INFOGRAFÍA INTERACTIVA
Y
SIMULADOR DIDÁCTICO
DE LA
ECUACIÓN DEL TIEMPO Y EL ANALEMA SOLAR
Se visualizan estos conceptos para la Tierra y cualquier otro planeta.
Manual de Uso
Simulador e Infografía Interactiva
Este manual describe el funcionamiento, controles y módulos de análisis de la infografía interactiva para la exploración matemática y física del tiempo solar.
1. Panel superior: Configurador físico y control temporal
El panel superior permite alterar las variables astronómicas fundamentales para analizar cómo modifican la medición del tiempo y la forma del analema.
Sliders y escenarios planetarios
Excentricidad Orbital ($e$): Modifica la deformación de la órbita (rango $0.000$ a $0.400$). Afecta la variación de velocidad orbital según la Segunda Ley de Kepler.
Oblicuidad del eje ($\epsilon$): Ajusta la inclinación del eje de rotación respecto a la perpendicular de la eclíptica (rango $0^\circ$ a $45^\circ$).
Botones de escenarios Predefinidos:
Tierra real (actual): Carga los valores terrestres ($e = 0.0167$, $\epsilon = 23.4^\circ$).
Órbita circular ($e = 0.000$): Anula el efecto de la excentricidad para aislar la contribución de la oblicuidad.
Eje sin inclinación ($\epsilon = 0^\circ$): Anula la oblicuidad para aislar la contribución de la excentricidad.
Excentricidad extrema / planeta extremo: Carga configuraciones hipotéticas para estudiar analemas asimétricos o desproporcionados.
Selector de fecha simulada
Barra deslizante de fecha: Permite seleccionar cualquier día del año ($1$ al $365$).
Botones -1 Día / +1 Día : Ajuste fino diario.
Prox. hito: Salto automático a los puntos clave del año (Solsticios, Equinoccios, Perihelio y Afelio).
2. Vista 1: Módulos 1 y 2 (curva de la ET y analema
Módulo 1: La curva de la ecuación del tiempo (ET)
Muestra la representación gráfica del desfase temporal acumulado a lo largo del año.
Lecturas numéricas en tiempo real:
Total: Diferencia total en minutos entre el Sol real (reloj solar) y el Sol medio (reloj mecánico/atómico).
Excen.: Contribución exclusiva de la órbita elíptica (variación de $1$ onda anual, aporta hasta $\pm 7.6\text{ min}$).
Oblic.: Contribución exclusiva de la inclinación del eje (variación de $2$ ondas anuales, aporta hasta $\pm 9.8\text{ min}$).
Filtros de visibilidad: Activa o desactiva las curvas individuales (Unión Total, Solo Excentricidad, Solo Oblicuidad) para analizar la superposición de ambas componentes.
Módulo 2: El analema solar (figura en '8')
Representa la posición aparente del Sol fotografiado a la misma hora del reloj todos los días del año.
Eje vertical ($Y$): Declinación solar ($\delta$), relacionada con las estaciones del año.
Eje horizontal ($X$): Ecuación del Tiempo ($\text{ET}$ in min). Hacia la izquierda el Sol se adelanta respecto al reloj; hacia la derecha, se retrasa.
Panel de posición solar: Entrega la fecha actual, la declinación exacta en grados y el valor final de la ET en minutos.
3. Vista 2: módulos 3 y 4 (simulador Órbita Estelar)
Se accede mediante la pestaña superior "Módulos 3 y 4: Simulador Órbita Estelar y Esfera Celeste".
Módulo 3: Órbita de la Tierra y velocidad (componente de excentricidad)
Explora la mecánica orbital y la variación de velocidad tangencial del planeta.
Visualizador orbital: Muestra la posición instantánea de la Tierra sobre la elipse, destacando las posiciones del Perihelio (máxima velocidad) y Afelio (mínima velocidad).
Telemetría orbital: Muestra la distancia Sol-Tierra (en $\text{UA}$), la velocidad orbital instantánea ($\text{km/h}$) y el día de la órbita.
Anomalía verdadera vs. anomalía media:
Muestra la posición angular del Sol Real ($\nu$) frente al Sol Medio ficticio ($M$).
Calcula la diferencia orbital angular ($v - M$), cuya conversión genera la componente de excentricidad en la Ecuación del Tiempo.
Módulo 4: Inclinación axial y esfera celeste (Componente de Oblicuidad)
Explora el efecto geométrico proyectivo de la inclinación del eje sobre la esfera celeste.
Visualizador de esfera celeste: Muestra la trayectoria del Sol sobre el plano de la Eclíptica en comparación con el Ecuador Celeste.
Efecto de proyección meridiana:
Compara la Longitud verdadera en la eclíptica ($\lambda$) con la Ascensión recta en el ecuador ($\alpha$).
Determina la diferencia de proyección ($\lambda - \alpha$), calculando cómo la proyección no uniforme genera adelantos y retrasos soles de hasta $\pm 9.8\text{ minutos}$.
4. Guía Práctica de Experimentación
| Experimento | Configuración | Resultado Observable |
| Aislar Oblicuidad | Seleccionar Órbita circular ($e = 0.000$) | El analema se vuelve una figura en '8' completamente simétrica respecto al eje horizontal. |
| Aislar Excentricidad | Seleccionar Eje sin inclinación ($\epsilon = 0^\circ$) | El analema se convierte en una línea recta horizontal. Las estaciones desaparecen. |
| Efecto Marcial/Extremo | Seleccionar Excentricidad extrema | Uno de los lóbulos del analema se hipertrofia, deformando la figura en "8" hacia una forma de gota o lágrima. |
