Sombras con una linterna: formas, distancias y observaciones

Preparen una exploración segura

Elijan una linterna pequeña, una figura grande de cartón opaco y una pared clara o una hoja amplia como pantalla. Un adulto puede recortar previamente un triángulo y revisar que los materiales sean adecuados para el niño. Una mesa estable y un espacio libre de obstáculos permiten mover las figuras sin tropezar. No es necesario oscurecer completamente la habitación: basta con que la sombra se distinga y todos puedan desplazarse con seguridad.

La luz no se dirige a los ojos de personas ni animales. No sustituyan la linterna por un láser, una vela o una lámpara caliente. Un adulto permanece cerca, ayuda a colocar el material y atiende a las necesidades sensoriales de los participantes. Si el brillo o la penumbra incomodan al niño, cambien el montaje o terminen la actividad.

Apunten la linterna hacia la pantalla y coloquen el triángulo entre ambas. La tarjeta bloquea parte de la luz que llega desde esa fuente y aparece una región menos iluminada en la pantalla. La sombra no es pintura que salga del cartón; tampoco necesita ser completamente negra, porque otras luces de la habitación pueden seguir iluminando la superficie.

El niño puede sujetar la figura, elegir dónde colocarla, señalar la sombra o dirigir al adulto con su forma habitual de comunicación. Si una persona sostiene la linterna, otra puede mover la tarjeta por indicación del niño. Acuerden quién cambia cada elemento para que todos sepan qué se está comparando.

Antes de empezar, comprueben que la pantalla esté bien sujeta y que los participantes puedan llegar a sus lugares sin caminar a oscuras.

Encuentren la relación entre luz, figura y pantalla

Enciendan la linterna hacia la pared sin colocar todavía la tarjeta. Después introduzcan el triángulo en la zona iluminada. Pregunten: «¿Qué cambió en la pared?». El niño puede mostrar la región más oscura o describirla. Si la tarjeta está aproximadamente paralela a la pantalla y el contorno se ve completo, la sombra puede presentar una forma triangular semejante.

Retiren la tarjeta sin mover la linterna. La sombra producida por esa tarjeta deja de aparecer en ese lugar; otras sombras de la habitación pueden permanecer. Vuelvan a introducirla y observen si la zona oscura regresa. Esta comparación sencilla relaciona el cambio en la pantalla con un objeto que interrumpe parte de la luz.

Si no ven la sombra, comprueben que la linterna ilumina la pantalla, que la tarjeta está dentro del haz y que una mano no tapa la figura. Una luz ambiental intensa, un haz muy ancho o una pantalla demasiado lejana pueden dificultar la observación. Ajusten una condición y vuelvan a mirar, indicando qué cambiaron.

La palabra «sombra» puede referirse a una región más oscura, no necesariamente a una silueta nítida. Su aspecto depende de la fuente, el objeto, la pantalla y otras luces. En vez de prometer una forma perfecta, describan el resultado de su propio montaje y acepten que un borde borroso también es información.

Comparen dos figuras de papel

Preparen un círculo y un triángulo grandes. Colóquenlos por separado en el mismo lugar, con una orientación semejante respecto a la pantalla. Pidan al niño que observe o describa los contornos: una sombra puede verse redondeada y la otra tener lados y esquinas distinguibles. Si una sombra queda fuera de la pantalla, modifiquen el montaje y repitan ambas observaciones.

Marquen en un papel la posición del objeto para que la comparación sea más justa. Si una figura se acerca a la linterna y la otra se acerca a la pared, pueden cambiar tanto la forma como el tamaño de su sombra. La marca no necesita ser una medida exacta; sirve para recordar qué se mantuvo aproximadamente igual.

No se puede identificar siempre un objeto de manera única a partir de una sombra. Dos figuras distintas pueden producir contornos parecidos desde cierta dirección. Si juegan a adivinar, muestren primero las dos opciones y permitan responder «no estoy seguro». Después revelen el objeto y conversen sobre lo que la sombra permitía o no distinguir.

La figura puede girarse. Un triángulo plano colocado de perfil respecto al haz puede producir una sombra muy estrecha. La tarjeta sigue siendo triangular; lo que cambió fue su orientación. Volver a colocarla aproximadamente paralela a la pared permite comparar de nuevo el contorno con el primer resultado.

