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Proporciones y banderas. Ejemplo: Argentina

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Una de los aspectos para los que las matemáticas resultan sumamente útiles es para tener una forma exacta de especificar nuestros diseños. Por ejemplo, si para describir la bandera de un país indicamos, únicamente
Un rectángulo con tres bandas horizontales: la superior e inferior azules y la central blanca, con una representación del Sol en el centro,
podemos encontrarnos con múltiples diseños:
  • los largos y anchos de la bandera podrían diferir mucho entre sí, resultando más (o menos) alargada de lo que queríamos transmitir.
  • la representación del Sol admite muchas posibilidades, que harían que las banderas no se identificasen como la misma.
Así pues, necesitamos una descripción más precisa.
  • Incluso así, aun teniendo una descripción precisa, ocurre que en muchas ocasiones hay que presentar varias banderas juntas (como en la fotografía anterior).
  • Si no tienen un aspecto similar, visualmente unas pueden resultar más altas o largas que otras, lo que puede parecer que estamos dando más importancia a una que a otra, y seguramente esa no es nuestra intención.
Las matemáticas nos pueden ayudar a resolver estos problemas. En el siguiente modelizado, podemos ver el diseño de la bandera de Argentina, cuyas características están detalladas matemáticamente en la legislación correspondiente. Tras el applet, veremos esa descripción, junto con algunas cuestiones relacionadas.

Modelizado de la bandera de Argentina

Instrucciones

Podemos interactuar con el applet para ver los diferentes elementos de la bandera.
  • Si queremos mostrar únicamente el Sol, para ver más claramente los detalles del modelizado de los rayos, marcar la casilla "Sol en detalle".
  • Podemos elegir las partes del Sol que se mostrarán, así como las circunferencias que se utilizan para definirlo (marcando "Zona central" y "Zona exterior").
  • Se muestran diferentes posibles tamaños de la bandera, que se pueden elegir de la lista desplegable (ver descripciones más abajo). Marcando la casilla "Todas las proporciones", se visualizan hasta dónde llegan los posibles tamaños.

Las proporciones de la bandera

La Ley 23.208 sobre Símbolos Patrios y las normas IRAM (Instituto Argentino de Normalización y Certificación, originalmente Instituto de Racionalización Argentino de Materiales), establecen cuáles deben ser las dimensiones de la bandera de Argentina. Concretamente,

debe tener 1,40m de largo y 0,90m de altura.
Pero, ¿qué ocurre si debemos hacerla "más pequeña"? ¿o si debemos presentarla junto a otras, y que sea "igual de grande"? Es entonces cuando necesitamos recurrir al concepto de "Proporción", es decir, multiplicaremos todos los tamaños por el mismo número, para que el aspecto final sea el mismo. Dicho de otra forma, el cociente entre el largo y el alto de la bandera que creemos, debe resultar siempre el mismo. Normalmente, se utilizan fracciones simplificadas, dividiendo el largo entre el alto. Seguramente te suene de la relación de aspecto de las televisiones; 4:3, 16:9...
  • Por ejemplo, una proporción 4:3 significa que a 4m de largo, le corresponden 3m de alto. (*) Ojo, que hay ocasiones en que se indica al revés, y la relación 4:3 se expresa como 3:4, aunque el factor correspondiente se calcule dividiendo 4 entre 3. Una bandera de 1,2m de largo y 0,9 de alto, tiene unas proporciones de , es decir, una relación 4:3.
  • Si queremos una bandera con proporción 4:3, dada una de las dimensiones, podemos determinar la otra:
    • Si el alto debe ser, por ejemplo, 0,6m, el largo se obtiene multiplicando por 4:3. En este caso, el largo sería .
    • Si el largo debe ser, por ejemplo 1,5m, el alto se obtiene dividiendo por 4:3. En este caso, la altura sería .
Indica la respuesta a las siguientes cuestiones en el espacio previsto debajo. Resuelve
  1. ¿Qué relación cumple la bandera oficial, de 1,40m de largo y 0,90m de altura?
  2. Para las otras relaciones indicadas en el applet, calcula cuáles serían los largos correspondientes a la bandera de 0,90m de alto. Puedes utilizar los redondeos que se indican junto a esas proporciones. En total, tendrás que hacer otros tres cálculos más.
  3. Hemos obtenido largos que difieren de la dimensión oficial 1,40m. Calcula los errores absolutos y relativos correspondientes. (*) Para recordar qué es el error absoluto y el relativo, puedes utilizar esta actividad.
  4. Aparte, las tres franjas deben ser igual de altas. Por tanto la altura de cada una será de la altura total de la bandera. Calcúlalo. Fíjate que, en este caso no influye la proporción utilizada en la bandera. Razona por qué sí habría influido de haber fijado el largo de la bandera (y no el alto).
Te resultará más cómodo anotar las respuestas en forma de tabla, recogiendo para cada proporción la fracción utilizada, el largo resultante, el error absoluto y el error relativo. Nota: En el applet, vemos que se ofrece la posibilidad de usar la proporción áurea, redondeada a 1,62. Su valor exacto es Parece un valor complicado, al contener una raíz cuadrada pero, por diversas razones artístico-matemáticas, se considera que es la proporción que da mayor belleza a las composiciones.
  • Por eso, la mayoría de las banderas suelen utilizar proporciones con valores parecidos a la razón áurea.
Juntando banderas Para el problema de utilizar varias banderas juntas, se suele recurrir a "versiones" de la bandera con el mismo tamaño, normalmente ajustadas a una relación 5:3 (cercana a la áurea). Como no siempre es posible con las dimensiones oficiales, hay que hacer pequeños cambios. Observa, modificando las proporciones en el applet, las diferencias entre unos y otros. Razona 5. Indica cuál de las dimensiones que has calculado anteriormente sería la "normalizada" según lo que acabamos de comentar, y fíjate en el error absoluto y el relativo. ¿Cuál de esas dos cantidades serviría para justificar que en el caso de Argentina, los cambios son muy pequeños? Indica tu respuesta junto las de las cuestiones anteriores. En el artículo "Banderas diferentes, pero igualadas", puedes leer más sobre esta cuestión.

