Quelle est la précision du cadran solaire ?
Parfois, nous pouvons rencontrer des passants comparant l'heure sur le cadran solaire avec leur propre montre, et dans la plupart des cas, vous pouvez voir le différences entre les indications des deux minuteries. Aujourd'hui, nous réglons nos montres selon des horloges atomiques très précises, alors les cadrans solaires ne fonctionnent-ils pas comme ils le devraient ? Au contraire, il y a deux corrections pour rendre cela possible. La première est liée à la longitude du lieu où se trouve notre horloge, et la seconde résulte de la soi-disant l'équation du temps qui élimine la vitesse variable avec laquelle la Terre tourne autour du soleil. Mais un par un. Le cadran solaire indique l'heure locale, qui est l'heure réelle déterminée par les mouvements apparents du soleil. Comme 12 heures, qui est midi, nous supposons le moment où le Soleil domine un lieu donné, c'est-à-dire qu'il atteint le point le plus élevé de sa course quotidienne d'est en ouest. Cela signifie que dans les endroits au nord et au sud de cet endroit exactement la même heure solaire. Par exemple (en regardant de la côte aux montagnes) à Gdańsk, Grudziądz, Toruń, Wieluń, Rybnik et Cieszyn, le midi solaire tombe plus ou moins en même temps. Cependant, des décalages horaires seront perceptibles dans les villes situées à l'est et à l'ouest l'une de l'autre. Dans le cas de notre pays, cette différence peut même atteindre environ 50 minutes (par exemple, à Chełm, le soleil atteint son apogée 48 minutes plus tôt qu'à Zgorzelec). Afin de surmonter ces différences, le fuseau horaire a été introduit. La quasi-totalité de l'Europe est à l'heure d'Europe centrale, qui est déterminée sur la base du méridien 15 ° courant à notre frontière occidentale.En d'autres termes, 12 heures en Pologne, en Allemagne, en France et dans de nombreux autres pays européens correspond au moment où le Soleil se trouve exactement au-dessus du méridien de cette longitude.
La correction de longitude pour notre cadran solaire calculera la différence en degrés entre la longitude où se trouve l'horloge et le méridien zonal (15 °) et multipliera le résultat par 4, car 1 degré équivaut à 4 minutes. Calculons la correction pour Cracovie, la ville se trouve à la longueur de 20 °.
20 ° - 15 °=5 °, le résultat est multiplié par 4 et les 20 minutes obtenues sont soustraites à partir de la lecture du cadran solaire (ces différences sont soustraites, et non ajoutées, car la plupart des villes polonaises se trouvent à l'est du 15e méridien).
Et encore un exemple, cette fois pour Varsovie, qui se situe à la longueur de 21° :
21° - 15°=6°, le résultat est multiplié par 4. La correction est de 24 minutes , que l'on soustrait à la lecture du cadran solaire.
De cette façon, nous sommes à un pas de l'établissement de l'heure officielle.Il suffit maintenant de prendre en compte la correction résultant de l'équation du temps. On peut lire la correction pour chaque jour de l'année sur le tableau (photo 2).
Par exemple, si le 11 mai, le cadran solaire indique 9,46 (après prise en compte de la correction de longitude), alors après avoir ajouté 3 minutes et environ 38 secondes, nous arrondissons à 9,50. Dans la période de mars à octobre, l'heure d'été s'applique, vous devez donc ajouter une heure de plus au résultat obtenu. Ainsi, dans notre exemple, il sera 10h50 DST. Quatre fois par an, la correction de l'équation du temps est de 0, les cadrans solaires indiquent donc la même heure que les montres mécaniques. Cela a lieu les 15 avril, 14 juin, 2 septembre et 25 décembre.
Trouver le méridien local
Afin de régler correctement le cadran solaire dans le jardin , il est nécessaire de définir un méridien local (photo 3). Cela permet de déterminer dans quel plan le soleil domine le jardin et le lieu des futures mesures de temps. Remarque : n'utilisez pas de boussole pour cela, car le nord magnétique diffère assez sensiblement du nord géographique.
1.Choisissez un endroit plat et ensoleillé. Qu'elle soit vide et exempte d'inégalités. Ce devrait être l'endroit où nous prévoyons de mettre l'horloge
2.Plantez une tige verticale ou un bâton droit dans le sol. Nous le plombons très soigneusement. Ce sera un gnomon de mesure, le même que celui utilisé par les anciens. La longueur optimale est de 1 à 1,5 m (trop court donnera des lectures peu fiables, et trop long rendra la fin de l'ombre floue sur le sol).