Un recorte con un agujero ofrece una nueva pregunta. Si la luz atraviesa el hueco y llega a la pantalla, puede aparecer una zona iluminada dentro de la región de sombra. El tamaño y la claridad de esa zona dependen del montaje. Un adulto debe preparar el recorte con herramientas apropiadas; no se necesitan piezas pequeñas sueltas.

Comparen una tarjeta entera y otra del mismo tamaño con un hueco, manteniendo la fuente y la posición. La comparación cambia el objeto, no solo su distancia. Después devuelvan cada tarjeta a su lugar y describan qué parte del resultado se observó realmente. Si el hueco no se distingue, prueben una apertura mayor o una pantalla más adecuada.

Para un pequeño teatro de sombras, el niño puede elegir dos personajes de cartón y decidir cuál se acerca o se aleja de la pantalla. La historia puede usar una sombra grande para representar cercanía a la luz, pero el personaje de papel no ha crecido. Esa distinción entre objeto y proyección puede formar parte del relato sin convertirlo en un examen.

Una pregunta sobre la distancia

Fijen la linterna y la pantalla en sus lugares. Mantengan la misma tarjeta entre ambas, aproximadamente paralela a la pantalla. Marquen una posición cerca de la linterna y otra más cerca de la pantalla. Antes de moverla, pregunten si el niño quiere predecir qué sombra será más alta o más ancha. También puede elegir no predecir y observar directamente.

Muestren la sombra en la primera posición y luego desplacen solo la tarjeta a la segunda. En este montaje, al acercar la tarjeta a la linterna la sombra suele hacerse mayor; al acercarla a la pantalla suele hacerse menor y acercarse al tamaño de la tarjeta. El borde puede volverse menos definido cerca de una fuente de luz extensa. Describan lo que ocurrió con sus materiales, sin afirmar que cualquier movimiento produce siempre el mismo cambio.

Si el haz no cubre toda la figura o la sombra sale de la pantalla, la comparación de tamaños queda incompleta. Pueden usar una pantalla mayor o cambiar el punto de partida y repetir las dos posiciones. Si también movieron la linterna, anótenlo: ya no están comparando únicamente la posición del objeto.

El [Exploratorium](https://www.exploratorium.edu/sites/default/files/pdfs/ifi/Subtle_Shifts.pdf) propone registrar la posición de la fuente, el objeto y la pantalla al medir sombras. Para una primera prueba casera bastan dos marcas y una descripción como «cerca de la luz» o «cerca de la pantalla». Las distancias numéricas son opcionales.

En un modelo geométrico simplificado puede imaginarse una fuente puntual, una pantalla a 100 centímetros de ella y una tarjeta de 4 centímetros de ancho paralela a la pantalla. Si la tarjeta está a 25 centímetros de la fuente, con su centro y el de la pantalla alineados perpendicularmente a sus planos, la proyección ideal tiene 4 × 100 / 25 = 16 centímetros de ancho.

Si la misma tarjeta se coloca a 50 centímetros de la fuente y se mantienen las demás condiciones, el modelo ideal da 4 × 100 / 50 = 8 centímetros. Estas cifras ilustran una relación en condiciones expresamente simplificadas; no son los resultados esperados de todas las linternas domésticas. Para un niño pequeño basta comparar dos sombras completas sin realizar la división.

Una linterna real puede tener varios diodos, una lente o una fuente extensa, y la sombra puede mostrar una transición borrosa. Además, una tarjeta descentrada o inclinada puede dificultar la comparación. Por eso una medición doméstica no tiene por qué coincidir exactamente con el cálculo ideal. La diferencia entre modelo y montaje es parte de la explicación, no una razón para alterar los datos.

Midamos sin ocultar la incertidumbre

Si quieren medir, coloquen una hoja en la pared con permiso y marquen la parte superior e inferior de la sombra cuando todos los elementos estén quietos. Midan la distancia entre marcas con una regla y escriban la unidad. Después marquen la otra posición usando una línea distinta y una etiqueta. Decidan antes si compararán altura o ancho: son medidas diferentes.

El borde puede ser difuso. Dos personas podrían marcar puntos ligeramente distintos sin que ninguna esté inventando el resultado. Acordar qué parte del borde usar, repetir la medida y escribir «aproximadamente» ayuda a comunicar esa limitación. Si parte de la sombra no aparece en el papel, no dibujen de memoria el contorno faltante como si se hubiera medido.

