4 septembrie 2012

Un cadran solar orizontal din hârtie


La fiecare început de septembrie cadranele își dau întâlnire cu Soarele, ecuația timpului se anulează şi timpul solar adevărat coincide cu timpul solar mijlociu. Fenomenul se mai repetă de încă 3 ori în an, în jurul datelor de 15 aprilie, 15 iunie și 25 decembrie.

Dacă ne propunem să stabilim zilnic momentul culminației superioare a Soarelui, spre exemplu folosind o lunetă de pasaj sau lungimea umbrei unui simplu gnomon, vom găsi că intervalul de timp ce delimitează ziuă solară adevărată variază în decursul timpului. Raportată la ceasul de pe mână, amiaza solară locală vine ba mai iute, ba mai târziu, fapt ce a determinat ceasornicarii din Paris să trâmbițeze acum 300 de ani: "Soarele indică timpul în mod înșelător!". Ceasurile au însă ca reper nu Soarele adevărat, ci cu un soare fictiv mijlociu neobservabil care, spre deosebire de cel real, prezintă o mișcare imaginară uniformă de-a lungul ecuatorului ceresc, după o medie zilnică anuală. Faţă de acesta, pentru observatorul terestru, Soarele adevărat pare a avea un parcurs indecis: el fie accelerează, fie rămâne în urmă. Vinovate de aceasta sunt orbita noastră eliptică și înclinarea axei Pământului.

Vă propun să urmăriți efectul acest fenomen (ecuația timpului) în derulare de pe pervazul interior al unei ferestre sudice, construind un ceas solar cu mijloace simple. Aveți nevoie de o coală de hârtie, un compas, un raportor, o foarfecă, creion, lipici și un liniar.

Pentru început veți desena pe foaie un cerc având centrul in mijloc și veți marca o rază.


Folosind raportorul luați ca reper raza cercului și marcați simetric în stânga și în dreapta sa un unghi egal cu latitudinea locului de observații. Pentru Cluj am rotunjit la 47 grade.



Cele două felii odată ridicate în 3D vor constitui latura stângă și dreaptă a gnomonului.


În continuare folosind raportorul luați pe rând ca bază noile raze trasate mai sus și marcați unghiurile orelor. Pentru latitudinea aleasă de mine ele sunt:

Ora 12: 0 grade
Ora 11 și ora 13: 11,09 grade
Ora 10 și ora 14: 22,89 grade
Ora 9 și ora 15: 36,18 grade
Ora 8 și ora 16: 51,71 grade
Ora 7 și ora 17: 69,88 grade
Ora 6 și ora 18: 90 grade


Veți obține o figură similară. Decupați și îndoiți cercul după diametrul dat de prima rază trasată.





Faceți o tăietură de-a lungul razei opuse primei trasate și îndoiți corespunzător prin rotirea jumătăților. Astfel veți putea să aduceți în relief gnomonul. Aplicați lipici între laturile gnomonului pentru stabilitate.



Marcați orele pe liniile lor corespunzătoare și expuneți produsul în apropierea unei fereastre orientate spre sud. Potrivirea se va face prin rotire, astfel ca gnomonul să indice nordul geografic, iar citirea corectă a orei se va face după cum urmează:

Ora adevărată = ora citită + 1 h corecție timp legal de vară (dacă este cazul) + 26 min corecție longitudine (pentru Cluj) +/- corecția dată de ecuația timpului (acum aproape 0)

Odată cu trecerea săptămânilor va trebui să suprimați tot mai tare ora citită pentru a obține ora adevărată: Soarele real o ia tot mai mult înaintea Soarelui fictiv mijlociu până la sfârşitul toamnei. Veți găsi că diferența de timp atinge un maxim de aproximativ 16 minute la începutul lunii noiembrie.

Niciun comentariu:

Trimiteți un comentariu

LinkWithin

Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...