densidad, animados siempre por la fuerza de rotación y traslación cuya causa no es de explicar ahora.

La fuerza de atracción del Sol contrabalancea la fuerza centrífuga de los planetas, desempeñando por esto el papel de un imán enorme. Como las moléculas se atraen mutuamente, así también los astros; pero como en nuestro sistema el Sol es mucho mayor que todos juntos los demás planetas, de aquí que los domine a todos, atrayéndolos hacia su masa.

RAZONAMIENTO. -Podemos comparar el Universo con una gran máquina, porque existe verdaderamente una mecánica celeste. -Demuéstrese como las leyes de atracción que hacen subir las aguas de los Océanos, en virtud de ser el mar un elemento móvil, son las mismas leyes de la atracción universal. -Explíquese como dos moléculas o dos cuerpos se atraen en razón directa del producto de su masa, y en razón inversa del cuadrado de sus distancias. -Adivínase por qué causa la Tierra y los demás planetas no se precipitan hacia el Sol, atraídos por una potencia tan poderosa. -La fuerza centrípeta opuesta a la centrífuga; la resultante de estas fuerzas.




X. El Sol

No se sabe si el Sol es una inmensa esfera sólida, líquida o gaseosa ni se sabe tampoco como elabora la luz y el calor para lanzar estas substancias a tan remotas regiones.

La constitución física del Sol es, pues, un problema no resuelto todavía. Se supone, empero, que este astro es una grandiosa esfera líquida incandescente que emite por sí misma luz y calor, estando rodeado de una atmósfera vaporosa llamada fotosfera, de la que se desprenden inflamados gases que llegan a una distancia prodigiosa.

Pero según las modernas teorías tocante al calor y a la luz, estas substancias no emanan del Sol, sino que existen en el éter, como agentes universales y que el Sol en este caso sólo desempeña el papel de motor que pone las moléculas de dichas substancias en actividad. Más sea de esto lo que fuera, lo cierto es que se considera el Sol como causa primordial del calor y de la luz, que envía a todos los planetas a una inmensa distancia.

Nos representamos al Sol como un inmenso y majestuoso globo aislado en el espacio en medio de su corte de planetas entre los cuales figura la Tierra como uno de los más pequeños, 37 millones de leguas distante, recibiendo océanos de luz y manantiales de calor de aquella grandiosa esfera, la que envuelta de tina atmósfera incandescente, eternamente agitada por tempestades de fuego, irradia una luz y un calor inconcebibles y con ese calor y esa luz mantiene la vida a los globos que le rodean.

No se halla exceptuado el Sol de obedecer a la gran ley del movimiento universal. Uno de los primeros resultados del conocimiento de las manchas negras y grises que se han observado en el disco del Sol, ha sido averiguar que este astro gira sobre sí mismo en 25 días próximamente, y aun se halla animado de un movimiento de traslación con órbita desconocida y centro ignorado.

RAZONAMIENTO. -No se tiene idea exacta de la naturaleza del Sol. Dígase lo que se supone. -¿La luz y calor, proceden del Sol? -Háblese de las modernas teorías sobre tales substancias. -¿Cómo se comprende que el Sol pueda lanzar el calor y la luz a tan inmensas distancias? -¿Cómo nos representamos al Sol? -¿Qué resultaría a la tierra sin Sol? -Las manchas del Sol. -¿Qué se ha descubierto en vista de esas manchas? -Dígase algo de los movimientos del Sol. -Ningún astro se halla excluido de la ley del movimiento universal.




XI. Los planetas menores

Vamos a ampliar los conocimientos sobre la gran familia planetaria. Las observaciones telescópicas nos han revelado curiosas perspectivas acerca de estos planetas los cuales son muy parecidos a la Tierra, la que ocupa el tercer lugar entre ellos.

Mercurio es el primer planeta y el más pequeño. Envuelto en la esplendente luz del Sol no es perceptible desde la Tierra sino dos horas antes de la aurora y otras dos después del crepúsculo. Es 18 veces menor que la Tierra y, sin embargo, está erizado de montañas que se calculan mayores que las de nuestro globo. Recibe Mercurio siete veces más luz y calor que nuestro globo, pero en 88 días gira al rededor del Sol, a razón de 12 leguas por segundo. La duración del año mercurial no llega pues a tres meses de los nuestros.

Sigue por su orden el planeta Venus, del cual se sabe que es algo menor que la Tierra y que su superficie está sembrada de valles y montañas elevadas, estando además dotado de atmósfera y mares. Recorre su órbita en 224 días, con un movimiento de cerca 9 leguas por segundo, siendo su rotación casi igual a la de nuestro globo. Venus es el brillante lucero matutino y vespertino, porque es precursor del día y de la noche.

Más allá de Venus se encuentra la Tierra y luego Marte, el cual aparece a simple vista de color rojizo, cuyo color no se sabe si es producido por su atmósfera o por su terreno. Recorre su órbita en 322 días a razón de 500 mil leguas por día. Es mucho más pequeño que la Tierra, efectuando su rotación en 24 horas y media. Observado este planeta con el telescopio, ofrece mucha semejanza con la Tierra, blanqueando sus regiones polares con eternas nieves. Se supone que el color de su vegetación es el rojo, así como es verde el de la Tierra.

RAZONAMIENTO. -Se deduce que los planetas tienen que ser globos semejantes a la Tierra. ¿Qué lugar ocupa nuestro globo en el orden planetario? -¿Qué sucederá a Mercurio y a Venus con respecto a la luz y calor del Sol? -¿Qué les sucederá a los planetas más distantes? -Recuérdese que las órbitas que describen los planetas alrededor del Sol no son circulares sino elípticas. ¿Qué sucederá entonces? -Cuando un planeta se halla a su mayor distancia del Sol decimos que está en su afelio, y cuando está a su menor distancia, en su perihelio. -Dígase cuando un planeta está en su afelio y en su perihelio.




XII. Los planetas mayores

Después de Marte nos encontramos con los asteroides que así se llaman un enjambre de pequeños planetas que circulan alrededor del Sol, comprendidos entre las órbitas de Marte y Júpiter. Se suponen fragmentos de un planeta mayor que estalló en el espacio.

Es Júpiter el planeta más resplandeciente, después de Venus; su luz es blanca, tranquila y algún tanto azulada. Júpiter es el mayor de todos los planetas, de manera que se necesitarían 1300. Tierras para igualarlo. Recibe 77 veces menos luz que nuestro globo, pero necesita 12 años de los nuestros para girar en torno del Sol. Se le divisa su atmósfera con el telescopio y 4 lunas.

A la distancia de 355 millones de leguas describe su órbita Saturno en el transcurso de más de 29 años de los nuestros, con una rapidez 8.900 leguas por hora. Su superficie es 90 veces más vasta que la de nuestro globo. Se halla Saturno rodeado de un anillo luminoso de materia cósmica y le acompañan 8 lunas nada menos. El anillo que le circunda, sin tocarle, tiene una anchura de doce mil leguas, de manera que la Tierra podría rodar sobre este plano gigantesco como una bola de marfil sobre el borde de una mesa de billar.

A la distancia de 733 millones de leguas del Sol, boga el planeta Urano, 74 veces mayor que la Tierra. Este planeta se halla también acompañado de 6 satélites y sus estaciones duran 21 años, pues necesita 84 años de los nuestros para recorrer su órbita alrededor del Sol. Recibe Saturno 330 veces menos calor que la Tierra.

Por último, en las fronteras hasta hoy conocidas del sistema planetario, brilla con luz verdosa, azulada y muy débil el planeta Neptuno, a una distancia de mil millones de leguas del Sol, por lo cual la luz que recibe es 900 veces más débil que la que recibimos nosotros, de modo que entro el día y la noche de aquel lejano planeta apenas hay diferencia. Tan solo se le descubre a Neptuno un satélite.

RAZONAMIENTO. -comparemos el espacio como un infinito océano, y a los sistemas solares como grupos de islas y a los asteroides como simples islotes. ¿Cuál es el más respetable, por su mole, de todos los planetas? Comparado con Júpiter nuestro pequeño mundo es como un guisante al lado de una naranja. Háblese de los días en Saturno y de la inmensidad de su anillo. -Discúrrese sobre la cantidad de luz y de calor que reciben los planetas mayores y sobre la vida que puede palpitar en ellos.




XIII. Los satélites o lunas

Al propio tiempo que los planetas recorren sus órbitas alrededor del Sol, los satélites giran también con órbitas elípticas alrededor de los planetas a que están subordinados.

Hasta hoy se conocen 23 satélites: la Tierra tiene uno, que es la Luna; Marte dos muy pequeños; Júpiter tiene cuatro; Saturno tiene ocho; Urano seis y Neptuno uno conocido y otro probable.

El movimiento de los satélites es el mismo que el de los planetas; todos se mueven de occidente a Oriente, excepto los de Urano que recorren sus órbitas en sentido contrario.

Una particularidad hay que observar en el movimiento de los satélites y es que para los dos movimientos, o sea para el de traslación y rotación, emplean igual espacio de tiempo. A esta igualdad simultánea se le da el nombre de isocronismo, de manera que podemos decir que los movimientos de los satélites son isocrónomos. Por tal motivo el movimiento de rotación de los satélites es muy lento.

Otra propiedad peculiar de los satélites consiste en presentar a sus planetas respectivos siempre un mismo disco, como también la de estar dotados de movimientos sinódicos, esto es, que al trazar sus propias órbitas, recorren al mismo tiempo la del planeta a que obedecen.

RAZONAMIENTO. -A simple vista no se descubre más satélite que la Luna; los demás son telescópicos. -¿Cuántos movimientos tienen los satélites? ¿Por qué es tan lento su movimiento de rotación? ¿Qué se entiende por isocronismo? -Háblese de los movimientos sinódicos.




XIV. La luna

Debemos considerar la Luna como eterna compañera de la Tierra, cuerpo opaco como nuestro globo, pues la débil luz que nos envía la recibe del Sol.

La Luna es el astro más cercano a la Tierra sin comparación de ninguna especie y, sin embargo, se ha calculado que una bala de cañón recorriendo 400 metros por segundo en el espacio, tardaría sobre nueve días para legar a nuestro satélite. Por su tamaño es la Luna 29 veces más pequeña que la Tierra.

Se cree que los elementos de que se compone la Luna son los mismos que los que componen nuestro globo, si bien más ligeros por ser menos densos. Examinado el disco lunar con el telescopio, se observan una porción de manchas y puntos brillantes que semejan picos de altas montañas y valles profundos. Se han observado en la superficie lunar multitud de volcanes con sus cráteres apagados y grandes llanuras comparables con los mares.

Sin embargo, está comprobado que la Luna carece de atmósfera y nubes y, por consiguiente, no hay aguas ni vegetación de ninguna especie. Se ha observado que las montañas de nuestro satélite están formadas de una materia blanquecina como creta cuyas substancias en terreno elevado reflejan mayormente la luz del Sol, bien al revés del terreno de las grandes llanuras que parece que están formadas de materias cenagosas como de color agresado, las cuales no despiden resplandor.

RAZONAMIENTO -Considérese la importancia de las estrellas con respecto a la Luna; pero para nosotros los terrestres tiene más importancia la Luna que todas las estrellas juntas. ¿Por qué motivo? -Distancia de la Luna a la Tierra. -¿En virtud de qué fenómeno la Luna envía la luz del Sol a la Tierra? Esta luz es 619 veces menor que la que recibimos del Sol. -El calor que nos llega de la Luna apenas se percibe. -¿De qué depende que al observar la Luna a simple vista aparece una parte de su superficie brillante y otra obscura? Es de presumir que la Luna es un mundo muerto. ¿Cómo se comprende esto?




XV. Las fases lunares

La Luna presenta siempre la misma cara hacia la Tierra; de manera que la otra cara, o media luna, no se ha visto ni se verá jamás. Bajo tal concepto se ha de comprender que nuestro satélite irá presentando alternativamente el Sol todos los puntos de su superficie en el término de un mes que emplea en dar una vuelta sobre su eje en presencia de aquel astro.

Siendo la Luna una esfera, puede estar de una vez alumbrada por el Sol y la otra mitad permanecerá obscura, lo mismo que sucede con la Tierra. Esta es la causa de los diferentes aspectos que ofrece la Luna a los cuales llamamos fases.

La Luna emplea 29 días 12 horas y 44 minutos en efectuar su movimiento de traslación alrededor de la Tierra cuyo periodo de tiempo es lo que llamamos mes lunar o lunación.

Cuando la Luna se encuentra entre la Tierra y el Sol, éste ilumina el hemisferio de aquella opuesto a la Tierra y, por consiguiente, no es visible para los habitantes de nuestro planeta. Entonces tenemos luna nueva.

A medida que la Luna va girando hacia de Occidente a Oriente va presentándose cada vez más iluminada; primero se descubre en su borde un filete que va creciendo y que cada noche presenta más ancho y hasta que llega a la cuarta parte de su órbita y entonces decimos que está en cuarto creciente.

Continuando la Luna su movimiento de traslación, se nos presenta cada vez más iluminada, hasta que al llegar a la mitad de la órbita aparece con todo su disco alumbrado y entonces tenemos luna llena, la que vemos salir por la tarde cuando el Sol se pone más tarde cada día.

Mientras la Luna verifica la otra mitad de su vuelta, mengua su luz gradualmente y al cabo de algunas noches solo se nos presenta iluminada en la mitad de su disco, que es el cuarto menguante. El semicírculo iluminado mira como siempre al Sol, pero como ahora sale la Luna de madrugada y después sale el Sol, el borde iluminado se hallará mirando al Oriente.

