En términos científicos, ¿cómo responderías a un niño de cinco años preguntando por qué el cielo es azul?

Suponiendo que las respuestas a ¿Por qué el cielo es azul? y una discusión sobre la dispersión de Rayleigh es demasiado, tome un recipiente con agua y una linterna y haga un prisma improvisado.

Un buen ejemplo del Dr. James Porter del Centro de Servicios Educativos del Condado de Lake en Ohio se puede encontrar en: http: //porterscience.lcesc.k12.o…

Apague las luces de la habitación, encienda la linterna y muestre cómo se separa la luz.

Explique que el aire es algo así como el agua. Puede hacer que la luz se divida en diferentes colores. Conecta el azul del cielo a los diferentes colores del arco iris.

También puede instalar un vaso en una superficie elevada y usar el sol para la fuente de luz directamente. http://www.ehow.com/how_7667228_… Eso sería aún mejor, ya que usted ve directamente que la luz del sol tiene colores. Si entienden cómo aparecen los arco iris (la luz se refracta a través de “gotas de lluvia sobrantes en el cielo”), entonces puede establecer una conexión aún más estrecha con el por qué el cielo es azul.

“Al igual que las gotas de lluvia en el aire pueden dividir los colores a la luz del sol, el aire mismo puede dividir los colores, pero cuando el sol está alto en el cielo , el aire en su mayoría se separa del azul de la luz solar”.

Una vez que estén cómodos con esa idea, espere hasta el atardecer y vuelva a la conversación .

¿No lo sabrías? Cuando el sol está más bajo en el cielo, ¡el cielo no es solo azul!

En aras de la precisión científica, debo decir aquí que la dispersión que se produce debido a las partículas de polvo en el aire no es lo mismo que la refracción que se produce cuando se ilumina a través de un prisma de agua. Si su estudiante de kindergarten está listo para hacer esa distinción, entonces puede ir directamente a las respuestas en ¿Por qué el cielo es azul? pregunta.

Para la mayoría de los niños de esta edad, puede ayudarlos a hacer las conexiones (1) de que la luz del sol está hecha de muchos colores, (2) que la luz del sol que brilla a través de “algo” puede separar los colores, y (3) que el aire en el cielo es algo.” Cuando tomas tus manos, es fácil decir que no hay nada en tus manos … pero que hay aire allí. (Si el niño de cinco años está desconcertado por esto, pregúntele: “Si el aire no fuera ‘algo’, entonces, ¿cómo podría respirarlo?”)

Una nota final: la pregunta aparentemente incesante de “¿por qué …?” por un niño de 3-5 años es una historia compartida (ya menudo humorística) entre muchos padres y cuidadores. Si están preguntando, “¿Por qué?” entonces es posible que su hijo esté jugando un juego con usted. Si puedes cambiarlos sutilmente a preguntar “¿Cómo?” – como en como es el cielo azul? – entonces ambos se están moviendo hacia lo que creo que es una pregunta más accesible (por qué es existencial, cómo es mecánico), y lo hacen para que usted y el niño estén resolviendo un rompecabezas juntos.

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La imagen Puesta de sol en Lüdenscheid, Alemania, está licenciada bajo la licencia Creative Commons Attribution-ShareAlike.

Cuando pienso en un problema, me da un presentimiento de lo bien que lo entiendo. A veces creo que lo entiendo completamente. Otras veces no lo sé, pero tengo una buena idea de la forma general de la respuesta. Muchas veces estoy totalmente perdido. En cualquier caso, aprecio ese instinto. Es una fuerza impulsora detrás de mi curiosidad.

Personalmente, no siento que entienda realmente por qué el cielo es azul. Mi intuición aquí es que existe una muy buena explicación, pero que todavía no la he asimilado. Lo entiendo razonablemente bien, pero fácilmente podría pasar tres días o una semana centrando la mayor parte de mi esfuerzo en solo esa idea y aprender mucho de la experiencia. Sé cómo hacerlo. Sé qué leer, a quién preguntar, qué experimentos probar y qué cálculos hacer. Sin embargo, no lo he hecho y, a partir de ahora, no sé realmente por qué el cielo es azul.

