Quão preciso é um relógio de sol?
Às vezes, podemos encontrar transeuntes comparando a hora em um relógio de sol com o seu próprio relógio e, na maioria dos casos, você pode ver as diferenças entre as indicações de ambos os cronômetros. Hoje ajustamos nossos relógios de acordo com relógios atômicos muito precisos, então os relógios de sol não estão funcionando como deveriam? Ao contrário, para que isso seja possível, há duas correções. A primeira está relacionada à longitude do local onde nosso relógio está localizado, e a segunda resulta da chamada a equação do tempo que elimina a velocidade variável com a qual a Terra orbita o sol.
Primeiras coisas primeiro. O relógio de sol mostra a hora local, a hora real determinada pelos movimentos aparentes do sol. Como às 12 horas, que é meio-dia, assumimos o momento em que o Sol se eleva sobre um determinado local, ou seja, atinge o ponto mais alto de sua trajetória diária de leste a oeste. Isso significa que em lugares situados ao norte e ao sul deste lugar, há exatamente a mesma hora solar. Por exemplo (olhando da costa para as montanhas) em Gdańsk, Grudziądz, Toruń, Wieluń, Rybnik e Cieszyn, o meio-dia solar cai mais ou menos ao mesmo tempo. As diferenças de tempo serão perceptíveis nas cidades localizadas a leste e oeste. No caso do nosso país, essa diferença pode chegar até cerca de 50 minutos (por exemplo, em Chełm o sol atinge seu pico 48 minutos antes do que em Zgorzelec). Para superar essas diferenças,o fuso horário foi introduzido. Quase toda a Europa está no Horário da Europa Central, que é determinado com base no meridiano de 15 ° que corre na fronteira oeste. Em outras palavras, 12 horas na Polônia, Alemanha, França e muitos outros países europeus cai quando o Sol está exatamente acima do meridiano desta longitude.
A correção da longitude para nosso relógio de sol calculará a diferença em graus entre a longitude onde o relógio está e o meridiano zonal (15 °) e multiplicará o resultado por 4, já que 1 grau é igual a 4 minutos. Vamos calcular a correção para Cracóvia, a cidade está no comprimento de 20 °.
20 ° - 15 ° = 5 °, o resultado é multiplicado por 4 e os 20 minutos obtidos são subtraídos da leitura do relógio de sol (essas diferenças são subtraídas, não adicionadas, porque a maioria das cidades polonesas estão localizadas a leste do 15º meridiano).
E mais um exemplo, desta vez para Varsóvia, que fica no comprimento de 21 °:
21 ° - 15 ° = 6 °, o resultado é multiplicado por 4. A correção é de 24 minutos, que subtraímos da leitura do relógio de sol.
Desta forma, estamos a um passo de estabelecer um horário oficial. Agora basta levar em conta a correção resultante da equação do tempo. Podemos ler a correção para cada dia do ano na tabela (foto 2).
Por exemplo, se em 11 de maio o relógio de sol mostrar 9,46 (depois de levar em consideração a correção da longitude), então, após adicionar 3 minutos e cerca de 38 segundos, teremos arredondado para 9,50. No período de março a outubro aplica-se o horário de verão, portanto, você deve adicionar mais uma hora ao resultado. Portanto, em nosso exemplo, serão 10h50 DST. Quatro vezes por ano, a correção da equação do tempo é 0, portanto, os relógios de sol mostram a mesma hora que os relógios mecânicos. Isso ocorre em 15 de abril, 14 de junho, 2 de setembro e 25 de dezembro.
Determinando o meridiano local
Para ajustar o relógio de sol corretamente no jardim, é necessário determinar o meridiano local (foto 3). Isso torna possível determinar em que plano o Sol se eleva sobre o jardim e o local das futuras medições de tempo. Nota: não use a bússola para isso, porque o norte magnético difere significativamente do norte geográfico.
1. Escolha um local ensolarado e plano. Que seja vazio e livre de desigualdades. Este deve ser o lugar onde planejamos colocar o relógio.
2. Insira uma haste vertical ou uma vara reta no solo. Nós o examinamos com muito cuidado. Será um gnômon de medição, o mesmo que os antigos usavam. O comprimento ideal é de 1-1,5 m (muito curto fornecerá leituras não confiáveis e muito longo fará com que o final da sombra fique borrado no solo).