RAZONAMIENTO. -El movimiento de la Luna ¿es aparente como el del Sol o es real y efectivo? -La Luna sale y se pone diariamente retrasando su salida más de tres cuartos de hora por término medio. -¿Qué sucedería si estuviese inmóvil? ¿Cómo la veríamos? La Luna circula alrededor de la Tierra, en la misma dirección que ésta circula alrededor del Sol, de Occidente a Oriente, y por lo tanto en sentido inverso al movimiento aparente del Sol y de los cielos.




XVI. Los eclipses

Ya conocemos los eclipses. Estos se fundan en que todo cuerpo opaco, alumbrado por una parte, detiene la luz que recibe y proyecta sombra por el lado opuesto. De día por medio del Sol y de noche por medio de la luz artificial se observa este fenómeno.

Puede haber eclipse de Luna y eclipse del Sol. La Luna al circular en torno de la Tierra, pasa por detrás de nuestro globo, o sea por la parte opuesta que ocupa el Sol, y en este caso atraviesa la sombra terrestre. Entonces, careciendo de la luz del Sol, nuestro satélite queda eclipsado. Hay eclipse de Luna.

Más para producirse un eclipse de Luna, es menester que los tres astros estén en línea recta, y entonces hay eclipse de Sol durante la Luna nueva y eclipse de Luna durante la Luna llena; pero sucede que casi siempre la Luna pasa o un poco más arriba o poco más abajo. Por esto no hay eclipse de Sol en todos los novilunios ni eclipse de Luna en todos los plenilunios.

En el espacio de un mes, a corta diferencia, circula nuestro satélite entre el Sol y la Tierra, y al pasar por entre estos dos cuerpos es Luna nueva o novilunio. Si coinciden el Sol, la Luna y la Tierra en una misma línea recta, o se proyectan en un mismo punto del cielo, la Luna, por un momento, nos ocultará el Sol, total o parcialmente, porque los eclipses pueden ser totales y parciales.

Como los eclipses totales de Sol son tan raros en una misma región del globo y pueden predecirse por los cálculos astronómicos, algunos sabios y personas curiosas se trasladan con anticipación al lugar donde ha de ser visible el fenómeno.

RAZONAMIENTO. -Cual es el obstáculo que nos puede privar de la luz solar en pleno día? -Pero siendo la Luna millones de veces más pequeña que el Sol, ¿cómo puede ocultarse? -¿Cómo se produce un eclipse de Luna? -Solo los países situados a la sombra de la Luna tienen el privilegio de observar el eclipse de Sol, mientras que la Luna, cuando se eclipsa, aparece obscurecida para todos los observadores que la miran sobre su horizonte, o casi la mitad de la Tierra -¿Brillan las estrellas durante un eclipse total de Sol?




XVII. Los cometas

También pertenecen los cometas a nuestro sistema planetario; pero ya se sabe que se alejan, en sus órbitas prolongadas, inmensamente del Sol.

Apenas surgen de los profundos senos del espacio, cuando se presentan como tenues nubecillas sin señales de cola; pero a medida que se acerca en virtud de la fuerza atractiva del Sol, aparecen con los caracteres que acusan su naturaleza: con sus colas ya formadas, extendiéndose y creciendo desmesuradamente. Entonces es cuando nosotros los admiramos y observamos su marcha al través del espacio.

Transcurrido algún tiempo, a medida que se alejan del Sol, menguan y palidecen, sus colas van desapareciendo hasta que por fin se pierden de vista estos astros misteriosos.

Estos astros, cuyo número es incalculable, se presentan con variedad de formas y con órbitas muy diversas e irregulares. Aparecen las más veces por sorpresa, y la gran mayoría siguen su trayectoria de Occidente a Oriente como los planetas, aunque algunos se han observado que iban de Norte a Sur y viceversa.

RAZONAMIENTO. -Dígase qué analogías existen entre los cometas y los planetas. -¿En qué se desemejan? -Dígase en que forma aparece un cometa cuando surge del abismo del espacio. ¿Cómo aparece un cometa cuando se halla plenamente a la vista? ¿Puede llegar un cometa a chocar con la Tierra? -Téngase en cuenta que cuando un cometa se halla a nuestro alcance forma un cuerpo gaseoso. -No abriguemos temor alguno: los cometas son astros inofensivos que ni anuncian ni producen desgracias ni calamidades.




XVIII. Las estrellas fugaces

Se sabe ya que estos astros luminosos que se observan en ciertas noches tranquilas en el cielo estrellado, no son estrellas que caen, porque las estrellas no se desvían de sus centros.

Estudiado el fenómeno de las estrellas fugaces, unos han creído que eran producidas por la combustión de algunos efluvios terrestres en las altas regiones de la atmósfera; otros opinan que son productos de combinaciones eléctricas, y otros, en fin, las consideran como de la misma materia cósmica de que se formaron los globos planetarios, cuyos restos se hallan diseminados en el espacio, como partículas de pequeños mundos sin formación.

Verdaderamente hay piedras que, atravesando nuestra atmósfera, caen en la superficie de nuestro globo; pero ya no se trata aquí de unos cuerpos gaseosos como se supone han de ser las estrellas fugaces, sino de cuerpos sólidos, de verdaderas piedras de gran tamaño y de color negruzco que podemos ver y tocar en nuestros museos. Estas piedras se llaman bólidos.

La caída de un bólido se manifiesta con luz y explosión casi siempre seguida, al penetrar en nuestra atmósfera, de otras explosiones en virtud de las cuales caen fragmentos del bólido, a cuyos fragmentos se les da el nombre de aerolitos.

Si se tocan estas piedras luego de haber caído, se advertirá que queman, más a poco se enfrían, pues es superficial el calor que despiden.

Semejantes a los aerolitos son los uranolitos; solamente que al chocar contra el suelo, corren a flor de tierra, pudiendo ocasionar gravísimos daños.

RAZONAMIENTO. -¿Qué hemos de pensar cuando vemos lo que se llama una estrella que cae? -¿Por qué las estrellas no pueden caer? -¿Hay cuerpos sólidos que hienden los aires? -¿Por qué un bólido se hace luminoso? -¿Por qué despide calor? -¿Qué puede suponerse sobre la naturaleza de los bólidos? -¿Si los bólidos procedieran de la Luna o de otros planetas cercanos, ¿cómo podrían ser atraídos por la fuerza de gravedad de la Tierra?




XIX. La luz zodiacal

En la zona llamada intertropical, o sea la comprendida entre los dos trópicos, aparece de tarde en tarde un espectáculo sorprendente y muy hermoso, al terminar el crepúsculo vespertino, y a veces antes de clarear el día. Tal es la luz zodiacal, cuyo fenómeno, que suele clasificarse entre los luminosos, consiste en una débil claridad que las más veces tiene la forma de un arco, con su base hacia el Sol y su cúspide al Zodíaco.

Cuando esa luz empieza a cundir, suele confundirse con las últimas huellas del fulgor crepuscular. Su color es de un blanco puro casi siempre, y no es visible en Europa durante el verano, por causa de la duración de sus crepúsculos. En el mes de Febrero es cuando mayormente se presenta, y en los países cálidos se puede observar todo el año, porque allí los crepúsculos son muy breves.

Se han formado muchos cálculos y conjeturas acerca del origen de la luz zodiacal, sin poder señalar nada con fijeza. Se cree, sin embargo, que esta luz, que solo ilumina vagamente las alturas, tiene su origen fuera de nuestra capa gaseosa; que debe ser efecto de la reflexión de los rayos solares en ciertos crepúsculos o nebulosidades cósmicas, diseminadas en el espacio.

RAZONAMIENTO. -¿Cuál es la zona llamada intertropical? -¿Cuando suele aparecer la luz zodiacal? -Dígase en qué forma aparece esta luz. -¿Por qué el fenómeno es más propio de los países cálidos?- Esta luz ¿se verifica en nuestra atmósfera o fuera de ella? -Háblese de los cálculos y conjeturas que se han formado respecto a su origen.






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El planeta Tierra


I. Movimientos de rotación

A buen seguro que si a nuestros antepasados se les hubiera dicho que la Tierra giraba alrededor de sí misma al mismo tiempo que daba vueltas alrededor del Sol con una velocidad de siete leguas por segundo, hubieran atribuido a locura semejante afirmación. Y sin embargo, nada más cierto, aunque lo dude todavía la ignorancia.

En apariencia el Sol sale por un punto de nuestro horizonte y se pone por el punto opuesto para volver a aparecer el día siguiente, después de haber volteado la Tierra, cuya redondez ya nadie pone en duda, puesto que prácticamente se da la vuelta al mundo.

También está comprobado que la Tierra con su atmósfera, con sus tierras y con sus mares, juntamente con todos los seres que se encuentran en estos tres elementos, todo gira sin ruido ni sacudidas y si no percibimos este movimiento rotatorio, es porque todas las cosas que nos rodean, tanto en el suelo como en la atmósfera, participan de dicho movimiento.

Pruebas de la rotación de la Tierra. Si la apariencia del movimiento del Sol alrededor de la Tierra fuera verdad, también giraría todo el sistema planetario; pero como se ha observado con el telescopio la rotación de los planetas, nuestro globo ha de seguir inevitablemente la misma ley de la mecánica celeste.

Además, si la Tierra estuviese inmóvil, no veríamos los astros en el momento en que llegan al horizonte o al meridiano. Al contrario, dotada la Tierra del movimiento rotatorio, en virtud de este movimiento podemos observar las estrellas, pues nuestra vista recoge enseguida los rayos de luz que llegan a los diversos puntos del horizonte.

RAZONAMIENTO. -Dígase como discurrían nuestros antepasados acerca de la Tierra con respecto a los demás astros. -Discúrrese sobre la redondez de la Tierra. -¿Cómo se comprende que la Tierra gira con tanta rapidez, no percibiendo nosotros este movimiento? -Dígase lo que se ha observado con el telescopio y por qué la Tierra no puede quedar exceptuada de la ley común. -¿Qué sucedería en caso contrario?




II. El día y la noche

Ya sabemos que el Ecuador es un círculo máximo que imaginamos en el globo terráqueo, dividiéndole en dos partes iguales llamados hemisferios y que a su vez el Ecuador está dividido, como toda circunferencia, en 360 partes llamadas grados.

Imaginamos también que por cada grado de Ecuador pasa un meridiano, que es otro círculo máximo que va de polo a polo, de manera que en un día entero, o sean 24 horas, pasarán por delante del Sol 360 meridianos, a razón de 15 por hora.

Esto nos lleva a comprender como todos los pueblos o puntos del globo situados en un mismo meridiano tendrán siempre la misma hora del día, y los que se hallan 15 grados más al Este, o sea en el siguiente meridiano, contarán una hora más, mientras que los que se hallan 15 grados más al Oeste, o sea en el meridiano anterior, contarán una hora menos.

Fácilmente se comprende que lo que llamamos día es producido por la claridad del Sol en una parte del globo, sucediendo la noche, en virtud de la sombra de la Tierra en la parte opuesta.

Si la Tierra estuviese inmóvil, presentaría constantemente al Sol un mismo hemisferio, el cual estaría siempre iluminado, mientras el otro quedaría siempre obscurecido; pero no sucede así, porque girando la Tierra alrededor de su eje, a cada cual le toca su turno, porque merced a este movimiento disfrutamos de la alternativa del día y de la noche.

La línea que marca el límite entre la sombra y la luz, se llama el círculo de iluminación, porque divide la esfera en dos partes iguales: la iluminada y la obscurecida.

RAZONAMIENTO. -Nómbrense los círculos en que dividimos la esfera y razón de todos ellos. ¿Qué marca la eclíptica? ¿Qué es el Zodiaco? -¿Qué fenómeno sucede en el Ecuador? -Recuérdese a qué equivale un grado de ecuador. -¿Cuántos grados hay desde el Ecuador a cualquiera de los polos? -Determínense bien los fenómenos del día y de la noche. -¿Qué sucedería con respecto al día y la noche, si la Tierra estuviese inmóvil? -¿Qué se entiende por círculo de iluminación? -¿En cuantas partes divide la esfera?




III. Diferentes clases de días

Los astrónomos han dividido los días en tres clases: siderales, solares y artificiales.

Se entiende por día sideral, o sidéreo, el espacio de tiempo comprendido entre dos pasos sucesivos de una estrella por un mismo meridiano; pero como es la Tierra que gira y no la estrella que pasa, se debe entender por esto el tiempo en que un punto del globo está colocado en frente de una estrella hasta que, después de una vuelta, aquel punto vuelve a estar situado de la misma manera.

En vez de una estrella colocad el Sol, y considerando el tiempo transcurrido desde que el Sol pasa dos veces por un mismo meridiano, o más bien, desde que un mismo meridiano se coloca dos veces en frente del Sol, este espacio de tiempo se llamara día solar.

El día solar tiene 24 horas mientras que el día sidéreo cuenta cerca de cuatro minutos menos. Esta diferencia se explica calculando que si una estrella pasa por el meridiano al mismo tiempo que el Sol en un día dado, al día siguiente la misma estrella pasará antes que el Sol, porque éste habrá avanzado un grado hacia el Este, llegando por esto al meridiano.

El día artificial o común es el tiempo durante el cual la Tierra se halla iluminada por el Sol.