Diseñando el Sol de la bandera

Para poder dibujar correctamente el Sol, necesitamos una descripción precisa de cómo hacerlo. Al igual que antes, las proporciones y las fracciones serán las que nos permitan hacerlo correctamente, pues nos permiten indicar los tamaños en relación a las medidas con las que diseñamos la bandera. Según las especificaciones para la bandera, podemos descomponer el dibujo del sol mediante varias circunferencias, centradas en el centro del a bandera. Resuelve las siguientes cuestiones relacionadas:

  1. Círculo interior, que lleva representada una cara (no modelizada en el applet). Su diámetro será de la altura de la bandera. Calcula, para la bandera oficial, cuál debe ser su diámetro (y su radio).
  2. Círculo exterior. No se ve, pero es el que define el tamaño de los rayos. Su diámetro será del alto de la franja blanca. Indica qué fracción es de la altura de bandera. Calcula también las medidas exactas para la bandera oficial.
  3. ¿Qué operación hay que realizar para probar que ese diámetro también puede calcularse como del diámetro del círculo interior?
  4. Los rayos del sol incluyen un relleno de color marrón, cuya longitud viene marcada por la circunferencia de diámetro del diámetro del círculo interior. Indica qué fracción es del total de la altura de la bandera. ¿Es verdad que, con esa longitud, llegan a la mitad del círculo exterior? Calcula la medida exacta para la bandera oficial.

Los rayos del Sol

Según las especificaciones, el "Sol de Mayo" de la bandera Argentina se representará con 32 rayos en honor a los que tenía el Sol figurado en la primera moneda argentina:

  • 16 de ellos rectos y
  • otros 16 flamígeros (curvos, representando llamas),
todos ellos colocados alternativamente. Las posiciones horizontales y verticales corresponderán a los rectos. En el applet, puedes marcar la casilla "Sol en detalle", para verlo más cómodamente. Cuestiones
  1. ¿Qué ángulo forman entre sí cada rayo recto con el siguiente rayo recto?
  2. ¿Y entre un rayo recto y el flamígero que se encuentra junto a él?