Si cree que sabe por qué el cielo es azul, vea si también sabe las respuestas a estas preguntas:

  • ¿De qué color es el cielo en marte? Si es diferente, ¿por qué?
  • ¿El cielo siempre ha sido azul, incluso cuando la Tierra era joven?
  • ¿Una mayor humedad hará que el cielo se vea más claro o más oscuro?
  • Para cualquier parche de aire dado, hay un parche muy similar a la mitad de una longitud de onda más alta en el cielo. ¿Por qué no vemos una interferencia destructiva completa de estos parches, para que el cielo esté oscuro?
  • Si el sol fuera de un color diferente, ¿cómo cambiaría el color del cielo?
  • ¿El proceso de dispersión dominante es elástico o inelástico?
  • ¿Cómo es el espectro del cielo? ¿Qué tan diferente es del sol? ¿Cuánto rojo ves cuando miras hacia el cielo?
  • ¿Tienes una explicación de por qué las puestas de sol son rojas? ¿Forma una explicación unificada de por qué el cielo es azul? ¿Son las mismas ideas básicas aplicadas de diferentes maneras, o cosas fundamentalmente diferentes?
  • Si el cielo es mayormente azul porque el azul es una longitud de onda más corta, ¿qué hace la luz ultravioleta? ¿Se dispersa aún más que la luz azul? ¿Por qué el cielo no es violeta?
  • ¿Cuáles son los dispersores dominantes? ¿Es molecular (el nitrógeno) o se dispersa por inhomogeneidades en el aire a escalas macroscópicas, polvo, o qué?
  • Cuando haces brillar un foco en el cielo y puedes ver su camino, eso también se está dispersando. ¿Por qué no se ve azul?
  • ¿Funciona la dispersión de manera diferente bajo el agua que en el aire? ¿Si es así, cómo? ¿Por qué?
  • ¿Qué tan similar es el cielo azul a la parte azul de un arco iris? ¿Por qué dices eso?
  • ¿Debería un físico clásico sorprenderse ante el cielo azul? ¿Es esto algo que necesita una explicación cuántica? Si está sucediendo a nivel molecular / atómico, ¿cómo podría haberse entendido en el siglo XIX, cuando no sabíamos casi nada acerca de los átomos?

Por supuesto, no le va a explicar a un niño si la dispersión es elástica o inelástica. Pero creo que cuando entiendes algo bien y tienes una buena explicación, deberías poder manejar este tipo de preguntas. Incluso si no son evidentes de inmediato, al menos debes saber cómo obtener la respuesta, sin tan solo buscarla.

Por ejemplo, algo que puede explicar bastante bien a un niño de cinco años es por qué hay estaciones, lo que se debe a la inclinación axial de la Tierra. Ahora imagine preguntas de extensión similares:

  • Cuando es verano en Baltimore, ¿qué temporada es en Londres? ¿Qué temporada es en Beijing? ¿Qué temporada es en Sydney? Johannesburgo? ¿Moscú?
  • ¿Son los días más largos en verano o invierno? ¿Por qué?
  • ¿Marte tiene estaciones? Si es así, ¿son más largos o más cortos que los nuestros?
  • Si un planeta va en un círculo perfecto alrededor de su estrella, ¿puede ese planeta tener estaciones?
  • ¿Todos los lugares de la Tierra tienen la misma duración de día y de noche? ¿Cómo varía? ¿Dónde puedes tener un día realmente largo y un día realmente corto? En que temporada
  • ¿Hay temporadas en Quito, Ecuador? ¿Cómo son?
  • ¿Cuándo sale el sol más alto en el cielo, en verano o en invierno?
  • ¿Qué lado de una montaña tendrá nieve más adelante en el año?
  • Es mediodía y miras tu sombra. ¿A qué dirección apunta?