RAZONAMIENTO. -Discurramos un poco más sobre los fenómenos del día y la noche. Situados en Madrid, por ejemplo, veamos que hora es en otros países. Recuérdese lo que hemos dicho: que los pueblos situados 15 grados más al Este de nosotros cuentan una hora más y los situados 15 grados más al Oeste cuentan una hora menos.

Marchemos a Egipto hacia el grado 30 de longitud oriental, o sean dos veces 15 grados; allí serán las 2 de la tarde, y en la India inglesa, en las bocas del Ganges, 90 grados más al Este, o sean 6 veces 15, serán las 6 de la misma tarde. Sigamos hasta la capital de la China (Pekín) y habremos recorrido 120 grados, o sean 8 veces 15, con lo cual tendremos las 8 de la noche. Más lejos todavía llegaremos a un lugar donde es media noche.




IV. Movimiento de traslación

Al mismo tiempo que la Tierra gira alrededor de sí misma en 24 horas, es lanzada por las invisibles rutas del espacio y en el transcurso de un año da la vuelta al Sol, describiendo una inmensa curva que se llama eclíptica, la cual no es circular sino elíptica, semejante a un óvalo. El Sol no se encuentra en el centro de la órbita, sino un poco más próximo a ella por un lado que por el opuesto.

De lo dicho se infiere que la Tierra unas veces se encuentra más cerca del Sol que en otras. Cuando se halla en el punto más distante se dice que está en su apogeo, y cuando en el punto más cercano decimos que está en su perigeo.

Ya sabemos, en punto a la velocidad de nuestro planeta en su gran viaje de traslación, que no hay ninguna bala de cañón ni ningún otro proyectil que recorra en el espacio siete leguas por segundo, que es la velocidad de la Tierra en su movimiento alrededor del Sol.

Para poder apreciar tan espantosa rapidez tendríamos que salir fuera de la atmósfera de la Tierra, y situados en un punto de la inmensidad, veríamos aparecer nuestra Tierra como una estrellita del cielo.

A medida de su avance aquella estrellita se nos presentaría de un volumen como el de la luna llena, en donde veríamos dibujarse los continentes y los mares; pero acercándose más, podríamos observar su movimiento giratorio en virtud del cual veríamos aparecer y desaparecer las cinco partes del mundo.

Pasaría por delante de nosotros, ya gigantesca masa que nos cubriría el espacio, y la veríamos rodar sin percibir ningún ruido y a manera de inmenso torbellino y luego se iría alejando con soberbia majestad, hasta que haciéndose cada vez más diminuta, llegaría a perderse de vista.

RAZONAMIENTO. -Explíquense los dos movimientos simultáneos de la Tierra con el ejemplo de un trompo que gira y da vueltas en el suelo. Téngase en cuenta que el cambio de posición de las estrellas en el firmamento es debido al movimiento de traslación de nuestro planeta. ¿Por qué no podemos apreciar el movimiento de traslación de la Tierra?




V. Calor y luz

Todo el mundo ha observado que el Sol cuando sale y lo mismo cuando se pone, apenas calienta, dejando sentir su calor a medida que sube o figura subir en nuestro horizonte. Pero la temperatura de un país no es igual en todas las épocas del año, pues en todos los países en verano con el mismo Sol sentimos más calor que en invierno. Además, en verano los días son más largos que en invierno.

Si la Tierra girase con el eje vertical a su órbita, no habría estas desigualdades de épocas de frío y épocas de calor, días largos y días cortos, sino que siempre sería igual en un mismo punto del globo la temperatura y la luz. Las estaciones no existirían.

Pero como no sucede así, hemos de convenir en que nuestro globo no gira con el eje vertical, sino inclinado, descubriendo siempre un polo más que otro, y esta inclinación permanece siempre la misma, o al menos no varía sino de una manera apenas sensible.

Las dos extremidades de este eje, o sean los polos, miran constantemente hacia unos mismos puntos del cielo, es decir, que la dirección de esta línea es invariable con respecto al espacio, pero no con respecto al Sol, pues como la Tierra gira alrededor de este astro, cambia continuamente su eje de dirección.

Tomemos una esfera que representará la Tierra y encendamos una lámpara que nos representará el Sol. Fijemos en la esfera un papelito que figurará la isla de Menorca. Inclinemos ahora el eje de la esfera de modo que el polo Norte esté más cerca del quinqué, o sea del Sol, que el polo Sur. Nuestra isla situada en el hemisferio Norte, al girar la esfera pasará de la luz a la sombra, o sea del día a la noche. Mas obsérvese como se halla más tiempo inundada por la luz que envuelta en la obscuridad.

En esta situación nuestro globo, tendremos los días largos y las noches cortas. Es que nos encontramos en el verano, y tenemos el Sol más tiempo en el horizonte, y recibimos más calor, porque permaneciendo más tiempo el Sol en nuestro horizonte, la tierra se calienta más, lo mismo que la atmósfera, ya que también aquellos rayos nos dan de frente.

Ahora bien; los países que están situados en el otro hemisferio recibirán, como es natural, menos luz y menos calor; sus días serán más cortos y sus noches más largas: es que tendrán invierno. Pero como a cada cual le llega su turno, cuando aquellos países se vean más tiempo inundados por la luz del Sol, nosotros estaremos más tiempo sumergidos en la obscuridad de la noche.

RAZONAMIENTO. -Pártase siempre del principio de que la Tierra es una esfera o un esferoide, y demuéstrese que acercando una bola a una luz, se dibuja el círculo de iluminación. -Colocada la bola en sentido del eje vertical, la luz va rasando por la superficie de la bola, iluminando y calentando más la parte más saliente. -¿Qué puede demostrarse con esto con respecto a la Tierra y el Sol?

Colóquese la bola con el eje inclinado, ¿qué sucederá? -¿Cómo se comprende lo de países fríos y países cálidos? -¿Cómo se comprende lo de días largos y días cortos? -Explíquese la causa de los diferentes climas en los diversos países del globo, según se hallen situados más hacia el Ecuador o más hacia los polos.




VI. Las estaciones

El tiempo que emplea el Sol para volver al mismo punto de la eclíptica (que en realidad es el tiempo en que nuestro planeta recorre su órbita alrededor del Sol) se halla dividido en cuatro periodos iguales llamados estaciones: primavera, verano, otoño e invierno.

Para los habitantes del hemisferio Norte empieza la primavera el 21 de Marzo y termina el 21 de Junio. En esta época los dos polos se hallan a igual distancia del Sol. Cuando los rayos de este astro caen perpendiculares al eje de la Tierra, una mitad del globo disfrutará de la luz del Sol; al paso que la otra mitad estará privada de ella. En este caso los días serán iguales a las noches. Esto se llama equinoccio, que quiere decir igualdad de noche.

La Tierra está entonces en primavera porque se encuentra a igual altura que el Sol, con la diferencia que para un hemisferio esta primavera es la de verano y para el otro es la de invierno, la cual se llama otoño. Los dos puntos en que esto sucede se llaman puntos equinocciales.

Llega la Tierra a colocarse más alta que el Sol y por consiguiente el hemisferio Sur recibe los rayos directos, por cuya causa éste tendrá verano y el otro invierno. Lo inverso sucede si la Tierra está más baja que el Sol.

En esta posición la Tierra, se llama solsticio de verano, que significa parada o detención del Sol, y los dos puntos en que esto se verifica se llaman puntos solsticiales. Esto sucede en 21 de Junio, que es el día más largo para nosotros.

Hacia el día 21 de Septiembre cae el equinoccio de otoño. Desde este día el Sol continua al parecer bajando y los días disminuyen hasta que la Tierra ocupa una posición exactamente opuesta a la que tuvo en el principio del verano, y que por lo mismo se llama solsticio de invierno. Llega la Tierra a esta posición allá en 21 de Diciembre, cuya noche es la más larga para nosotros.

RAZONAMIENTO. -Estos fenómenos son inversos en el hemisferio Sur. ¿Cómo se entiende esto? -¿Cuándo empieza la primavera para los habitantes del hemisferio Norte? -¿Cuándo empieza para los habitantes del hemisferio Sur? (Háganse los mismos razonamientos con respecto a las demás estaciones). Cuando empieza la primavera y el otoño la Tierra se halla a igual altura que el Sol. ¿Qué sucede al principiar el verano y el invierno? -Dígase lo que son puntos equinocciales y puntos solsticiales.




VII. Las zonas

Se llaman Zonas, las partes en que se considera dividido el globo terráqueo, por razón de la temperatura. Estas zonas son cinco: una tórrida, dos templadas y dos frías.

Partiendo del Ecuador hacia el Norte, a los 23 grados 53 minutos y 8 segundos, se considera trazado un círculo llamado trópico de Cáncer. Partiendo del Ecuador hacia el Sur, a la misma distancia se considera trazado otro círculo llamado trópico de Capricornio. La distancia entre los dos trópicos será pues, de 46 grados 55 minutos y 56 segundos, o sean unas 940 leguas. Esta es la zona intertropical, o zona tórrida, que es la que recibe mayor calor. Los países situados en esta zona, no tienen más que dos estaciones: la seca que forma el verano, y la lluviosa que forma el invierno. Apenas tienen crepúsculos.

A partir del trópico de Cáncer, a los 43 grados, se considera trazado otro círculo llamado círculo polar ártico. Este espacio forma la zona templada, septentrional, en la que se hallan todos los países europeos, a excepción de una parte de Rusia y Suecia que se extienden por las zonas frías. La zona templada meridional se halla a la parte opuesta. En estas zonas ni el frío ni el calor son excesivos.

A partir de los trópicos, tanto hacia el Norte como hacia el Sur, faltan 23 grados 27 minutos 58 segundos para llegar a los polos respectivos, se encuentran las regiones polares o zonas glaciales cuyos países son estériles y casi inhabitados. El frío es terrible; los vapores apenas ascienden un poco y se convierten en nieve, y en invierno se hielan los ríos, los lagos y hasta en parte el mar.

RAZONAMIENTO. -Decir la distancia que media de uno a otro trópico. -¿Qué comprende esta anchura? -¿Por qué en la zona tórrida se siente más calor? -Dígase algo sobre la naturaleza en la zona tórrida. -Dígase lo que comprenden las zonas templadas; su distancia en grados y en leguas. -¿Qué países están situados en estas zonas? -¿Qué distancia media entre los círculos polares y la extremidad de los polos? -Háblese de la naturaleza en las regiones polares.




VIII. Los climas

Además de las zonas, se considera la superficie del globo dividida también en 60 círculos paralelos al Ecuador, 30 por cada hemisferio, los cuales reciben el nombre de climas astronómicos.

Ya se sabe que en el Ecuador los días son constantemente de 12 horas. Pues bien; partiendo del mismo Ecuador, contaremos media hora o 30 minutos por cada otro círculo hacia el Norte.

Así es que en el primer círculo el día mayor es de 12 horas y media; en el segundo es de 13 horas, y así sucesivamente hasta llegar a los círculos polares que son de meses hasta llegar al polo, en que el día dura medio año y lo mismo la noche.

Hay diferencia entre clima astronómico y clima físico. El primero se refiere a la mayor o menor duración del día en un lugar determinado, mientras el clima físico se refiere al calor normal de un país o lugar de la Tierra y éste depende de la latitud y de la altura del lugar, como también de los vientos reinantes.

RAZONAMIENTO. -Decir cómo está dividida la esfera con respecto a los climas astronómicos. -¿Cuántos climas corresponden a cada hemisferio? -Discúrrase sobre la diferencia que hay entre los climas y las zonas. -Hay en cada hemisferio 24 climas de media hora y 6 de mes. -En la extremidad del polo existe medio año de un continuado día y medio año de una continuada noche. -Pero hay habitantes en aquellas latitudes. -Véase la diferencia que hay entre clima astronómico y clima físico.




IX. Longitud de un lugar

Ya se sabe lo que es un meridiano. Se considera que pasa un meridiano por cada punto del globo; pero para los efectos de la longitud y latitud debemos fijarnos en un primer meridiano.

¿Cuál es este primer meridiano? Para los españoles es el que pasa por Madrid; para los franceses el que pasa por París; y así de las demás naciones.

La longitud geográfica de un lugar es la distancia que media desde este primer meridiano a dicho lugar, contada esta distancia con grados de Ecuador. Pero como unos puntos del globo se hallan a la derecha del primer meridiano y otros se hallan a la izquierda, se llama a la primera longitud oriental, y a la segunda longitud occidental.

Ahora bien; sabiendo que todo círculo se halla dividido en 360 grados, bien se comprende que partiendo desde el primer meridiano hacia la derecha o hacia la izquierda hasta volver a encontrar este primer meridiano, contaremos 360 grados.

Pero no llega a tanto la longitud, pues la mayor es de 180 grados, o sea la mitad de 360, porque por una parte es longitud oriental, y por otra longitud occidental.

Naturalmente que la extensión de estos grados disminuye desde el Ecuador a los polos, por que los meridianos se van aproximando hasta confundirse en los polos.

RAZONAMIENTO. -Conociendo la longitud de un lugar se puede averiguar la posición de los pueblos. -Tenemos en la esfera terrestre dibujado el Ecuador y construido un círculo llamado meridiano general. Cada uno de estos círculos se halla dividido en 360 grados. -Para conocer la longitud de un lugar, no se hace otra cosa que colocar el lugar debajo del meridiano general de la esfera, y entonces se cuentan en el Ecuador los grados que hay desde el primer meridiano a dicho lugar.




X. Latitud de un lugar

Vamos ahora a conocer la latitud de un punto cualquiera. Es una operación sencillísima.

Latitud es la distancia que hay entre un pueblo cualquiera al Ecuador, cuya distancia se cuenta en grados de meridiano general.

