Como os relógios de sol funcionam - por Tony Moss - parte 4/4
Esta apresentação foi criada por Tony Moss membro da BSS (British Sundial Society). O texto e as ilustrações são propriedade intelectual do autor, que a disponibilizou para fins educacionais para os membros da BSS. A tradução para o português é de responsabilidade do responsável por este blog (Ricardo Cernic) e a sua publicação foi gentilmente autorizada pelo autor e pela BSS (licença geral).
Devido ao extenso conteúdo da apresentação a mesma foi dividida em 4 posts de forma a facilitar a leitura e o entendimento.
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Gráfico da equação do tempo
Diagrama da órbita anual da Terra ao redor do Sol (fora de escala)
Se a Terra ficasse parada na mesma posição e só rodasse em torno de um eixo vertical* então todos os dias teriam a mesma duração. Quando olhamos para o Sol, o estamos observando a partir de uma plataforma móvel. É a velocidade variando em torno de sua órbita elíptica e o eixo inclinado que são responsáveis pelas variações diárias contabilizados pela Equação do Tempo.
(*) Impossível, é claro, como é o movimento orbital que impede a Terra de ser arrastada para dentro pela gravidade do Sol.
Introdução aos declinantes
Em um relógio de sol vertical apontando para o Sul verdadeiro, em um muro Leste/Oeste, a linha do meio-dia é central e as linhas horárias estão dispostas simetricamente. As horas começam às 6:00 e terminam às 18:00
Relógios de sol em paredes que fazem um ângulo com a linha Leste/Oeste verdadeira são chamados de declinantes.
Na maioria dos casos a linha do meio-dia ainda será vertical, porém o ponteiro estará rotacionado de forma a continuar alinhado com o eixo da Terra.
Paredes declinadas a Leste e a Oeste
Exemplos de relógios de sol
A seguir alguns exemplos de relógios de sol. A legenda está acima de cada figura.
Relógio de sol horizontal com gráfico de equação do tempo
Relógio vertical declinante 54° 20' N, 1° 26' O. Declinação 14° Leste
Relógio equatorial universal - ajustável para qualquer latitude
(face das horas de verão no hemisfério Norte)
(face das horas de inverno no hemisfério Norte)
Relógio polar com abas inclinadas para mostrar as horas de 6:00 às 18:00
(relógios polares planos não podem mostrar as primeiras nem as últimas horas do dia)
Relógio equinocial - escultor Henry Moore - Adler Planetarium, Chicago
(obstruções removidas digitalmente)
Relógio de sol analemático
(se o usuário ficar em pé, no painel central, sobre a data corrente, a sua sombra mostrará a hora solar)
(detalhe do painel com a linha de data)
Relógio de sol poliédrico
(Vinte faces triangulares equilaterais com diversos relógios declinantes e "reclinantes" - não verticais - em cada face)
Relógio horizontal portátil
Heliocronômetro
(converte a hora solar em hora civil - dos relógios comuns)
Nesta réplica de um Duplo Horizontal os ponteiros: inclinado e vertical indicam a hora solar, a hora lunar; bem como, a altitude e o azimute do Sol
Capuccino
a escala se parece com um capuz de monge
This ugly plastic ‘non-dial’ does nothing at all except display the ‘designer’s
ignorance and persuade the general public that ‘real’ sundials don’t work.
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Tony Moss (1938 - ) - professor universitário aposentado com muitos anos de experiência em trabalhos com madeira, plástico e metais. A aventura com relógios de sol começou há cerca de 20 anos, quando um amigo pediu ajuda para construir um relógio em bronze em base a um modelo de papel. Desde então projeta e fabrica relógios de sol. Ele é o dono da LindisfarneSundials que fabrica relógios de sol para qualquer localidade. Desde 1995 é membro da BSS - British Sundial Society.