Creo que todas estas preguntas son bastante razonables para responder, y una persona con conocimientos científicos debería poder responder a la mayoría de ellas. Incluso un niño que ha aprendido bien podría responder a muchos de ellos, con algunos insultos y ayuda. Creo que conozco sus respuestas, y por eso creo que entiendo el origen de las estaciones razonablemente bien. Por supuesto, hay muchos aspectos de orden superior de las estaciones que no entiendo, que tienen que ver con las corrientes oceánicas y las masas terrestres continentales y toda la complejidad hermosa de la realidad. Pero a primera vista, entiendo las estaciones mucho mejor que el cielo azul.

Entonces, si un niño de cinco años quisiera saber por qué el cielo es azul, le contaría sobre la luz y el color. El experimento de prisma que Ian mencionó es brillante. Le mostraría cómo el cielo se ve diferente sobre el desierto que cuando estás en la orilla. Y sugiero algunas hipótesis, como la de que el cielo es azul porque refleja el océano, y la que es azul porque la luz roja se absorbe, y la que es azul porque el aire dobla la luz azul como un arco iris, y tal vez algunas de las hipótesis más antropomorfas de las que ya ni siquiera sé cómo pensar, pero que los niños pueden expresar fácilmente. Y diríamos, “si esa idea fuera correcta, ¿cómo sería el mundo? ¿Cómo podemos probar algo para ver si eso es cierto?” Hablaríamos sobre las puestas de sol rojas y el cielo en Marte y las usaríamos para ver si nuestras ideas eran correctas. Si alguien más le dijera más tarde por qué el cielo era azul, me gustaría que dijera: “¿Ah, sí? Si es así, ¿por qué el cielo es rojo en Marte?” y no renunciar hasta que todas sus preguntas fueran respondidas bien.

Mientras escribo esto, las respuestas más votadas alientan a decir que la luz azul es inflable y que la luz azul es más pequeña y se ajusta mejor a través de los orificios. El primero es solo una tontería. El segundo es bastante cierto, pero no relevante. Si vas a tomar esa táctica, también puedes decir: “deja de molestarme con preguntas”. Este tipo de respuestas podrían, en el mejor de los casos, crear una ilusión de comprensión, pero en realidad son intentos de satisfacer la curiosidad, cuando deberías intentar nutrirla. ¡Mucho mejor admitir que no todas las preguntas tienen una respuesta buena y simple!

En resumen, trataríamos de pensarlo como un científico, y veríamos que los científicos no lo entienden todo. De hecho, suelen estar confundidos. Su negocio es hacer que todo tenga un poco más de sentido. Al final, no creo que pueda decirle por qué el cielo es azul, pero sí espero que salga de él al comenzar a entender algo mucho más importante.

Intentaría no introducir más de un concepto nuevo al responder una pregunta de un niño pequeño.

La mayoría de los niños de 5 años no han visto prismas o han aprendido que la luz blanca se compone de muchos colores que se pueden separar por refracción. Así que me gustaría ir con la respuesta de Jesse Berezovsky.

Si el niño ha aprendido sobre los prismas y la composición de la luz blanca, entonces trataré de explicar que el aire actúa un poco como un prisma. Excepto el aire es diferente del vidrio. Y el aire no hace que el cielo parezca de colores diferentes. En cambio, el aire hace que la luz que viene directamente del Sol a ti se vea blanca / amarilla. Y el aire hace que la luz del resto del cielo se vea azul. Y el aire ilumina al atardecer todos los colores diferentes.

Admito que hay una parte de mí que quiere decir que hay un ángel llamado Raleigh que pinta el cielo azul. Y Raleigh es el ángel patrono de los pintores y otros artistas. Pero no revelaría esto hasta después del primer año de física.

¡Eso es fácil!

Cuando la luz del sol golpea la atmósfera, se dispersa. ¡Entonces vemos la luz azul dispersada como el color del cielo!

Y si preguntan qué es la dispersión, podrías decir: “¿Sabes cuándo ves un arco iris y puedes ver varios colores? Eso es algo así como la dispersión: la luz del sol blanca se divide en otros colores que ya estaban en ella “.