Como el globo está dividido en dos hemisferios, uno al Norte y otro al Sur, claro está que la latitud puede ser de dos clases: norte o septentrional: sur o meridional.

La mayor latitud que puede tener un pueblo es de 90 grados, pero ningún pueblo la tiene, porque sería necesario que estuviese en el punto más elevado de uno de los polos.

Ello es muy claro: del Ecuador a la extremidad de un polo media 90 grados, porque forma un cuadrante, o la cuarta parte de la esfera. Siendo así, no hay ningún punto del globo que tenga más de 90 grados de latitud.

RAZONAMIENTO. -Veamos ahora como se halla la latitud de un lugar. No hay más que colocar éste debajo del meridiano general, y en este mismo círculo se cuentan los grados que este lugar dista del Ecuador.

Queremos conocer la posición de un lugar cualquiera, la isla de Menorca, por ejemplo. ¿Qué haremos para buscar su longitud y latitud? -Dada la longitud y latitud de un pueblo, buscar este pueblo. Sabiendo que 15 grados más al E. del primer meridiano cuenta una hora más y viceversa con respecto al 0, averiguar la hora que es en un pueblo cualquiera, conocida la hora que es en otro pueblo. -Trátese de apreciar la distancia que media de un pueblo a otro.




XI. Antecos, periecos y antípodas

Vamos ahora a clasificar a los habitantes de la Tierra según su posición en el globo, esto es, según la longitud y latitud en que se encuentran. Estos se dividen en tres clases: antecos, periecos y antípodas.

Se llaman antecos aquellos que habitan en un mismo meridiano; pero en latitudes opuestas, esto es, unos en el hemisferio Norte y otros en el hemisferio Sur. En esta posición, los antecos se hallan a igual distancia del Ecuador, tienen las mismas horas del día y de la noche, pero estaciones diferentes, esto es, cuando unos tienen verano, otros tienen invierno.

Los periecos son aquellos habitantes del globo que, estando en la misma latitud, sea norte o sea sur, tienen meridianos opuestos. De modo que si un lugar está a los 50 grados de latitud norte, el otro estará también a 50 grados de la misma latitud; pero el primero ha de hallarse a la parte oriental y el otro a la parte occidental.

En esta posición, los periecos, como están en el mismo hemisferio, tendrán las estaciones iguales, porque para ellos la altura del polo es la misma. Pero no sucede así con las horas. Tendrán, sí, las mismas horas; pero cuando los unos tienen las diez de la mañana, los otros tienen las diez de la noche, a causa de la oposición de sus meridianos.

Los antípodas tienen longitudes y latitudes contrarias, esto es, si un lugar se halla a los 50 grados de latitud norte, su antípoda se halla a 50 grados de latitud sur, y estando el uno a 60 grados de longitud oriental, el otro estará a 60 grados de longitud occidental.

Los antípodas tienen todo lo contrario: horas del día y estaciones. El día más corto para uno es el día más largo para el otro, y las horas de la mañana para éste son las horas de la noche para aquél. Los pies del uno están diametralmente opuestos a los pies del otro.

RAZONAMIENTO. -Claro que entre los antecos, los días de un hemisferio tienen igual duración que las noches del otro. ¿Cómo se comprende esto? -Lo propio sucede con respecto a las estaciones: cuando para unos es verano, para otros... Razónase este hecho. -¿Cómo se comprende que los periecos tengan estaciones iguales? -Los antípodas tienen horas del día y estaciones contrarias. Razón de este hecho.






 
 
FIN DE EL CIELO Y LA TIERRA
 
 



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Lecciones de Física

Tal vez no hayamos acertado; pero conceptuamos que con este tercer grado sobre la materia de que tratamos los maestros tienen lo suficiente para proporcionar a los niños los principales conocimientos de Física en las escuelas.

No ha sido nuestro intento presentar un tratadito de Física, pues no es eso lo que las escuelas necesitan, sino lo esencial, lo culminante, lo digerible, esto es, transformar los áridos principios científicos en ideas de fácil comprensión. Esta es la norma que nos guía en la exposición de todas las materias de enseñanza.

Esta vez, con motivo de la ampliación que ha de revestir cada curso, hemos destinado un cuaderno completo para la Física, como vamos a destinar otro para la Química, y aun hemos eliminado en el presente estudio los cuestionarios, a fin de dar más acopio de materia. El buen criterio de nuestros compañeros suplirá sin duda, las deficiencias de que adolecen estas lecciones.

En las escuelas de primera enseñanza no se puede contar con aparatos para la enseñanza de la Física; nos hemos de conformar con algunas nociones claras, sencillas, al alcance de nuestros alumnos, que puedan servir de preparación para verdaderos cursos, y cuando no, que sirvan para acrecentar la masa de los conocimientos.

Son tantos los descubrimientos que en estos últimos años se han llevado a cabo en el vasto campo de la electricidad, que hemos creído necesario ocuparnos mayormente de la acción de esta fuerza de la Naturaleza destinada a promover maravillosos adelantos.

No hemos podido detallar los inventos o aparatos destinados a la producción de corrientes eléctricas, dado el corto espacio de que disponemos y, además, muchos detalles resultarían ociosos, por cuanto no se pueden conocer sin verlos. Es indudable que para conocer perfectamente una máquina, es necesario verla funcionar, teniendo de antemano algún conocimiento sobre la misma. Este conocimiento, siquiera sea incompleto, es lo que vamos a ofrecer.


I. La fuerza y sus caracteres

Para que un objeto se mueva, es menester que exista una causa que lo haga mover. La causa de todo movimiento se llama fuerza.

(Hágase remontar a los niños de los efectos a las causas, hasta encontrar una causa primera.)

En toda fuerza hay que considerar tres caracteres que son: 1.º la magnitud o intensidad, que es la actividad con que obra una fuerza con respecto a otra; 2.º la dirección, que es la recta en que se dirige; 3.º el punto de aplicación, que es el punto del cuerpo sobre que obra.

(Los niños ya conocen lo que se llama pesantez o fuerza de gravedad. Véase lo que sucede con una piedra o un cuerpo que cae sobre el suelo o sobre la tierra. Se les dará a comprender que la acción de caer es un movimiento, es una fuerza debida a la pesantez de los cuerpos. Recuérdese que todo cuerpo, al caer, sigue la línea vertical y que los cuerpos más ligeros caen más despacio que los pesados; pero que todos caerían con la misma velocidad sin la resistencia del aire. Velocidad creciente.)

El peso de los cuerpos, cuando están formados de la misma materia, depende: 1.º de su volumen; 2.º de la densidad de su materia. Ya se sabe distinguir el volumen de los cuerpos. Enséñese a conocer la densidad, que no es más que el número mayor o menor de moléculas, o sea la cantidad de materia contenida en un volumen determinado. Véanse cuerpos de igual volumen, pero de diferente densidad.

(Repítanse las ideas sobre el peso específico de los cuerpos, que no es más que el cociente que resulta de dividir el peso de un cuerpo por el peso de un volumen igual de agua destilada, sea decilitro o centilitro cúbico. Para determinar el peso específico de un cuerpo cualquiera, no hay más que buscar el peso de este cuerpo y dividirlo por el peso de un volumen igual de agua destilada a 4 grados centígrados.)

La pesantez ejerce su acción, no solo sobre el volumen total de un cuerpo, sino sobre cada una de sus partes. Todas las acciones ejercidas por la pesantez sobre cada una de sus moléculas, puede ser reemplazada por una atracción colectiva o total. El punto sobre el cual se dirige esta atracción colectiva, se llama centro de gravedad.

Para que un hombre se mantenga firme sobre sus pies, es menester que la vertical, pasando por su centro de gravedad, caiga en el interior del contorno formado por los puntos de apoyo. De lo contrario se pierde el equilibrio.




II. Peso: presión de los líquidos

El peso de un cuerpo es la suma de la pesantez de cada una de sus moléculas. Quien dice peso, dice presión, porque esa pesantez hace que el cuerpo ejerza presión sobre el soporte que lo mantiene, o sea el obstáculo que no le deja caer.

Para comparar los pesos entre sí, se hace uso de un instrumento llamado balanza, cuyo objeto todo el mundo conoce.

(Vean los niños lo que sucede con una balanza de pie vertical que son las que más se usan, cuando se trata de averiguar el peso de un objeto cualquiera. Se enseñará a conocer la romana y la báscula.)

Ya sabemos que los líquidos, como los sólidos, son pesados. Solo hay una diferencia y es que la presión que ejercen los líquidos no es igual a la que ejercen los sólidos. Estos la ejercen de arriba abajo, y aquellos por todas partes o en todos sentidos, esto es, hay equilibrio de presión.

(Supongamos una regular vasija con bastante agua. Metiendo el brazo desnudo en esta vasija y colocando la mano extendida en el fondo, no se siente el peso del agua, y, sin embargo, el agua está encima de la mano. Es que la presión se ejerce en todos sentidos. Lo mismo pasa con los peces sumergidos en el mar.)

La presión que un líquido ejerce sobre el fondo del vaso que lo contiene, es equivalente al peso de una columna líquida que tenga por base el fondo, y por altura la distancia vertical del fondo al nivel.

Vamos a aclarar este concepto. Todo esto quiere decir que la presión del agua en el fondo de una vasija depende de la altura de la misma agua. Llénese completamente de agua un tonel y practíquese en él un agujero redondo en el cual se adapte perfectamente un tubo largo y estrecho como una caña. Viértese en el tubo la escasa cantidad de agua que puede contener, y reventará el tonel, porque experimentará una presión igual a una columna de agua que contuviese, no sólo la altura del tubo, como sucede, si que también del grosor de aquel envase. Naturalmente la presión será tanto más grande cuanto mayor sea la densidad del líquido.

Por razón de su densidad, los líquidos que no se mezclan se superponen, formando capas paralelas, y claro está que los líquidos de igual densidad tendrán la misma altura vertical de nivel en vasos comunicantes, que son vasijas cualesquiera unidas en sus bases por tubos que permiten pasar líquidos de unas a otras.

(Demuéstrese la tendencia que tienen los líquidos en buscar el nivel, la cual se aprovecha en la conducción de aguas para bebida y riego, surtidores, pozos artesianos, etc.)

Háblese del empuje de los líquidos, en virtud de la presión que ejercen de abajo arriba. Así es que un cuerpo sumergido en un líquido, al mismo tiempo que su peso le obliga a descender, experimenta un empuje que tiende a elevarlo.

Sobre esta ley está fundado el principio de Arquímedes que ya conocemos. Según este principio, el cuerpo desciende si pesa más que el líquido que desaloja, y flota, si pesa menos, manteniéndose en el nivel que se ha colocado, si pesa igual.

(Obsérvese que cuanto más pesado sea un líquido, mejor flotan en él los sólidos. Por esta razón se nada mejor en el agua marina que en el agua dulce, porque aquella es más pesada. ¿Por qué?)




III. Presión del aire: el barómetro, las bombas y los globos

De la misma manera que el agua ejerce presión sobre el pez, el aire, o más bien, la atmósfera, ejerce presión sobre nosotros; pero como esta presión se ejerce también en todos sentidos y se halla, además, equilibrada por los fluidos interiores, por esto nos es favorable y no la sentimos. La falta de presión del aire ocasionaría muchos desórdenes en el organismo.

Para demostrar la pesantez del aire se pueden hacer muchos experimentos que no dejan lugar a duda. Uno de los principales es el barómetro.

Ya vemos en qué está fundado el barómetro. Si el tubo lleno de agua midiera más de 10 metros 33 centímetros, el agua no podría sostenerse, porque la presión del aire solo es capaz de mantener en equilibrio una columna de agua hasta aquella altura.

En vez de agua se llena el tubo de mercurio, líquido que pesa 13'6 más que el agua. Por lo tanto, se necesitará menos tubo. Este pequeño tubo se sumerge en un receptáculo lleno de aquel líquido, y la columna mercurial descenderá en seguida hasta cierta altura, según la presión de aire.

(Obsérvese que el barómetro tiene relación con la altura de los lugares. Es sabido que cuanto más uno se eleve, encontrará el aire menos denso, pesará menos, y por lo tanto será menor la altura del mercurio que pueda sostener.

La presión del aire guarda relación con el tiempo que reina o puede reinar. Cuando sube la columna de mercurio, es señal de buen tiempo, y al contrario cuando baja. ¿Por qué?)

Conocemos aquel pequeño y sencillo instrumento llamado jeringa, por donde venimos en conocimiento de lo que era una bomba aspirante o impelente. Hay también otra bomba que sirve para sacar de un recipiente, no agua, sino aire. Esta es la llamada máquina neumática, aparato por medio del cual se produce el vacío. Se trata de un recipiente cerrado que funciona como una bomba aspirante, con la diferencia de que la bomba aspirante extrae agua y la máquina neumática extrae aire.

(Se dará a comprender la aplicación de este aparato para demostrar el peso del aire, la presión atmosférica, la extensión del sonido y la caída de los cuerpos.)

Hablemos de la ascensión de los globos la cual se funda en el principio de Arquímedes que ya se conoce. Para que un globo ascienda es necesario que pese menos que el aire que desaloja. La diferencia entre el peso del aire desalojado y el peso del globo se llama fuerza ascensional. Generalmente los globos se llenan de hidrógeno que en igual volumen pesa 14 veces menos que el aire. Estos globos alcanzan mucha fuerza ascensional, y por esto pueden suspender dos o tres hombres en una barquilla ligera, saquitos de lastre y otros objetos. Los globos que se sueltan por diversión basta que estén henchidos de aire caliente. (Explicación.)




