Tales y las sombras

Egmont Colerus, en su Breve historia de las matemáticas, escenifica de la manera siguiente cómo Tales de Mileto, uno de los siete sabios de Grecia, explica a los sacerdotes egipcios la manera de medir con exactitud la altura de la Pirámide de Keops:

"Un sacerdote egipcio le pregunta sonriendo cuál puede ser la altura de la pirámide del rey Khufu (la pirámide de Keops). Tales reflexiona y a continuación contesta que no se conforma con calcularla a ojo, pero que la medirá sin ayuda de ningún instrumento. Se echa sobre la arena y determina la longitud de su propio cuerpo. Los sacerdotes le preguntan qué es lo que está pensando, y Tales les explica: 'Me pondré simplemente en un extremo de esta línea, que mide la longitud de mi cuerpo, y esperaré hasta que mi sombra sea igual de larga. En ese instante , la sobra de la pirámide de vuestro Khufu también ha de medir tantos pasos como la altura de la pirámide.' Y como el sacerdote, desorientado por la extrema sencillez de la solución, se pregunta si acaso no hay algún error, algún sofisma, Tales añade: 'Pero si queréis que os mida esa altura, a cualquier hora, clavaré en la arena mi bastón. ¿Veis?, ahora su sombra es aproximadamente la mitad de su longitud; por consiguiente, en ese momento también la sombra de la pirámide mide más o menos la mitad de la altura. Ahora estáis en disposición de medirla con toda exactitud: os bastará comparar la longitud del bastón con la de su sombra para encontrar, mediante división o multiplicación de la sombra de la pirámide, la altura de esta'"

 ¿En qué se fundamenta Tales para medir la altura de la pirámide? ¿Qué relaciones ha descubierto? En esta aplicación vamos a tratar de encontrarlas.

En la imagen el segmento AC representa una vara vertical, la recta CB nos señala la dirección de los rayos solares y el segmento AB es la sombra de la vara sobre el suelo horizontal. Las medidas indicadas están expresadas en metros. Evidentemente, la altura de la pirámide en la imagen no está proporcionada al tamaño de la vara.

Usa la aplicación y responde:

  1. Tales afirma que cuando su sombra mide lo mismo que su propia altura, la sombra de la pirámide también mide lo mismo que su respectiva altura. ¿Qué relación matemática es la que está estableciendo? ¿Cómo puede obtener, utilizando esa relación, la altura de la pirámide?

  2. Observa que el poste de 1,6 m situado junto a la pirámide proyecta una sombra de 2,74 m. Si la longitud de la sombra de la pirámide, medida en la dirección de los rayos solares, en ese mismo instante es de 251 m, ¿cuál es su altura? ¿Por qué?

  3. ¿Cuánto mediría la longitud de la sombra de un árbol de 5,6 m de altura, en ese mismo instante? ¿Y la sombra de Ana, que mide 1,61 m de altura?

  4. Mueve ahora el punto A para cambiar la altura y posición del poste. Observa que al hacerlo obtienes diferentes triángulos rectángulos ABC. Todos estos triángulos rectángulos son semejantes entre sí, ¿por qué?

  5. Calcula ahora la razón entre la altura del poste y la longitud de su sombra. Repite los cálculos para distintas posiciones del punto A. Puedes comprobar tus resultados activando la casilla Mostrar razón. ¿Qué conclusiones puedes sacar?

  6. Cambia ahora la posición del sol: coloca el cursor sobre el mismo y muévelo manteniendo pulsado el botón izquierdo del ratón. Repite el proceso seguido en el apartado anterior. ¿Obtienes siempre el mismo valor para la razón entre la altura del poste y la longitud de su sombra? ¿Es el mismo valor que obtenías en el apartado anterior? Si no es así, ¿qué es lo que ha cambiado para que obtengamos un valor distinto?