Y esto podría llevar a más y más preguntas, lo cual es simplemente increíble.

Mantenlo simple, real y responde las preguntas de seguimiento. Eso es todo lo que tienes que hacer cuando hablas con niños en edad preescolar. Ellos proporcionarán las preguntas y, si no saben la respuesta, pueden investigar juntos.

Esta fue una conversación real entre yo y mi hijo de 6 años.

Yo: ¿Sabes por qué el cielo es azul?

Mi hija: porque hay pequeñas cosas de polvo en el aire.

Yo: entonces

Hija mía: la luz choca contra estas cosas de polvo y vemos azul.

Yo: ¿Por qué azul? Por qué no cualquier otro color.

Mi hija: Papá, esta cosa de polvo se come todos los otros colores.

Yo: ¿dónde aprendiste esto?

Mi hija: En la vida noggin papá

Sí, mi hija pasa parte de su tiempo en videos de ciencia en YouTube.

Y estoy seguro de que no es así como se explican en esos videos. La parte que es demasiado complicada la cambia con lo que sabe.

Y tengo que decir que estoy impresionado.

PD: no estoy seguro de si ese Video era de ese canal pero ella asume que todos los videos animados de ciencia son de Noggin.

Tienes 7 colores diferentes de bolas. Y hay muchos de ellos en números variables. Todas estas bolas son de diferentes tamaños. Por ejemplo, la bola roja es enorme y la azul es más pequeña. Ahora el sol es una fuente impresionante para todas estas 7 bolas. Tiene toneladas y toneladas de estas bolas y las irradia a la tierra. Cuando todas estas bolas provienen del sol, aparecen blancas porque vienen en un orden sin mayor colisión. Pero, una vez que entran en la atmósfera de la tierra, hay otras bolas transparentes que hacen que estas bolas se golpeen entre sí. Hay un montón de empujar y correr entre estas bolas. Las bolas azules que son pequeñas son las que más empujan, están tan dispersas que cubren todo el cielo y, por lo tanto, ves que el cielo es azul (en realidad es una amalgama de los colores VIB).

Durante la noche, cuando el sol está lejos de la tierra, las bolas azules se dispersan tanto que las bolas más pesadas son las que son realmente visibles. Y es por eso que el cielo aparece rojo por la tarde.

Me gustaría mencionar al caballero que descubrió esto. Fue el señor Rayleigh y este fenómeno se llama dispersión de Rayleigh.

Las bolas de colores son los fotones y las bolas miscreant son las partículas en la atmósfera.

Hay dos formas de responder a esta pregunta (suponiendo que el alumno tiene 5 años)

1 En términos de Layman

  • Encuentre la lógica inductiva (la lógica inductiva es aquella lógica formada por observación repetida)
  • Encuentre la lógica deductiva : (Los momentos en que aplica la lógica inductiva para una situación específica se llaman lógica deductiva)
  • Utilice cualquiera o ambos para llegar a la conclusión.

No solo le diga a un priorato cuál es la lógica inductiva / deductiva para las preguntas que ha formulado. en su lugar, deja que él / ella primero decida cuáles son estos Puede elegir dar otro ejemplo para ilustración / ayuda, como

1 Cuando llueve, has visto que siempre hay nubes: lógica inductiva: la nube causa lluvia

2 cada vez que sales y ves una nube, te llevarías un paraguas (lógica deductiva, deducida de la lógica inductiva, ya que la nube causa lluvia).

Explicación científica (con ilustración para Layman)

Primero, olvídese de los niños por un momento, ¿cómo haríamos nosotros (los físicos o los científicos por opinión) cualquier pregunta?

Bueno, hay principalmente cuatro métodos científicos para abordar cualquier pregunta:

  1. Prueba de hipótesis [1]
  2. Modelo
  3. Investigación basada en instrumentos
  4. Medición

Puedes usar cualquiera de los cuatro métodos para responder las preguntas.