IV. El calor: cambio de estado de los cuerpos

Los principales fenómenos causados por el calor en los cuerpos son los cambios de estado, los cambios de volumen y la propagación del mismo calor.

Un cuerpo puede pasar del estado sólido al líquido y del líquido al gaseoso por medio del calor, excepto aquellos cuerpos que el mismo calor destruye.

El primer cambio de estado se verifica por medio de la fusión, que es el tránsito del estado sólido al líquido, bajo la acción del calor.

(Obsérvense los cuerpos que se funden con facilidad: el hielo, el cebo, la cera, etc. Como metales el plomo; pero los demás necesitan más alta temperatura. Véanse cuerpos que no pueden fundirse.)

También puede producirse la fusión de muchos cuerpos por medio de la disolución, que no es otra cosa que la transformación de un sólido en líquido, por la acción de otro líquido disolvente con el cual se mezcla.

(La sal, el azúcar y la goma se disuelven en el agua; el alcanfor y las anilinas en el alcohol, las grasas en la bencina, etc.)

Otro cambio de estado es la vaporación, o sea el tránsito del estado líquido al gaseoso. La vaporación se presenta bajo dos fases distintas: la evaporación y la ebullición. En el primer caso, el tránsito del estado líquido al gaseoso es lento, y en el segundo es rápido. En la ebullición el vapor se forma dentro del líquido; en la evaporación se forma en la superficie.

Otro caso particular de la vaporación es la volatilización. Hay líquidos volátiles los cuales se evaporan rápidamente sin que puedan conservarse, a no ser en vasijas herméticamente cerradas.

(Compréndanse las circunstancias que favorecen la evaporación como la mayor superficie, la temperatura, la agitación y la menor presión. En el vacío el agua se evapora rápidamente.)

Otro cambio de estado es la solidificación, que consiste en pasar un cuerpo de líquido a sólido. Este cambio lleva en sí casi siempre una disminución de volumen en los cuerpos; pero el agua al solidificarse o al convertirse en hielo, aumenta de volumen hasta el punto de desplegar una fuerza expansiva que hace estallar el objeto que la contiene.

Hay una forma de solidificación que es llamada cristalización, porque convierte el líquido en una especie de cristales.

(Si disolvemos azúcar en agua muy caliente y la dejamos enfriar, se forman pequeños cristales transparentes de azúcar. La cristalización necesita que el cuerpo se enfríe lentamente y en reposo.)




V. Dilatación de los cuerpos: el termómetro

También el calor hace aumentar de volumen los cuerpos.

Cuando se calienta un cuerpo sólido, líquido o gaseoso, este cuerpo se dilata, esto es, se extiende y ocupa mayor espacio. Al contrario cuando un cuerpo se enfría: entonces se contrae.

(Obsérvese esta ley con una porción de ejemplos, uno de tantos el procedimiento que emplean los constructores de carruajes al tener que aplicar las llantas a las ruedas.)

El orden de la dilatación de los cuerpos por lo que se refiere a sus estados es el siguiente: los gases se dilatan más que los líquidos y éstos más que los sólidos.

(Supongamos una barra de hierro de un metro de largo. Calentándola aumenta algo su longitud. Si tomamos un envase lleno de agua y lo calentamos, en parte se vierte. Teniendo una vejiga llena de aire y la calentamos, vemos como se hincha.)

Los sólidos calentados aumentan en sentido de su longitud, y los líquidos y los gases aumentan en sentido de su volumen.

El aparato llamado termómetro está fundado en la dilatación de los cuerpos por medio del calor.

Consiste el termómetro en un pequeño tubo o cañoncito de cristal, cuyo extremo inferior se comunica con una esferita o cubeta la cual se llena de mercurio o alcohol. El primero se emplea para las altas temperaturas, y el segundo para las bajas.

El tubo o cilindro se halla colocado en el hueco de una tablita de madera en donde de un lado está pintada una escala de 100 partes iguales, y en el otro de 80. Estas partes representan los grados de calor. La primera, o sea la de 100 partes, se llama centígrada, y la segunda, o sea la de 80 partes, es llamada de Reaumur, nombre del físico que la inventó.

Para la construcción de la escala en los termómetros se necesitan dos puntos fijos: el uno marca el punto donde el agua se hiela, y es el cero de la escala; mientras el otro señala el punto en donde el agua hierve, y forma el número 100 de la escala centígrada y el número 80 de la de Reaumur.

El mercurio de la cubeta sube o baja por el tubo en forma de columnita, según la temperatura, esto es, se dilata más o menos según el calor.

Sumergida la cubeta en una vasija agujereada que contenga hielo fundente, que es la temperatura en que el hielo empieza a derretirse, el mercurio, enfriado por el hielo, disminuirá de volumen, y la pequeña columna bajará hasta cero grados. También se pone numeración bajo cero, porque la temperatura puede bajar todavía.

Para apreciar los grados de calor de la atmósfera, basta colocar el termómetro al aire libre, a la sombra, a cierta altura y separados de objetos que pueden comunicarle calor.




VI. Propagación del calor

El calor tiene marcada tendencia al equilibrio. Esto se puede probar palpablemente con muchos ejemplos. Si dos cuerpos tienen diferente grado de calor y se ponen en contacto, se establece entre ellos una radiación hasta que ambos quedan con la misma temperatura.

Sepamos que es el calor radiante. El Sol, sobre todo, una hoguera, la llama de un quinqué, etc., propagan el calor a mas o menos distancia y en forma de radios, a todos los cuerpos que se hallan a su alrededor. De aquí viene la radiación.

Cuando se calientan los cuerpos se observa que unos dejan pasar fácilmente el calor al través de su masa, mientras que otros se oponen a su tránsito. Los primeros se llaman cuerpos buenos conductores, y los segundos malos conductores.

Estas diferencias que se observan en los cuerpos sobre la conductibilidad del calor dependen de su naturaleza y de sus diferentes estados. Se ha observado que los sólidos son mejores conductores que los líquidos y éstos más que los gases.

Pero unos sólidos lo son más y otros lo son menos, y la madera y el papel menos todavía.

(Tómese un alfiler, aunque sea muy largo, y apliquémosle a la llama de una bujía. Pronto sentiremos el calor en los dedos que lo sostienen. Pero en vez de un alfiler tomemos una cerilla y no sentiremos el calor hasta que la llama se halle inmediata a los dedos. ¿Qué se infiere de aquí? ¿Por qué se ponen mangos de madera en muchos utensilios metálicos de cocina? -También los encargados de la cocina se valen de trapos o papeles para no quemarse las manos al sacar del fuego las vasijas.)

Los trajes y abrigos con que nos cubrimos nos protegen contra el frío por dos razones. Primera porque están compuestos de tejidos de algodón, lino o lana, los cuales son todos malos conductores del calor; y después porque entre los filamentos de la urdimbre, hay siempre aire que se calienta más o menos con el calor del cuerpo, impidiendo que se transmita al exterior.

El calor se propaga en el vacío y a través de varios cuerpos llamados diatérmanos. El aire, el cristal y la sal piedra son diatérmanos; la madera y las piedras son atérmanos. Por esto las ventanas cerradas con cristales en verano dejan penetrar el calor, y con persianas no.

Vamos a ver como se calientan los líquidos.

Si colocamos en el fuego una vasija llena de agua, toda ella se calienta por igual; no porque el agua del fondo propague el calor a toda la masa, sino porque las capas de agua que se rozan con las paredes de la vasija se calientan y por lo tanto se hacen más ligeras y suben a la superficie ocupando el lugar de las frías. Así de capa en capa se producen movimientos ascendentes y descendentes, resultando calentada toda la masa.

(Esto se puede observar echando al agua partículas de serrín, siendo la vasija de cristal. Los movimientos del serrín revelarán los del agua.)




VII. Producción de vapor: difusión del calor y sus fuentes

Ya sabemos que el agua hierve a los 100 grados de temperatura y no sube más. Sin embargo, manteniendo la ebullición, siempre añadimos calor. ¿Por qué no aumenta su temperatura? La razón es clara: porque el calor que se añade sirve para producir vapor. Ciérrese herméticamente la marmita, impidiendo que el vapor se forme, y entonces aumentará la temperatura, y la tensión del vapor hará que la marmita estalle.

Para producir vapor, o para transformar un líquido en gas, es necesario el calor. Esto se comprende perfectamente. Si en la palma de la mano tenemos un líquido que se evapora, sacará el calor de la mano y, por consiguiente, la mano entonces se enfriará.

¿A dónde va este vapor de agua? Se mezcla con el aire el cual siempre contiene una cantidad de vapor. Ya se sabe como se transforma vapor en agua. Dejad que por la noche se enfríen los cristales de una ventana que ha permanecido cerrada en una habitación en que la atmósfera interior esté saturada de vapor de agua producido por la respiración.

Este vapor de agua en dicha habitación se condensará en los cristales los cuales aparecerán mojados.

Ahora bien; ¿por qué sentimos frío en la mano, al tocar una pieza de mármol, sobre todo en invierno? Por la tendencia del calor al equilibrio. El mármol es un buen conductor y nos roba, por decirlo así, el calor de la mano. Por el contrario, puestos en contacto con un cuerpo caliente, porque sabe guardar el calor, éste pasará a la mano o al cuerpo. Esto es, el calor que habrá perdido, nosotros se lo habremos tomado. Con esto se explican fácilmente las sensaciones de frío y de calor.

Vamos a ver cuales son las fuentes del calor. Desde luego el Sol es la principal fuente y también la Tierra. Ya sabemos que la tierra, mantiene un calor central. También la electricidad es fuente de calor, como asimismo lo producen las acciones químicas y las acciones mecánicas.

(Demuéstrese el calor terrestre por los volcanes, las aguas termales y los pozos de gran profundidad, pues se han observado que, profundizándose en la Tierra, la temperatura crece un grado por cada treinta metros.

Acciones químicas son, por ejemplo, la combustión lo mismo del carbón que de la sangre; y acciones mecánicas son el rozamiento, los golpes, etc. Véase lo que pasa golpeando el plomo, por ejemplo, y con el eje de los carruajes por el continuo rozamiento, estando en marcha el vehículo.)




VIII. Las máquinas de vapor

Se ha medido la fuerza del vapor del agua hirviendo, o sea de 100 grados, y se ha encontrado que es de un kilogramo aproximadamente por centímetro cuadrado.

Cuando el agua llega a la temperatura de 122 grados, la fuerza de vapor es de 2 kilogramos; a 125 es de 4 kilogramos, y así sucesivamente.

Como el primer peso, o sea un kilogramo por centímetro cuadrado, es justamente el peso de la atmósfera, se ha venido a llamar una atmósfera de presión al vapor a 100 grados; dos atmósferas a los 120 grados; tres atmósferas a los 135, y cuatro atmósferas a los 140 grados.

(Discúrrase sobre las varias e importantes aplicaciones a que ha dado lugar la fuerza del vapor. Locomoción, navegación y producción de diversos objetos, Rapidez, comodidad y baratura.)

Las partes esenciales de toda máquina de vapor son: la caldera, donde se produce el vapor; la caja de distribución, que es un cuerpo de bomba, con su correspondiente émbolo o pistón. En dicha pared lateral hay tres orificios próximos y en línea recta. El orificio del centro comunica con el exterior y los otros dos conducen el vapor a los extremos opuestos del cuerpo de bomba donde se mueve el émbolo. Dentro de la caja y sobre estos orificios oscila es distribuidor, que también se llama corredera o puente, que se coloca sobre el orificio del medio y uno de los otros, dejando descubierto el tercero.

Como parte principal de toda máquina hay el mecanismo transmisor del movimiento que consiste en el vástago del pistón el cual recibe un movimiento que comunica al balancín y éste a su vez lo comunica en vaivén a otra barra de hierro llamada biela, la cual hace girar una rueda llamada volante.

Veamos como funciona una máquina de vapor. Supongamos que la corredera está sobre los dos orificios de que hemos hablado. El vapor que llega a la caja se precipita por el otro orificio y empuja el émbolo. El vapor que hay encima, empujado por el émbolo, retrocede y sale al exterior, pero entonces la corredera se mueve, tapa el orificio del medio y de la derecha, penetra el vapor por la izquierda y empuja el émbolo en sentido contrario. Así se consigue dar al émbolo un movimiento de arriba abajo y viceversa, muy rápido.

Todas las calderas llevan un manómetro para observar la presión del vapor; una válvula de seguridad que deja salir este vapor cuando la presión es excesiva; un indicador o nivel para saber la altura del agua dentro de la caldera, y un tubo de alimentación para echarla cuando haga falta.

En unas máquinas (porque hay máquinas de varias clases), el vapor, después de hacer funcionar el émbolo, se dirige a un depósito de agua fría llamado condensador, convirtiéndose otra vez en agua; mientras que en otras máquinas el vapor se dejar marchar.

En unas máquinas el émbolo sube por la tensión del vapor y baja por su propio peso; pero en las de doble efecto se produce el movimiento del émbolo, obrando el vapor alternativamente por encima y por debajo del mismo.




IX. Las locomotoras y los buques de vapor

Compréndase bien que la fuerza o tensión del vapor está indicada en el manómetro, cuya aguja recorre un arco graduado en atmósferas, de las que hemos hablado. Un tubo alimenta el agua de la caldera; otro tubo conduce el vapor a un cuerpo de bomba y un silbato anuncia diversas señales, mientras que una válvula de seguridad impide que la caldera estalle cuando el vapor alcance una tensión excesiva.