Supongamos un ejemplo inventado: una sombra mide aproximadamente 14 centímetros en una posición y 9 en otra. La diferencia registrada sería de unos 5 centímetros. Estos números sirven para explicar una resta; no predicen lo que ocurrirá con su linterna. Una pantalla, una figura o una fuente diferentes pueden producir otras medidas.

Una tabla breve puede tener las columnas «posición», «predicción» y «observación». Conserven la predicción original aunque el resultado sea distinto. Si una persona ayudó a sostener el papel o a leer la regla, pueden anotarlo. El registro debe hacer comprensible el procedimiento, no convertir el dibujo o la medición en una calificación del niño.

Para conservar dos contornos en el mismo papel, usen una línea continua para el primer intento y una discontinua para el segundo, con etiquetas escritas o símbolos que el niño reconozca. Mantengan fija la hoja entre mediciones. Si se prefiere no usar color, los tipos de línea permiten distinguir los registros sin depender de él.

Una medición de altura no dice por sí sola cuál sombra cubre más área si la forma o la orientación cambió. Para investigar altura, comparen la misma tarjeta con la misma orientación y definan una dirección de medida. Si desean estudiar el área, necesitarán un método diferente, como una cuadrícula adecuada, y tendrán que decidir cómo tratar las celdas cubiertas parcialmente.

Cuando dos participantes marcan el borde en lugares distintos, comparen sus criterios: ¿uno eligió el centro de la franja borrosa y otro su extremo? Pueden registrar ambas medidas o acordar un criterio común antes de repetir. El desacuerdo muestra un límite práctico de la medición, no necesariamente falta de atención.

Cambien la fuente de luz en otro intento

Ahora dejen fija la tarjeta y muevan la linterna un poco hacia un lado, manteniéndola orientada de modo que siga iluminando tanto la tarjeta como la pantalla. Observen si la sombra se desplaza y si su forma cambia. Esta vez lo que cambia es la posición de la fuente; es una pregunta distinta de la prueba anterior, donde se movía la tarjeta.

Para recordar las condiciones, dibujen un esquema con tres elementos: linterna, figura y pantalla. Una flecha puede mostrar la dirección aproximada de la luz, y una marca indicar la posición de la sombra. El esquema no necesita estar a escala. Si quieren que otra persona repita el montaje, añadan cuál elemento se movió y cuál permaneció fijo.

En una habitación con una ventana y una lámpara puede haber más de una fuente de iluminación. Una zona bloqueada respecto a la linterna puede recibir todavía luz de la lámpara o de superficies cercanas. Por eso la sombra puede verse gris o clara. No hace falta apagar todas las luces; basta con registrar las condiciones que permitieron observarla.

Con dos linternas seguras, una extensión opcional consiste en encender una, luego la otra y finalmente ambas sin mover el objeto. Pueden aparecer dos regiones de sombra, que se superponen o quedan parcialmente iluminadas por la otra fuente. El resultado depende de las posiciones y los haces; si no se distinguen, ajusten el montaje y describan el cambio.

Por qué algunos bordes se ven borrosos

Una linterna real no siempre actúa como un punto luminoso ideal. Si la luz procede de una zona con tamaño apreciable, cerca del borde hay lugares de la pantalla que reciben luz de una parte de la fuente pero no de otra. Esa transición puede hacer que el límite de la sombra se vea gradual en vez de dibujado con una línea exacta.

Acerquen la tarjeta a la pantalla manteniendo la linterna fija y comparen el borde con el de una posición más cercana a la fuente. A menudo el borde junto a la pantalla se percibe más definido, pero la diferencia dependerá de la linterna y de las distancias. Si no se observa, anótenlo. Una predicción es una pregunta para investigar, no una respuesta que deba imponerse.

La luz ambiental, la textura de la pared, la cámara y el enfoque de una fotografía también pueden afectar al contorno visible. Si toman fotos de los dos intentos, procuren mantener la cámara y la iluminación lo más constantes posible. Las fotos pueden ayudar a recordar, pero no garantizan una medición idéntica a la observación directa.

La explicación más detallada sobre zonas de sombra y penumbra puede quedar para más adelante. Para el primer encuentro basta con notar que algunos bordes son más claros que otros y con describir el montaje. El niño no necesita memorizar términos técnicos para plantear una buena pregunta.