Me gustaría mencionar cómo funcionan los métodos de prueba de hipótesis.

El contorno es

1 pregunta

2 encuentran pistas iniciales (tarea de los niños) que son necesarias para abordar la pregunta

3 encuentra la respuesta a la pregunta cerrada (tarea de los niños)

4 forme tantas hipótesis como sea posible (su tarea)

5 que utilizando experimentos, eliminar todas las hipótesis erróneas. La hipótesis de la izquierda es la mejor respuesta posible a tu pregunta. (tu tarea )

Ahora ilustramos cómo puede implicar hacer un intento de responder a la pregunta (de hecho, cualquier pregunta)

(sólo para laicos!)

1 Tu pregunta: ¿por qué el cielo es azul?

2 pistas iniciales: para obtener las pistas iniciales, primero haga una pregunta cuya respuesta requiera responder a su pregunta. Deje que su hijo trate de averiguar cuáles son esas preguntas. que tratar de responder esas preguntas

por ejemplo

¿Cómo podemos ver las cosas en absoluto?

Respuesta: la luz de nuestro ojo (luz blanca (que forma el espectro visible) más generalmente)

¿Qué es el color, cómo lo percibimos?

Respuesta: El color es solo un componente de la luz visible que nuestro ojo percibe cuando se refleja desde ese objeto en particular.

una vez que tienes las pistas, puedes intentar formular la hipótesis (tantas hipótesis como puedas)

que dejar que él / ella elimine la hipótesis errónea (la forma más sencilla sería encontrar los agujeros de bucle que deben estar allí según la definición de la hipótesis)

La hipótesis que te queda es la respuesta provisional a tu pregunta.

Notas al pie

[1] Cómo funciona la ciencia, falla. por Vijay Kumar en Mensajes

Puedes probar algo como: “El sol es mayormente de color amarillo, pero también tiene un poco de azul. Cuando miras directamente al sol, ves el color amarillo, pero cuando miras a otra parte en el cielo, ves el color azul”. Del sol se extendió por el cielo “. Además, desaliente al niño de mirar directamente al sol.

Todo el mundo parece complicar en exceso esta respuesta. Es fácil. Como padre, sé que complicar la respuesta puede aburrir al niño y hacer que se muestren reacios a hacerle las preguntas más importantes. Puede ser el “tío” para las grandes preguntas si es el adulto con las mejores respuestas.

Afortunadamente, la respuesta es mucho más simple de lo que parece.

“El cielo es azul porque está hecho de aire … ¡y el aire es azul! Como el té es marrón, y la limonada es amarilla, mayormente clara, pero azul. ¡Solo se necesita MUCHO aire para ver qué tan azul es!”

Detente ahí. Si el niño todavía está interesado en más detalles, entonces puede proporcionar más:

“Cuando vas a nadar en una piscina grande y miras a través de tus gafas al otro lado de la piscina, puedes ver que el agua es azul. El aire actúa de la misma manera, es más delgado. Así como se necesita una piscina grande para ver que el agua es azul, se necesita mucho aire para ver que el aire es azul “.

¿Están queriendo ir a jugar ahora? Si aún son curiosos, puedes entrar a la luz del sol, arco iris, luz blanca, frecuencias, translucidez, absorción, dispersión, etc. Puedes explicar cómo el aire está compuesto principalmente de moléculas de nitrógeno, oxígeno, agua y otras “cosas”. Explica cómo se reflejan las altas frecuencias de luz por estos bits de aire. Incluso puede explicar la naranja de la puesta del sol al analizar cómo el paso de la luz solar a través de más aire acaba dispersando demasiado el azul, dejando más frecuencias de luz más bajas: los rojos y naranjas para llegar a nuestros ojos.

De lo contrario, déjelos absorber este nuevo conocimiento y permítales generar nuevos pensamientos y preguntas.

Primero, debe saber que la luz blanca es en realidad todos los colores de la luz mezclados. Entonces, si tomas una luz roja, azul, verde y de todos los demás colores y las iluminas en algo al mismo tiempo, verás una luz blanca.