Atendiendo a las calderas, se dividen las máquinas en cilíndricas o tubulares, en horizontales y verticales. Figuraos ahora el cilindro colocado horizontalmente con su caldera sobre un carro; la biela funcionará por medio de una manivela sobre uno de los ejes y lo hará girar. Esta es una locomotora. En las locomotoras la fuerza actúa sobre las ruedas motrices. La caldera está atravesada de tubos de cobre resistentes, por los cuales pasa el humo y los gases de la combustión. La caldera, por supuesto, es cilíndrica o tubular. El agua interior, en contacto con los tubos, se caldea rápidamente, y estas calderas producen en poco tiempo mucho vapor.

Vamos a ver como andan los buques sin velas, o sean los vapores.

(Todos los niños saben lo que es un buque de vapor. Hágaseles comprender que estos buques anteriormente andaban por medio de ruedas o paletas, que llevaban una en cada costado, cuyas paletas o palas, cual grandes y poderosos remos, chocaban sobre la superficie de las aguas con un movimiento de rotación, produciendo el avance del buque. Era que la barra del émbolo, en vez de obrar sobre la biela, obraba sobre una de las ramas de un gran volante, el cual imprimía movimiento a las ruedas.)

Los antiguos vapores con ruedas ofrecían muchos inconvenientes; uno de ellos era que cuando el viento o el oleaje inclinaba el buque sobre un costado, no funcionaba más que una sola rueda, pues la otra giraba en el aire.

Por este y otros motivos se reemplazaron las ruedas por una especie de tornillo sin fin, el cual extendiéndose por la popa del buque sobre un costado, paralelo a la quilla, llega bajo el timón en donde, completamente sumergido en el agua, termina con un especie de molino con patas encorvadas que hace girar velozmente, haciendo andar el buque. Esto es la hélice.

(Sepan los niños que la primera máquina de vapor que ha sido imaginada se debe a un sabio francés llamado Dionisio Papín en 1690. Algún tiempo después, el escocés James Watt inventó grandes aplicaciones del vapor, y más tarde en 1806, al ingeniero norte-americano Roberto Fultón, le cupo la gloria de haber aplicado el vapor a la navegación, debiéndose, por último, en gran parte a Stephenson el inventor de la locomotora.)




X. El sonido: su propagación y velocidad

Hemos comparado la onda sonora con la onda del agua; pero no es igual. Esta, como sabemos, no produce ningún movimiento verdadero de traslación; no hace más que reproducirse, mientras que aquella (la del aire) experimenta condensación y dilatación, esto es, sufre un cambio de densidad.

La vibración del cuerpo sonoro se transmite por el aire en forma de ondas esféricas que llegan al pabellón de la oreja y se introducen en el interior hasta tocar el nervio acústico. Entonces oímos. Pero cuando la distancia es muy grande las ondas sonoras se debilitan y no llegan a impresionar nuestro oído.

El sonido, no sólo se transmite por el aire, si que también por el agua, por la tierra, por los metales, en fin, por todos los cuerpos elásticos.

Pero el sonido no se propaga en el vacío.

(Colóquese un timbre metálico en una campana de cristal; practíquese el vacío y se observará como el martillo golpea la campana metálica, sin sonido alguno.)

Se dispara un tiro. Los gases que se escapan por la boca del cañón chocan con el aire y lo ponen en movimiento. Cerrad la ventana de vuestro cuarto y apenas oiréis el sonido. Es porque el vidrio y la madera en este caso habrán detenido las vibraciones del aire. Esto no quiere decir que con las ventanas cerradas no oigamos los sonidos fuertes, porque éstos pueden hacer vibrar los cristales.

Prescindiendo del aire, las vibraciones sonoras pueden transmitirse también por los sólidos y aun por los líquidos. Los sólidos transmiten las vibraciones sonoras mejor que el aire. Acercad el oído a un extremo de una barra de hierro y aun de madera, mientras se dan ligeros golpes en el extremo opuesto, y percibiréis el sonido más aprisa y con mayor intensidad que en el aire. Bajo el agua se oyen con facilidad sonidos que se perderían fuera de ella.

Se han hecho muchas experiencias sobre la velocidad del sonido, deduciéndose que según la temperatura del aire, el sonido recorre de 333 a 341 metro por segundo. La velocidad del sonido en el hidrógeno es de 1269 metros por segundo; en el agua 1435; en el hierro 3570; en ciertas maderas es de 5330 llegando a 5.660 metros en el vidrio.

Ahora bien: ¿cómo se calcula la velocidad del sonido? Dividiéndose la distancia por el tiempo. Por ejemplo. Se dispara un cañón desde una fortaleza; primero vemos el fogonazo y después oímos el ruido. Ese tiempo es lo que tarda el sonido en recorrer la distancia que nos separa del lugar de la explosión. Dividiendo la distancia por el tiempo tendremos la velocidad del sonido.

(Véase lo que ocurre entre el relámpago y el trueno. Recuérdese lo que hemos dicho de la reflexión del sonido con sus fenómenos, la resonancia y el eco. Háblese de la intensidad del sonido: la bocina y la trompetilla acústica.)




XI. Propiedades del sonido: el fonógrafo

Se llama acústica aquella parte de la Física que estudia las propiedades del sonido.

La primera propiedad del sonido es la intensidad, que no es otra cosa que la cualidad que tiene de ser fuerte o débil, y de oírse a poca o a mucha distancia. Esta intensidad varía según el estado de movimiento y reposo del aire, siendo mayor en el aire tranquilo que cuando hay vientos. También es mayor su intensidad de noche que de día, no porque suele reinar más silencio de noche, sino por su menor densidad. Además del aire, su intensidad depende de la amplitud de las vibraciones y de la distancia del cuerpo sonoro, como es natural.

(Esto se observa fácilmente. Si tocamos apenas una cuerda de violín, dará un sonido débil y si la tocamos con fuerza, el sonido será más fuerte. Si el cuerpo sonoro se halla lejos, apenas se oye, etc.)

La segunda propiedad del sonido es el tono o altura, lo cual depende del número de vibraciones. Si este número aumenta, el sonido se hace más agudo, y si disminuye se hace más grave.

El sonido más grave que podemos percibir es de 16 vibraciones y el más agudo de 240002. Todos los sonidos, cualquiera que sea su intensidad, su tono, o su timbre, se propagan con la misma velocidad.

El timbre, que es otra propiedad del sonido, se atribuye a la naturaleza del cuerpo vibrante. Se trata del carácter especial de un sonido que lo distingue de otros y así es que casi siempre distinguimos la voz de una persona determinada entre muchas voces, o por el timbre de la voz conocemos a tal o cual persona. Cada cuerpo sonoro tiene su timbre especial.

El diapasón es un instrumento con cuyo auxilio se reproduce una nota invariable, y sirve para templar los instrumentos musicales.

La escala musical es una serie de sonidos, cuya altura varía con sujeción a ciertas leyes de armonía.

Todo el mundo conoce el fonógrafo, pero no todos saben como se impresiona, es decir, como se registra la voz y como se reproduce.

Supongamos una lámina elástica vibrante. Si hablamos junto a ella, entrará en vibración. Las vibraciones producidas por la voz sobre esta membrana metálica cubierta de una ligera capa de estaño o cera, bajo la forma de cilindro, se imprimen por medio de una punta metálica llamada estilete, que también la voz hace vibrar. Luego, dándole vueltas al cilindro y deslizándose sobre él suavemente el estilete, éste, al pasar por los altos y bajos que antes grabó, entra en vibración, que se trasmite a la lámina y al aire, produciendo sonidos que son la reproducción de los sonidos registrados.

(Vean los niños como este aparato llamado fonógrafo que tiene la propiedad de estereotipar los sonidos, archiva la voz humana y mejor el canto, en una lámina, y cuando se la quiere hacer hablar, habla con la claridad y entonación de la voz emitida por la persona de quien las palabras o las notas procedan.)




XII. La luz: intensidad y reflexión

Siendo la luz, como se supone, un movimiento vibratorio de las partículas del éter, se propaga bajo forma de ondas en todas direcciones y en línea recta. Estas ondas invaden nuestros ojos y penetran en la retina, desde donde el nervio óptico conduce la sensación al cerebro.

La propagación de la luz se había considerado instantánea, porque las distancias terrestres son demasiado cortas para medir su velocidad; pero como los astros se conocen por medio de la luz que nos envían, los astrónomos han podido apreciar que esta luz se recibe después de haber transcurrido algún tiempo desde que fue enviada.

La luz puede ser más o menos intensa, o lo que es lo mismo: un foco luminoso puede producir mayor o menor iluminación. Esto dimana de la fuerza que ponen en movimiento los cuerpos luminosos. En la hipótesis o suposición de las ondulaciones, la intensidad de la luz es un efecto de la amplitud de las vibraciones del éter y de su duración.

La intensidad de la luz está en razón inversa del cuadrado de su distancia.

(Esto se explica comprendiendo que si una luz a un metro de distancia ilumina como uno, a dos metros iluminará cuatro veces menos a tres metros nueve veces menos, etc.)

La intensidad de la luz recibida sobre una superficie, no depende únicamente de su distancia al cuerpo luminoso; influye también la inclinación que tengan los rayos con la superficie que los recibe.

La luz y el calor caminan en línea recta; pero si tomamos un espejo ordinario y hacemos que reciba un rayo luminoso, veremos que la luz cambia de dirección, lo mismo que si fuera rechazado, o lo que es lo mismo reflejado, el rayo, formando un ángulo con el plano del espejo.

(Vean los niños lo que sucede cuando toman a veces un pequeño espejo o un pedazo de cristal azogado y hacen que reciba un rayo de Sol, para dirigir después la imagen del espejo contra la pared o contra alguno de sus compañeros, formando Lunas.)

Hay espejos planos y espejos curvos. Nuestra imagen y la de cualquier objeto se refleja en un espejo plano bajo la misma forma y tamaño, siguiendo las leyes de la reflexión de la luz. Si se coloca un objeto entre dos espejos paralelos, se producirían un número infinito de imágenes, si los espejos no absorbieran una parte de la luz en cada una de las reflexiones. Si colocamos los dos espejos uno perpendicular al otro, veremos tres imágenes del objeto, y si el ángulo de los espejos disminuye, el número de imágenes aumenta.

Los espejos curvos pueden ser cóncavos y convexos. En ambos espejos las imágenes se presentan de diferente manera, a causa de la dirección que toman los rayos luminosos. En estos espejos se llaman focos los puntos donde concurren los rayos reflejados o sus prolongaciones. El foco principal es el punto donde se reúnen todos los rayos de luz que caen paralelos al eje, o recta que pasa por el centro del espejo.




XIII. Refracción y descomposición de la luz

Distíngase bien el fenómeno de la refracción del de la reflexión. Al llegar la luz a la superficie de un cuerpo opaco se refleja, porque no puede atravesarlo pero si el cuerpo es transparente, el rayo luminoso penetra en su interior y aún puede salir por la parte opuesta y desviarse de su marcha rectilínea, si cae oblicuamente. He aquí la refracción.

(Obsérvese de nuevo lo que sucede al introducir una pajuela en un vaso de agua. En general podemos decir que al pasar la luz desde un medio menos denso a otro nos denso, como, por ejemplo, del aire al agua o del aire al cristal, el rayo cambia de dirección y parece que se quiebra.)

Cuando un rayo de luz pasa por un prisma de cristal de caras no paralelas, la luz se descompone en siete colores en el orden siguiente: rojo, anaranjado, amarillo, verde, azul, añil, y violado; precisamente los colores que presenta el arco iris. El conjunto de todos estos colores forma lo que se llama el espectro solar.

(Fíjense los niños en lo maravilloso de este fenómeno de la descomposición de la luz, comprendiendo que cualquiera que sea el color de una substancia es debido a que absorbe todos los colores y refleja solo el color que adopta.)

Si las hojas de los árboles son verdes, es porque absorben todos los colores de la luz y reflejan el verde. Si la nieve es blanca, es porque refleja todos los colores en la misma proporción que entran, en la luz solar, y si el carbón es negro, es porque absorbe todos los colores y no refleja ninguno. Por esta causa los objetos cambian de color, según la luz con que se miran.

Así como hemos descompuesto la luz por medio de un prisma, la podemos recomponer por medio de otro, ya por medio de una lente o espejo cóncavo, o bien haciendo uso del llamado disco de Newton. En este caso se hacen concurrir a un mismo espacio los rayos de los siete colores obtenidos en la descomposición y se vuelve a formar la luz blanca.

Vamos a ver en qué consiste el análisis espectral. Este análisis no es otra cosa que la manera de reconocer la naturaleza de los cuerpos por el espectro de sus luces.

Todas las luces producen espectros; pero de unas luces a otras suele variar la proporción de cada color. Hay un aparato llamado espectroscopio, de que ya tenemos noticia, el cual sirve para reflejar el espectro luminoso de los cuerpos en ignición, y en él se fija el color de las substancias de los cuerpos sometidos al examen. El estudio de los espectros ha servido a los astrónomos para descubrir que el hierro, la sosa, la cal, la potasa, y el níquel se encuentran en el Sol y en las estrellas, examinando los rayos de luz procedentes de dichos astros.




XIV. Aparatos ópticos

Ya sabemos que las lentes son los aparatos más sencillos para refractar la luz. Forman una masa de vidrio terminados por una o dos superficies curvas, pudiendo ser convergentes cuando aproximan entre sí los rayos de luz, y divergentes cuando los separan. Para conocer estas lentes no hay más que observar que las convergentes son más gruesas por su centro que por los bordes, y al contrario las divergentes. Estas tienen los bordes más gruesos que el centro.