3.2-3 heures avant le midi solaire, nous faisons un cercle autour du gnome avec un rayon égal à la longueur de son ombre (en été, le midi solaire a lieu autour 13h).
4.Marquez l'endroit exact où la fin de l'ombre du gnomon touche le cercle.
5.Nous attendez la fin l'ombre du gnomon touche à nouveau le cercle. Cela se produira 2-3 heures dans l'après-midi. Nous marquons cet endroit.
6.À partir des deux points marqués sur le cercle, nous dessinons des arcs de même rayon, supérieur à la distance entre les points (la taille de ce l'arc n'a pas d'importance, mais nous suggérons qu'il soit 1,5 à 2 fois supérieur à la distance entre les points).Nous marquons exactement les endroits de leur intersection - il devrait y en avoir deux de chaque côté du gnomon.
7.Nous connectons les points d'intersection des arcs avec une ligne droite - il doit passer par l'endroit où nous l'avons mis gnomon. Félicitations, c'est notre méridien local !
Pour augmenter la précision d'une telle mesure, vous pouvez faire plusieurs cercles autour du gnomon de rayon différent et sur chacun marquer successivement les endroits où vous les touchez avec une ombre. La procédure suivante doit être répétée pour chacun des cercles et la ligne méridienne tracée doit être la même pour tous. Quelle que soit la construction du cadran solaire, on peut envisager de fixer le méridien et de mettre en place un gnomon qui indiquera toujours l'instant de midi vrai. C'est une attraction unique que personne d'autre n'a à la maison.
Les ombres sont très courtes en été et longues en hiver. Par conséquent, les mesures les plus précises sont effectuées autour de l'équinoxe. Celle-ci a lieu deux fois par an les 20/21 mars et 22/23 septembre.
Dessiner une horloge horizontaleLe cadran peut être dessiné à l'aide de l'un des programmes informatiques gratuits disponibles sur Internet (par exemple Shadows Pro) ou par outils de dessin. Voici une instruction étape par étape (Figure 4).
1.Tracez deux droites perpendiculaires AB et CO se coupant au point O. Les segments ainsi créés serviront plus tard à marquer les heures : CO sera le 12 o 'ligne d'horloge, AO - 6 heures du matin et OB - 18. Ils marqueront également les directions géographiques du monde.
2.Du point O, nous traçons une ligne DE de sorte que l'angle COD ait la valeur égale à la latitude du lieu pour lequel l'horloge est conçue. Dans notre exemple c'est 50°, ce qui correspond aux quartiers sud de Cracovie
3.De n'importe quel point E sur OD on trace une droite EF perpendiculaire à OD et se coupant CO au point F.
4.Du point F nous traçons une ligne GH parallèle à AB.
5.À partir du point F, nous mesurons la longueur du segment FE avec un pied à coulisse, puis marquons le point C sur CO de sorte que FC soit égal à FE.
6.Du point O nous mesurons la longueur du segment OC avec un pied à coulisse, puis sur la ligne AB nous marquons les points A et B de sorte que OA et OB soient égaux OC.
7.À partir des points A, B et C, tracer des arcs de n'importe quel rayon égal.
8.Nous divisons les arcs en angles à 15 °
9.Du point C, étendez les bras des angles de manière à ce qu'ils coupent la ligne GH.
10.À partir des points résultants J et L, nous traçons les lignes JK et LM parallèles à CO et traversant la ligne AB.
11A partir des points A et B, nous prolongeons les bras des angles séparant leurs arcs de manière à ce qu'ils coupent les droites JK et LM.
12.Du point O on trace des lignes reliant O aux endroits où les bras des angles croisent les lignes GH, JK et LM.
Les lignes horaires du cadran solaire horizontal sont maintenant prêtes. Voici comment marquer les heures sur l'horloge tracée (photo 5, l'ordre de leur application doit être dans le sens des aiguilles d'une montre).
Dans l'exemple ci-dessus, vous pouvez voir l'arc tracé autour du point O, où se terminent les lignes des heures .Ce n'est pas nécessaire, mais grâce à cela, nous évitons l'épaississement qui se produit lorsque tant de lignes sont concentrées en un seul endroit. C'est une question purement esthétique. Nous réglons le cadran solaire fini de sorte que la ligne CO coïncide avec la ligne méridienne locale, que nous avons marquée plus tôt à l'endroit où l'horloge a été installée. Le point C et l'extrémité du gnomon doivent faire face au nord, le point A à l'ouest et le point B à l'est. Le point O est important pour une autre raison : il s'agit du soi-disant centre du cadran solaire, dans lequel doit se trouver la pointe inférieure du gnomon.
Dariusz OczkiEditor of le site Gnomonika.pl