Materiales que dejan pasar distinta cantidad de luz

Comparen una tarjeta opaca con una hoja de papel fino o una lámina translúcida segura, usando la misma posición y la misma pantalla. Algunos materiales bloquean gran parte de la luz; otros dejan pasar o dispersan una parte. La región detrás de ellos puede verse diferente en claridad y definición. Comprueben que las piezas sean grandes y no tengan bordes cortantes.

Un material transparente no es necesariamente invisible: puede reflejar o desviar parte de la luz. Una lámina coloreada también puede modificar la luz que atraviesa. Por eso conviene describir el resultado concreto en vez de afirmar que todo material transparente «no produce nada». Las propiedades dependen del objeto, la fuente y el montaje.

Si quieren comparar una lámina de color con una sin color, mantengan el grosor y el tipo de material lo más parecidos posible, y registren las diferencias que no puedan controlar. Una fotografía puede variar con el ajuste de la cámara, así que comparen primero las áreas en persona o mediante el método accesible que utilice el niño.

El niño no tiene que tocar un material que le resulte desagradable. Puede dirigir a otra persona, elegir entre tarjetas de descripción o terminar el intento. El objetivo es investigar una pregunta compartida, no forzar una experiencia sensorial.

Sombras al aire libre y dentro de casa

Al caminar con un adulto, se puede observar la sombra de un árbol o de una persona sobre el suelo. No miren directamente al Sol ni usen instrumentos ópticos para observarlo. En un lugar seguro, marquen o describan dónde termina la sombra de un objeto fijo y vuelvan a observar más tarde, si las condiciones y el interés lo permiten.

La posición aparente del Sol cambia a lo largo del día y la sombra de un objeto fijo puede cambiar de dirección y longitud. Para comparar, es necesario saber dónde estaba el objeto y a qué hora se hizo cada observación. Las nubes pueden volver el contorno menos definido o hacerlo difícil de ver; esa circunstancia también se puede registrar.

Una linterna cercana y el Sol no están a la misma distancia ni se mueven de la misma manera respecto al montaje. Ambas situaciones involucran luz y obstáculos, pero una regla observada en la mesa no debe aplicarse de manera automática a cualquier sombra exterior. Comparen solo las condiciones que realmente conocen.

En un día nublado o en un espacio sin acceso seguro al exterior, la actividad de mesa sigue siendo suficiente. El niño puede elegir una figura, describir la sombra y terminar. Una excursión o una observación solar no son requisitos para comprender la pregunta inicial.

Participación y cierre

Ofrezcan formas de elegir el objeto y describir el resultado: hablar, señalar, usar un dispositivo habitual o pedir a otra persona que mueva la tarjeta. Una superficie antideslizante y figuras grandes pueden facilitar la manipulación. Si se emplean colores para marcar las posiciones, añadan formas, texto o relieve seguro para que el color no sea la única pista.

Una representación táctil del montaje puede mostrar dónde están la fuente, la tarjeta y la pantalla. No reproduce por sí misma la experiencia visual de una sombra; consulten con el niño qué descripción o adaptación le resulta útil. Dar acceso a la elección y a la explicación es más importante que imponer un único modo de observar.

Al terminar, vuelvan a la pregunta inicial: «¿Qué movimos y qué cambió en nuestro montaje?». Una respuesta como «acercamos la tarjeta a la luz y la sombra fue más alta» describe la prueba sin asegurar que el mismo número aparecerá siempre. Si el niño no desea explicarlo, puede guardar la figura o señalar el registro.

Apaguen la linterna y retiren los materiales con apoyo adulto. La historia sobre sombras ofrece una posible continuación para otro momento. No es necesario fotografiar al niño, publicar su trabajo ni completar todas las variaciones para que el primer experimento tenga valor.

En una actividad de dos personas, una puede indicar la posición y otra manipular la linterna o la figura. Después cambian los papeles si ambas lo desean. Antes de mover un objeto que otra persona sostiene, pregunten si está lista; un cambio inesperado puede dificultar tanto la medición como la participación.

Un registro accesible puede consistir en una grabación de voz, una frase dictada o una tarjeta con símbolos acordados. Conviene distinguir «lo que creía antes» de «lo que vi después». No es necesario usar una cámara ni conservar la voz o la imagen del niño en línea para documentar el resultado.

Si el contorno no se distingue con los materiales disponibles, la familia puede suspender el intento y revisar el montaje en otro momento. Anotar «no pudimos ver bien el borde» es más fiel que inventar una medida. La actividad termina cuando los participantes lo decidan, no cuando una sombra coincida con un resultado predeterminado.