Una lente abombada por ambas partes se llama biconvexa. Los rayos de luz que atraviesan una lenta biconvexa se refractan dos veces; una al entrar y otra al salir del vidrio. Una lente biconvexa colocada delante del ojo constituye la lente de aumento o microscopio simple.

(Sépase que este instrumento es el que sirve a los naturalistas para estudiar los animales y vegetales, examinando los pequeños detalles invisibles a la vista natural del hombre.)

El microscopio simple, cualquiera que sea la potencia de refracción de su lente y el grado de su curva, no puede aumentar más de cincuenta veces el diámetro de los objetos.

Pero tenemos el microscopio compuesto el cual está formado de dos lentes de dimensiones desiguales, de las cuales la más pequeña se llama objetivo, porque se aplica al objeto observado, y la segunda se dice ocular, porque se aplica al ojo del observador.

Con el auxilio de estos dos pedazos de cristal tallados convenientemente, se consigue descubrir a la vista del observador un mundo desconocido. Una gota de agua, un fragmento de hierba, una partícula de materia orgánica en descomposición, nos muestran con el microscopio millares de seres vivientes.

(Las aplicaciones el microscopio en las ciencias son numerosas. En las manos de un médico este instrumento puede servir para reconocer muchas enfermedades, para el examen de la sangre, orina, saliva, etc. Sirve, además, para evidenciar las falsificaciones en las substancias alimenticias. Se han construido microscopios con los cuales se ha alcanzado un aumento de 4200 diámetros.)

Conocemos los anteojos y poco el telescopio. Este maravilloso instrumento está destinado para ver los objetos situados a largas distancias, como son los astros. Constan de un largo tubo con un espejo cóncavo que recoge los rayos de luz reuniéndolos en su foco y retratando en él la imagen del objeto, aunque en pequeñas dimensiones; pero de suma brillantez. Esta imagen se amplía por medio de lentes. Se han construido telescopios que acercan la Luna a 50 kilómetros.

Hay varias clases de telescopios que llevan el nombre de sus inventores, pero todos ellos son modificaciones del primitivo anteojo astronómico, inventado por Galileo.




XV. Acciones eléctricas: el pararrayos

Sabemos que la electricidad se desarrolla por frotamiento; pero como hay cuerpos buenos conductores y otros malos conductores, los primeros no se dejan electrizar porque el fluido se escapa, es decir, se esparce por la tierra por conducto del cuerpo del operador. No sucede lo mismo con los cuerpos malos conductores, como el vidrio, resina, seda y otros los cuales no dejan paso a la electricidad, reteniéndola en el punto donde se produce y por esto se llaman aisladores.

(Hágase fijar en los alambres del telégrafo para comprender que son buenos conductores de la electricidad, por lo cual transmiten las señales convenidas entre dos estaciones; pero véase cómo dichos alambres se mantienen sobre unos soportes de porcelana, que son aisladores, porque de lo contrario la corriente eléctrica se perdería por los palos, especialmente en tiempo de lluvia en que aquellos están humedecidos.)

Un cuerpo puede electrizarse en virtud de la influencia de otro cuerpo electrizado. Esta electrización por influencia se explica, suponiendo que todo cuerpo normalmente tiene en estado neutro las dos electricidades: positiva y negativa. Pues bien; cuando a este cuerpo se le acerca otro electrizado, éste atrae el fluido de nombre contrario de aquel otro, rechazando el de su mismo nombre. Separados ambos fluidos, el cuerpo pierde su estado neutro y entonces da señales de estar electrizado, pero su electrización cesa al apartarse el cuerpo que le ha comunicado su influencia.

Pero lo más particular es que si antes de separar el cuerpo influyente del cuerpo influido, los ponemos en contacto y luego los separamos, aquel cuerpo continúa electrizado con fluido contrario.

La electricidad reside en la superficie de los cuerpos electrizados. Si el cuerpo tiene la forma esférica, la electricidad se distribuye por igual en toda la superficie. Si el cuerpo tiene la forma ovalada la electricidad se desarrolla en los extremos del eje mayor, y si el cuerpo tiene la forma cónica, se acumula la electricidad en el vértice, tendiendo por escaparse por la punta.

Lo mismo sucede cuando al cuerpo electrizado se aplica un objeto puntiagudo, con tal de que sea buen conductor. La propiedad que tienen las puntas de facilitar la salida y escape por ellas a la electricidad, debe consistir primero en la gran acumulación de fluido, a la tensión que resulta en sus vértices y a la poca presión del aire.

Si los cuerpos puntiagudos se han hecho buenos conductores por estar húmedos, la electricidad marchará suavemente hacia las puntas, de éstas al aire y del aire a las nubes, que irán neutralizándose, si no están muy cargadas de fluido eléctrico.

Pero si las nubes contienen mucha electricidad; o si la electricidad de la superficie terrestre dispone solo de un corto número de objetos puntiagudos para escaparse por ellos, no podrá ir demasiado aprisa; entonces frotará una chispa que irá unas veces de la punta a la nube, y otras de la nube a la punta. Así es que la chispa o el rayo cae con preferencia sobre los árboles, campanarios, etc.

Pero colocad sobre la punta del campanario una varilla de hierro vertical y unido a ella una cadena o grueso alambre que descienda en un pozo. Esto es un pararrayos. ¿Qué sucederá?

La electricidad de la tierra pasará a la atmósfera por el camino más cómodo para ella que es el aparato en cuestión y la de la atmósfera pasará a la tierra por el mismo camino en sentido contrario. Si brota una chispa, o se forma un rayo, seguirá el mismo camino, esto es, de la varilla a la cadena y de la cadena al pozo.

He aquí la razón porque el pararrayos descarga las nubes lentamente y sin chispas, o bien, si las descarga de repente y con ellas, no hay peligro; pues el pararrayo las recibe y las conduce al pozo, mientras el edificio queda en salvo. Esta invención se debe al norte-americano Franklin.




XVI. La chispa eléctrica

Sabemos que los cuerpos se pueden electrizar de varios modos: por frotamiento, por contacto y por influencia. Contamos con algunos aparatos apropósito para producir electricidad. Tales son: las máquinas eléctricas y las pilas eléctricas.

La máquina eléctrica se compone generalmente de un disco de cristal que se hace girar con rozamiento suave entre dos almohadillas. La electricidad positiva que se desarrolla, se acumula en unas piezas metálicas buenas conductoras, y en tal cantidad que, si la máquina es potente, se pueden sacar chispas, bastando para derribar a un hombre.

Pero para retener la electricidad en los cuerpos buenos conductores, es preciso aislarlos del depósito común, o sea del suelo. Así, por ejemplo, un hombre que quiera cargarse de electricidad, quedará aislado de la tierra colocándose, sobre el taburete eléctrico, que es una tabla sostenida por cuatro pies de cristal, y tocando en esta disposición el conductor de la máquina, pronto observará los efectos.

La chispa eléctrica produce variedad de efectos: luminosos, caloríferos, fisiológicos, mecánicos y químicos. Pero si se quiere que la chispa produzca efectos considerables, es necesario recurrir a los condensadores o acumuladores, aparatos que sirven para acumular sobre superficies reducidas grandes cantidades de electricidad. La llamada botella de Leyden es uno de los condensadores más sencillos y poderosos.

Se trata de un sencillo frasco de cristal lleno de hojas de oro o de cobre y forrado por la parte exterior con una hoja de estaño; luego una varilla de latón metida entre las hojas y saliendo en el exterior, terminando con un botón o esferilla, a fin de que la electricidad no se escape.

Este aparatito se carga poniendo en contacto el botón con el conductor de la máquina. El efecto de la descarga producido por la botella de Leyden puede hacerse sentir a un considerable número de personas a la vez, con tal de que formen cadena; tocando la primera el cuerpo forrado de la botella, y la última la extremidad de la varilla metálica que sale del cuello.

Se pueden cargar a la vez varias botellas, formando batería eléctrica, cuyo efecto es capaz entonces de derribar a muchísimos hombres.

Veamos ahora las pilas eléctricas. Estos aparatos son muy distintos de los otros puesto que recogen y desarrollan la electricidad. Describiremos una de estas pilas, la más sencilla, como es la pila de Volta.

Tomaremos algunas monedas de cobre, algunos discos de zinc y otros de paño. Vamos a colocarlos uno por uno alternativamente, esto es, disco de cobre, disco de zinc y disco de paño, uno encima de otro. Luego volveremos a empezar con el mismo orden, hasta colocar diez discos de cada clase (no es número fijo), y nos formará una columna que ataremos bien con bramante, sumergiéndolas algunos instantes en vinagre muy fuerte. Sacamos después esta columnita, la enjugamos bien y la colocamos sobre un plato. En seguida sujetamos dos hilos de latón, uno por la parte de encima y otro por la de abajo, es decir, ponemos en contacto uno de ellos con un disco de zinc y el otro con un disco de cobre.

(Explíquese como el ácido del vinagre, en virtud de una reacción química, desarrolla en el cobre electricidad positiva, lo mismo que desarrolla en el zinc electricidad negativa. Reuniendo en un punto los dos extremos del alambre, se establecerá una corriente que será muy débil, pero que dado un buen ajuste en las piezas podrá percibirse. Será una corriente insignificante.

Puede hacerse experimentar esa corriente, acercando la lengua de manera que toque los extremos de los hilos y luego sentiréis un ligero temblor acompañado de un gusto muy salado. Eso es la corriente que pasa. Naturalmente que si la pila fuese mayor, no se podría soportar el contacto de los hilos con la lengua.)

Con pilas intensas se puede producir tal suerte de convulsiones, que podrían matar a un hombre y a un animal cualquiera. También se pueden producir chispas, las cuales, bien regularizadas, producen la luz eléctrica, lo mismo que se aplica al telégrafo, al teléfono y a una porción de inventos de que hablaremos luego, porque son en gran número las aplicaciones de la electricidad desarrollada por las pilas.




XVII. Aplicaciones de la electricidad

El reino de la electricidad es inmenso, aunque no completamente explorado todavía. La electricidad puede ser estática y dinámica. La primera se manifiesta principalmente en la superficie de los cuerpos en estado de tensión, mientras la segunda se manifiesta de una manera especial en forma de corriente. La electricidad dinámica es movimiento.

Ya sabemos lo que es una corriente eléctrica. Obsérvese que no es otra cosa la que forman los fluidos contrarios que partiendo en diferente dirección van a encontrarse. Las corrientes se verifican en hilos conductores llamados reóforos.

Conocemos las pilas, o mejor dicho, la pila más sencilla, porque además de la de Volta de la que hemos hablado y la que produce corrientes muy débiles, hay otras pilas modernas las cuales están en uso.

Las aplicaciones de las pilas son numerosas. En ellas, por medio de combinaciones químicas, se desarrolla la electricidad dinámica. Con varias pilas unidas entre sí, se obtienen efectos de gran potencia.

Hemos mencionado los reóforos. Estos son los hilos de cobre que parten de cada uno de los extremos de la pila, cuyos extremos se llaman polos. Las corrientes eléctricas se verifican siempre en los hilos conductores, o reóforos, y van del cuerpo que tiene electricidad positiva al de electricidad negativa, o del más electrizado al que lo está menos. Ya se sabe que las corrientes eléctricas son producidas generalmente en las pilas por miedo de reacciones químicas.

Pues bien; dispongamos de una pila de Busen la que se compone de un vaso de barro o vidrio donde se colocan la lámina de zinc con agua acidulada y el vaso poroso con ácido nítrico empleado como despolverizante. La polarización es un efecto que consiste en depositarse, sobre los metales, cuerpos originados por las acciones químicas, cuyos depósitos destruyen la corriente. Las pilas despolarizantes absorben el hidrógeno mediante el líquido en cuestión puesto dentro de un vaso poroso en donde se hunde el cobre o metal no atacado por el ácido.

En la pila de Daniell se emplea como líquido despolarizante la disolución de sulfato de cobre, por cuyo medio el hidrógeno es absorbido depositándose sobre el electrodo, que es el metal positivo. Esta pila da una corriente muy constante y se emplea para la telegrafía eléctrica y galvanoplastia. La pila de Daniell se distingue por lo constante de su corriente, mientras que la de Bunsen se distingue por su intensidad.




XVIII. Corrientes inducidas: los motores

Corrientes inducidas son aquellas que se desarrollan en los conductores metálicos, bajo la influencia de las corrientes voltaicas, de las de los imanes o de las de la tierra. Estas corrientes instantáneas pueden ocasionar varios efectos.

Hay aparatos en que se producen por inducción corrientes eléctricas que pueden transformarse en fuerza mecánica, focos de luz y otros efectos, pues la electricidad, como sabemos, es capaz de producir grandes cosas. El más usado de estos aparatos es el carrete o bobina de Ruhmkorf en cuyos numerosos alambres arrollados se hacen pasar tantas corrientes inducidas como vueltas tiene el carrete.

Con un carrete de Ruhmkorf se podría matar a una persona y fundirse los metales más resistentes, lo mismo que se produce la luz eléctrica.

También con la máquina llamada de Gramme la corriente se transforma en movimiento y el movimiento en fuerza y la fuerza engendra variedad de acciones.