También puedes encender una luz blanca en un prisma y ver cómo la luz se divide en un arco iris. Observe en la imagen qué tan grande es la franja de azul?

El cielo se vuelve azul porque toda la luz blanca que nos llega del sol se dispersa y es sacudida por los gases en el aire y pequeñas gotas de agua como las nubes y otras cosas en la atmósfera y solo la luz azul se refleja de nuevo. a nosotros lo suficientemente fuerte como para colorear el cielo.

Esto es como una botella que tiene cosas pero solo tiene agujeros lo suficientemente grandes para que algunos de ellos puedan pasar. La luz azul es el único color que se desliza a través de los reflejos del aire y el agua en el cielo. Esto se debe a que la luz azul es más pequeña. Los científicos tontos llaman a esto Rayleigh dispersión, pero puedes llamarlo un cielo azul perfecto.

Probablemente diría, si mi hija me preguntara “Realmente no lo sé, ¡pero no se ve increíble!” o algo así.

En verdad, solo tengo una vaga idea de por qué el cielo es azul (¡aunque puedo buscarlo en Google por un momento o absorber los detalles de las respuestas en Quora!)

Creo que la explicación es bastante aburrida y prosaica para alguien de 5 años. Prefiero que mi hija (brillante e inquisitiva como es) se pregunte ante la magia del mundo natural antes de diseccionarla en demasiados hechos.

Si fuera un par de años mayor de 5 años, probablemente abordaría la pregunta de manera más objetiva.

El azul uniforme del cielo es el resultado de la dispersión de Rayleigh de la luz del sol. La dispersión de Rayleigh describe la forma en que la luz puede desviarse en casi todas las direcciones cuando se mueve a través de partículas alrededor de una décima parte del tamaño de su longitud de onda.

El sol emite todas las diferentes longitudes de onda de la luz, pero el espectro visible oscila entre 400 y 700 nanómetros. El oxígeno y el nitrógeno en nuestra atmósfera tienen el tamaño correcto para dispersar mucho más de la luz azul de alta energía y baja longitud de onda que la luz en el extremo del espectro de energía más larga y larga longitud de onda.

Las moléculas de oxígeno y nitrógeno en la atmósfera, y la forma en que la luz se dispersa de ellas, resulta en un cielo azul brillante y brillante. La luz entra en la atmósfera terrestre y se dispersa y se dispersa hasta que se ilumina cada parte del cielo. Cuando miramos hacia un cielo azul. La luz, especialmente la luz azul, se salpica y se dispersa tanto que dondequiera que miremos, vemos un brillo azul.

Para mí, la mayoría de las respuestas son correctas, pero demasiado complicadas para un niño de 5 años. Es por eso que hay mi versión de la respuesta:

El cielo está hecho de aire. Y el aire en la atmósfera de la Tierra consiste en billones de partículas diminutas: moléculas.

Cuando el sol brilla emite luz, luz blanca. Sin embargo, la luz blanca del sol contiene todos los colores mezclados a la vez.

Cuando la luz del sol pasa a través de la atmósfera, las moléculas en el aire absorben todos los colores excepto el azul, la luz azul se dispersa.

Por eso el cielo se ve azul.

Hay una barrera de gas invisible en el cielo, y hay 7 colores que quieren superarlo.

Estos colores son púrpura, verde, amarillo, rojo, azul, naranja y azul marino. El más fuerte de todos estos es el azul, por lo que puede atravesar fácilmente la barrera, pero los otros colores no pueden porque son demasiado débiles.

Saque la manguera y rocíela. Muéstrales los colores. Señala el azul.

Dales un jawbreaker. Explique que la tierra tiene una atmósfera como las capas de los dulces.

Tales respuestas tan buenas. Pero cuando era niño siempre obtenía la respuesta universal a todo lo que preguntaba … ¿Por qué el cielo es azul? ¿Por qué brillan las estrellas? ¿Por qué no podemos ir a MacDonald’s?
Respuesta: Porque!