3 -2-3 horas antes do meio-dia solar, fazemos um círculo ao redor do gnômon com um raio igual ao comprimento de sua sombra (durante o período de verão, o meio-dia solar ocorre por volta das 13h).
4. Marque o local exato onde o final da sombra do gnômon toca o círculo.
5. Esperamos o fim da sombra do gnômon para tocar o círculo novamente. Isso acontecerá de 2 a 3 horas à tarde. Nós marcamos este lugar.
6. A partir dos dois pontos marcados no círculo, desenhamos arcos com o mesmo raio, maior que a distância entre os pontos (o tamanho deste arco não importa, mas sugerimos que seja 1,5-2 vezes maior que a distância entre os pontos). Marcamos os locais exatos de sua interseção - deve haver dois, um de cada lado do gnômon.
7Conectamos os pontos de intersecção dos arcos com uma linha reta - ela deve passar pelo local onde colocamos o gnômon. Parabéns, este é o nosso meridiano local!
Para aumentar a precisão de tal medição, você pode fazer vários círculos ao redor do gnômon com um raio diferente e marcar os lugares onde a sombra os toca em cada um. O seguinte procedimento deve ser repetido para cada um dos círculos, e a linha do meridiano desenhada deve ser a mesma para todos eles. Independentemente da construção do relógio de sol, podemos considerar a fixação do meridiano e a criação de um gnômon que sempre mostrará o momento do meio-dia verdadeiro. Esta é uma atração única que ninguém mais tem em casa.
As sombras são muito curtas no verão e longas no inverno. Portanto, as medições mais precisas são feitas em torno do equinócio. Isso ocorre duas vezes por ano em 20/21 de março e 22/23 de setembro.
Desenhar um relógio horizontal O mostrador
pode ser desenhado com o uso de qualquer um dos programas de computador gratuitos disponíveis na Internet (por exemplo, Shadows Pro) ou pode ser desenhado com ferramentas de desenho. Aqui está uma instrução passo a passo (Figura 4).
1. Desenhe duas linhas perpendiculares AB e CO que se cruzam no ponto O. Os segmentos criados desta forma serão usados mais tarde para marcar as horas: CO será a linha das 12 horas, AO - 6 horas da manhã e OB - 18. o mundo.
2. A partir do ponto O, traçamos a linha OD para que o ângulo COD tivesse um valor igual à latitude do local para o qual o relógio foi projetado. No nosso exemplo, é 50 °, que corresponde aos distritos do sul de Cracóvia.
3. De qualquer ponto E em OD desenhamos uma reta EF perpendicular a OD e interceptando CO no ponto F.
4. Do ponto F desenhamos uma reta GH paralela a AB.
5Do ponto F, medimos o comprimento do segmento FE com um paquímetro e, em seguida, marcamos o ponto C no CO de modo que FC seja igual a FE.
6. Do ponto O, meça o comprimento do segmento OC com um paquímetro e marque os pontos A e B na linha AB de modo que OA e OB sejam iguais a OC.
7. Dos pontos A, B e C desenhamos arcos de qualquer raio igual.
8. Dividimos os arcos em ângulos de 15 °.
9. A partir do ponto C, estenda os braços dos ângulos de forma que cruzem a linha GH.
10. A partir dos pontos J e L criados desta forma, desenhamos as linhas JK e LM paralelas a CO e cruzando a linha AB.
11. A partir dos pontos A e B, estenda os braços dos ângulos que separam seus arcos de forma que eles cruzem as linhas JK e LM.
12Do ponto O desenhamos linhas conectando O com os lugares onde os braços dos ângulos cruzam as linhas GH, JK e LM.
As linhas horárias do relógio de sol horizontal agora estão prontas. Veja como marcar as horas no relógio plotado (foto 5, a ordem de aplicação deve ser no sentido horário).
No exemplo acima, você pode ver o arco desenhado ao redor do ponto O, onde as linhas horárias terminam. Não é necessário, mas graças a ele evitamos a densidade que surge quando tantas linhas se concentram em um só lugar. Esta é uma questão puramente estética. Ajustamos o relógio de sol acabado de forma que a linha CO coincida com a linha meridiana local, que marcamos anteriormente no local onde o relógio foi instalado. O ponto C e o final do gnômon devem apontar para o norte, o ponto A para o oeste e o ponto B para o leste. O ponto O, por outro lado, é importante por outro motivo: é o chamado centro do relógio de sol onde o ápice inferior do gnômon deve estar localizado.
Dariusz Oczki
Editor do site Gnomonika.pl