En los motores modernos que se aplican hoy día a numerosas industrias y los cuales tienen la ventaja de su escaso volumen, los imanes de la máquina de Gramme son sustituidos por los electroimanes poderosos, y el carrete, bajo la acción magnética de los dos electroimanes gira con tanta mayor velocidad cuanto mayor sea la corriente, porque en este caso serán más intensas las atracciones y repulsiones que se producen en los polos opuestos.

Las máquinas que se emplean para transformar movimiento o energía mecánica en electricidad, se llaman dinamos. Una caída de agua, una máquina de vapor y cualquier motor que se emplee para hacer girar con rapidez el carrete de la dinamo, es suficiente para producir corrientes eléctricas. También una corriente eléctrica a su vez hace girar una dinamo y ésta comunica su movimiento a las ruedas de un tranvía, por ejemplo, siempre que reciba la corriente que viene por el alambre tendido en la vía, cuya corriente se comunica al motor por medio del un largo brazo o mango llamado trolley, y entonces el carruaje o tren se desliza por los raíles a voluntad del conductor, quien hace llegar la corriente o la interrumpe o cambia su dirección desde la plataforma delantera.

(Piensen los niños que los inventores no duermen; que cada día trabajan para producir nuevos inventos, utilizando las fuerzas naturales como los vientos, las cascadas, las olas del mar, etc. Todas estas y muchas otras fuerzas se aprovecharán para engendrar otras fuerzas y energías.)




XIX. La luz eléctrica

Los efectos de la electricidad dinámica pueden ser fisiológicos, cuando se producen por medio de la pila en los seres animales, manifestándose por contracciones musculares, conmociones, etc.; pueden ser mecánicos, los cuales consisten en el transporte de moléculas pasando de uno a otro polo de la pila; pueden ser químicos, cuando tienen por objeto la descomposición del agua y de las sales; caloríferos, que son los que se manifiestan en la incandescencia la fusión y la volatilización de los metales, y por último, pueden ser luminosos, de los que vamos a tratar.

Al aproximarse los reóforos de una pila voltaica muy poderosa, de manera que permitan la descarga eléctrica, se produce una chispa. Este efecto luminoso proviene de la neutralización de electricidades contrarias, cuya recomposición desenvuelve un calor bastante para que resulte de él la aparición de una luz. Más cuando se emplean cuarenta o cincuenta pares de la pila de Bunsen, el arco luminoso que se desenvuelve en el espacio que separa los hilos, presenta una intensidad prodigiosa.

Los sistemas principales para producir la luz eléctrica son: las lámparas de incandescencia y el arco voltaico. Las primeras consisten en bombillas de cristal, herméticamente cerradas, donde se ha hecho el vacío. La corriente eléctrica que procede de la fábrica de electricidad se comunica por medio de los alambres a nuestras habitaciones o al sitio que se desea iluminar. Esta corriente se hace pasar por el hilo de carbón o por un hilo finísimo de platino que está dentro de la bombilla, así que damos vuelta al conmutador. Al pasar la corriente, el hilo adquiere la incandescencia despidiendo una luz fija e intensa.

Las lámparas de arco voltaico producen una luz tan viva que casi es comparable a la luz del Sol. Estas lámparas tienen dos carbones, a fin de que las espigas con la presencia de aire no se oxiden, cuyos dos carbones se hallan colocados a pequeña distancia. Puestos en comunicación con los polos de la máquina productora de la electricidad, despiden una serie de chispas brillantes y deslumbradoras. Ni deben estar muy próximos ni muy separados, porque si lo primero, la luz pierde su intensidad; y si lo segundo, la corriente no pasa y la luz se extingue. Por esto llevan las lámparas de arco voltaico unos aparatos llamados reguladores, movidos por la misma corriente que colocan los carbones a distancia conveniente para funcionar con éxito.

Si comparamos la luz de arco con la de incandescencia, veremos que la primera es más blanca y más intensa, pero no es tan fija como la segunda. Aquella se aplica más bien a iluminaciones públicas y ésta al alumbrado particular.




XX. Fenómenos magnéticos: la brújula

Recuérdese que se dijo que las corrientes eléctricas son producidas generalmente en las pilas; pero también los imanes producen corrientes eléctricas. Basta que se mueva un electroimán en la proximidad de los polos de un imán poderoso, para que se produzca una corriente en el hilo que va arrollado en el hierro dulce, constituyendo lo que se llama el carrete. Vamos a entender sobre esto.

(Es preciso trasladarnos a las lecciones anteriores en las que hacemos mención de los imanes y del magnetismo terrestre. Recuérdense los polos del imán y que polos de nombre contrario se atraen y polos de igual nombre se rechazan. Téngase, además, en cuenta que de los fenómenos magnéticos se ha deducido que la Tierra obra como un gran imán, cuya acción obliga a los demás a colocarse de Norte a Sur.)

En el segundo grado de esta materia vimos que los fluidos acumulados en los polos de los imanes no son de la misma naturaleza; pues hay dos clases de magnetismo, del mismo modo que hay una electricidad diferente en cada uno de los dos extremos de un cuerpo electrizado por influencia, o en cada uno de los dos polos de una pila eléctrica.

Hemos considerado también el globo terráqueo como un inmenso imán; pero su acción magnética no es igual a la de los imanes, porque no tiene atracción ni repulsión: solo tienen los polos terrestres fuerza directriz.

Tampoco coinciden los polos magnéticos con la de los polos terrestres. Hay una cierta declinación, llamada declinación magnética, que es el ángulo que forma la dirección de una aguja puesta en equilibrio sobre un eje vertical, sobre el meridiano astronómico, cuya declinación es variable; así como hay inclinación magnética, que es el ángulo que forma con el horizonte una aguja imanada, suspendida por su centro de gravedad sobre un eje horizontal, colocada dicha aguja en el plano del meridiano magnético.

(Compréndase qué eje magnético es la línea que une los dos polos de la aguja imanada; y meridiano magnético de un lugar es el plano que pasa por el eje magnético de la aguja imanada, en equilibrio.)

La brújula es un instrumento destinado a medir la declinación o la inclinación magnética. La primera es horizontal y la segunda es vertical.

La brújula de declinación se compone de una aguja imanada que se apoya en su centro en una punta de acero, alrededor de la cual puede girar libremente sobre un círculo graduado que sirve para medir el ángulo que forma la dirección de la aguja con la meridiana astronómica.

La brújula marina, que es también de declinación, consta de una aguja magnética que gira sobre un eje vertical, y está contenida en una caja de cobre, cuya caja va suspendida de modo que siempre esté horizontal.

(Háblese de los servicios que presta esta brújula en la navegación.)




XXI. Imantación, el telégrafo y los timbres

Se pueden imanar o imantar varios cuerpos, ya por la acción de los imanes, ya por el magnetismo terrestre y ya también por corrientes eléctricas. El primer caso se verifica con imantar una barra de hierro puro o dulce o de acero. El segundo, ya en desuso, se efectúa colocando en la dirección de la brújula de inclinación, y la Tierra, obrando como un imán comunica su acción por influencia. El tercer caso, o sea la imantación por corrientes eléctricas, se practica arrollando en hélice un alambre forrado de seda sobre la barra que se desea imantar, y haciendo pasar una corriente eléctrica por el alambre, la barra queda imantada.

Vamos a ver ahora en qué consisten los electroimanes. Se toma una barrita de hierro puro en forma de herradura a la se arrolla un hilo de cobre forrado de seda, y haciendo pasar por el alambre una corriente eléctrica, circula alrededor de la barrita y la imanta desde luego, cuyas propiedades pierde al cesar la corriente.

Los electroimanes se aplican a una porción de cosas, como a la telegrafía, a los timbres eléctricos, a los motores, a los reguladores de la luz eléctrica, etc. Vamos a ver en qué consiste el telégrafo.

Obsérvense las partes de que se compone este invento. En primer lugar tenemos las pilas, productoras de la corriente; luego la línea o alambre que va de una a otra estación; después el aparato que transmite los telegramas llamado manipulador, y por último, el aparato que los recibe el cual se llama receptor. En cada estación hay los dos aparatos.

Con las pilas sucede que el reóforo positivo se une al manipulador, y el negativo a la tierra.

La línea puede ser aérea, subterránea y submarina, según esté en el aire, como en los telégrafos ordinarios, o soterrada, o bien en el fondo del mar, como sucede con los cables.

El manipulador consiste en una palanca de metal situada en una tablita de madera. Al bajar esta palanca choca en un tope también de metal, el cual se halla en comunicación con la pila. Entonces el circuito se cierra y la corriente pasa por la palanca a la línea, transmitiéndose por ella a la otra estación.

El receptor no es otra cosa que un electroimán el cual, al ser imantado, atrae una pequeña varilla de hierro dulce, a la que va unido un pequeño punzón o estilete mojado con tinta. Por debajo del estilete pasa regularmente por medio de un aparato de relojería una cinta de papel sobre la cual deja el punzón ciertos trazos.

Fácilmente se comprende que si la corriente es muy corta, el estilete señalará únicamente un punto sobre la cinta, mientras que si dura algo más, el trazo que deja será una raya. De la combinación de puntos y rayas resultan las letras del alfabeto que con facilidad lee el operador.

También los timbres eléctricos son aplicaciones de los electroimanes, cuyos sencillos aparatos constan de pila, línea, botones de contacto y timbre que forma como una campana con un martillito próximo, sostenido por una lámina metálica, flexible, que se mueve entre un electroimán y un tope metálico el cual se comunica con la línea. Al pasar la corriente el electroimán atrae la lámina del martillo el cual golpea la campana.




XXII. Otros inventos

No contentos los inventores con transmitir su pensamiento aun a través de los mares, quisieron transmitir la palabra a largas distancias, para lo cual el célebre físico Edison inventó el teléfono. Con este aparato, sin salir de casa, podemos conversar con otras personas que están en la suya o en cualquier oficina, a larga distancia. Hasta podemos desde Barcelona hacernos oír en Madrid y viceversa.

También para la transmisión de la voz humana se usan las pilas y los alambres unido todo al aparato que consiste en una especie de caja de madera en cuyo interior hay un cilindro imanado. En frente del aparato está la lámina de hierro que vibra a medida que hablamos en la embocadura, y gracias a los polos del electroimán, las vibraciones repercuten en la lámina respectiva del teléfono que recibe nuestra voz.

El micrófono es otro aparato que en combinación con el teléfono, aumenta y hace oír los sonidos más tenues, de suerte que el andar de una mosca sobre la superficie de un papel, se percibe casi con tanto ruido como las pisadas de un caballo.

Ya sabemos que por medio del fonógrafo, venimos archivando la voz humana; y ahora solo nos faltaba la fotografía animada o sea el reproducir los movimientos de los seres y de las cosas y el poder penetrar en el interior de nuestro cuerpo y exteriorizar lo que está oculto al microscopio de mayor potencia.

Con la fotografía animada nos referimos al cinematógrafo. La reproducción de las imágenes, tamaño natural, se verifica proyectándolas en una pantalla desde la faja en que se retratan, cuya faja, al desarrollarse, gracias a un sencillo mecanismo, permite que se observe toda la ilusión del movimiento, o más bien, toda la ilusión perfecta de la vida.

El cinematógrafo tiene el aspecto de una caja cerrada provista de un objetivo, permitiendo reproducir escenas de mucho fondo, como calles y plazas con todo el movimiento de personas y de carruajes.

Con los rayos X, o rayos Rontgen, (nombre del profesor alemán que los descubrió) atraviesa la vista del médico las partes blandas del cuerpo y diagnostica las fracturas y otras fallas de los huesos, evitando el atormentador sondaje que se aplicaba antes para averiguar la situación de una bala o cualquier cuerpo extraño en el organismo.

Consiste el mecanismo en un tubo de vidrio donde se ha practicado neumáticamente el vacío, por el que se hace pasar una corriente eléctrica inducida, fotografiando en placas ordinarias los rayos luminosos que despide dicho tubo.

Estos rayos son completamente invisibles, no desarrollan calor alguno y se propagan en línea recta, atravesando los cuerpos intransparentes, como la madera, el paño y los tejidos orgánicos. Se puede fotografiar por medio de dichos rayos cualquier objeto encerrado en una caja de madera.

Por fin llegamos al más admirable de los inventos debidos a la electricidad, como es la comunicación telegráfica por medio de ondas eléctricas, o lo que se llama telégrafos sin hilos, para lo cual es naturalmente necesario una estación de partida y otra estación de llegada, o más bien dos aparatos: uno de transmisión y otro de recepción.

La telegrafía sin hilos a través del espacio está basada en la acción conocida de un transmisor, o productor de ondas eléctricas, las cuales, a distancias más o menos grandes, vienen a influenciar otro aparato llamado receptor, delicadamente sensible a esta clase de vibraciones que con nuestros sentidos no podemos percibir.

Muchos ilustres físicos han abierto el camino para llevar a feliz término tan maravilloso invento; pero el joven italiano Marconi ha sido en nuestros últimos tiempos el que lo ha hecho práctico, si bien faltan obviar algunas dificultades para funcionar el telégrafo sin hilos a largas distancias, una de las cuales no es la menor la de los obstáculos intermedios y mayormente el que las señales cambiadas entre dos estaciones, no son recogidas o interceptadas por un tercer aparato.

(Consideren los niños que la ciencia tiene recursos para remediar muchos inconvenientes; figúrense lo que será el mundo dentro de algunos años cuando después de la telegrafía sin hilos se hayan inventado la telefonía sin hilos, anunciada ya, y otros maravillosos y inventos que no se han despertado todavía.)




 
 
FIN DE LECCIONES DE FÍSICA
 
 


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