Nuestra modelización de la bandera

¿Te atreves a hacer una modelización de esta bandera? No es necesario que hagas una tan completa como en el applet. Puedes elegir cualquiera de las proporciones propuestas. Pero tienes que indicar cuál has usado, y que se cumpla de verdad. Puedes subir tu modelizado a GeoGebra e indicar el enlace en la casilla inferior. Consejos:

  • Las franjas de colores puedes hacerlas mediante rectángulos.
  • Es mejor que recuadres la bandera con un rectángulo negro.
  • Modeliza el Sol mediante un par de círculos. Puedes cambiar la intensidad (modificando la opacidad), para diferenciar una parte y otra. Si tienes conocimientos algo avanzados de GeoGebra, puedes intentar hacer los rayos. Como son muchos, te vendrá bien el comando Secuencia[ ]. Según tus conocimientos, puedes probar alguna de estas posibilidades
    • Todos iguales, como segmentos.
    • Todos rectos, como triángulos, y pensar si poner o no el relleno.
    • Crear los flamígeros mediante un polígono (con muchos lados), que imite la curva -es lo que se ha hecho en el applet-
  • Puedes hacer el Sol aparte, si ves que es complicado moverte en una vista gráfica pequeña, o bien puedes ayudarte de la vista gráfica 2 para usarla como "lupa" (solo con conocimientos avanzados).

Los colores

Por último, fíjate en la conveniencia de las matemáticas para especificar con precisión cuál es cada color. Al codificarlo mediante cualquiera de los sistemas; por ejemplo, el RGB. Así todas las representaciones tendrán exactamente el mismo tono. Concretamente, tenemos:
  • Azul celeste (franjas): #75AADB.
  • Amarillo dorado (Sol y rayos): #FCBF49.
  • Marrón (bordes e interior de los rayos): #843511.
(*) En el modelizado con GeoGebra, no te olvides de establecer las opacidades al 100%, para recoger la tonalidad exacta.

Extras

Además de las especificaciones para la bandera, las matemáticas nos sirven para describir claramente cómo deben ser los accesorios, como el asta o la moharra. Por ejemplo, los radios y centros de las circunferencias nos permiten que la moharra tenga exactamente la misma curvatura y tamaño en todas las ceremonias, independientemente del fabricante. Por ejemplo, con la siguiente imagen, el ministerio del interior de Argentina establece las especificaciones para la moharra que debe usarse en ceremonias

Moharra para la bandera de ceremonia argentina para niños

 Moharra para la bandera de ceremonia argentina para niños
Citado de: https://mininterior.gob.ar/asuntospoliticos/pdf_/iram-7675-2003.pdf, pág. 12. [Publicación con derechos reservados]

Como vemos, el diseño ya resulta algo más complejo, pues hay muchos elementos a definir. Pero, otra vez, fijémonos en la utilidad de las matemáticas. ¡Sería muy complicado intentar describir esta moharra solo con texto y sin recurrir a elementos geométricos. [Opcional] Si tienes conocimientos de GeoGebra 3D, puedes crear tu propia versión de esta moharra para niños (o la de adultos, en la página 10 de este enlace). Para ello:

  • Inserta la imagen en la vista gráfica, y haz la construcción (plana) encima suya. Así será más fácil llevar las medidas. El dibujo será correcto, pues está a escala.
  • Crea los demás elementos mediante sólidos de revolución.
  • La media Luna puede resultar más complicada, pues no es exactamente un sólido de revolución. Puedes dejarla sin modelizar. También puede usarse la figura matemática "toro", pero seguiría sin ser exacta; hay que introducir alguna pequeña modificación en su definición para que el radio interior vaya disminuyendo.

Referencias

  1. Imagen inicial: Flag Panorama at the UN-NY Office, Giorgi Abdaladze CC BY-SA, via Wikimedia Commons.
  2. Bandera argentina de ceremonia. Recuperado de https://mininterior.gob.ar/asuntospoliticos/pdf_/iram-7675-2003.pdf, el 10/09/2023.
  3. Bandera de la Argentina. Recuperado de https://es.wikipedia.org/wiki/Bandera_de_la_Argentina, en 09/09/2023.
  4. Banderas diferentes, pero igualadas. Recuperado de https://banderasargentinas.blogspot.com/2021/03/una-cuestion-para-especialistas.html, el 10/09/2023.
  5. Normas técnicas sobre la bandera de Argentina. Recuperado de https://banderasargentinas.blogspot.com/2023/04/normas-tecnicas-sobre-la-bandera_25.html, el 10/09/2023.