Esta apresentação foi criada por Tony Moss membro da BSS (British Sundial Society). O texto e as ilustrações são propriedade intelectual do autor, que a disponibilizou para fins educacionais para os membros da BSS. A tradução para o português é de responsabilidade do responsável por este blog (Ricardo Cernic) e a sua publicação foi gentilmente autorizada pelo autor e pela BSS (licença geral).
Devido ao extenso conteúdo da apresentação a mesma foi dividida em 4 posts de forma a facilitar a leitura e o entendimento.
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Relógios horizontais em latitudes diferentes
Tempo solar, correção da longitude e tempo médio de Greenwich (Inglaterra)
O Sol leva quatro minutos para percorrer um grau de longitude de Leste para Oeste.
Todos os relógios de sol na mesma linha de longitude indicam o mesmo horário (como mostrado nos relógios da figura abaixo para maior clareza).
Relógios de sol no meridiano 4° a Oeste estão 16 minutos atrasados em relação do horário de Greenwich e os que estão 8º a Oeste estão 32 minutos atrasados.
Exemplo: Plymouth está 4° 08' a Oeste de Greenwich. Os relógios de sol em Plymouth estão sempre 16 minutos e 32 segundos atrasados.
Em 1880, para evitar o caos quando as primeiras ferrovias permitiram viagens rápidas de Oeste a Leste, o Parlamento estabeleceu o horário médio de Greenwich - Greenwich Mean Time (GMT), de forma que todos os relógios do Reino Unido passaram a indicar o mesmo horário do Big Ben.
Introdução à analema
O primeiro relógio mecânico preciso foi feito em 1656 pelo cientista alemão Christian Huygens. Os seus últimos modelos tinham uma precisão de um segundo por dia. Se ele ajustou o relógio diariamente de acordo com um relógio de sol ele pode, inicialmente, ter pensado que o seu relógio variava de precisão em diferentes épocas do ano, quando de fato era o relógio que estava certo e o relógio de sol que estava variando.
Agora sabemos que todos os relógios estão fora de compasso com os relógios de sol, porque o comprimento dos dias, medido de acordo com o Sol, aumenta de alguns segundos durante um período de 3 meses para depois diminuir em quantidades similares durante os próximos 3 meses, para depois repetir o processo na metade do ano seguinte. A seguir podemos ver o que está realmente acontecendo.
A analema
Se você tirar uma fotografia no mesmo pedaço de filme (fotograma) com 10 dias de intervalo exatamente às 12:00 h do seu relógio você poderia esperar ver alguma coisa como a figura a baixo.
A equação do tempo
A figura em forma de 8 é o que aparecerá no filme após a revelação. Esta figura é chamada de “analema”.
A diferença entre a hora solar e a hora legal (a do relógios comuns) é conhecida como a “Equação do Tempo”.
Para fins práticos necessitamos de uma tabela diária com as correções em minutos e segundos para o relógio de sol ou um gráfico do qual os ajustes diários podem ser deduzidos.
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Tony Moss (1938 - ) - professor universitário aposentado com muitos anos de experiência em trabalhos com madeira, plástico e metais. A aventura com relógios de sol começou há cerca de 20 anos, quando um amigo pediu ajuda para construir um relógio em bronze em base a um modelo de papel. Desde então projeta e fabrica relógios de sol. Ele é o dono da LindisfarneSundials que fabrica relógios de sol para qualquer localidade. Desde 1995 é membro da BSS - British Sundial Society.
Horizontal em Itatiba - SP
Finalmente consegui, após diversos meses, concluir o relógio horizontal para um amigo médico que tem uma casa de campo em Itatiba - SP. Todos os cálculos foram feitos para as coordenadas 22 56' S - 046 43' O e foi utilizada uma placa de ardósia de 80 x 80 cm com 1 cm de espessura.
Como este meu amigo é apaixonado por cavalos gravei em baixo relevo o de desenho de um no ponteiro. A gravação química no latão do ponteiro e na placa com a equação do tempo foi feita por um amigo que trabalha em uma empresa de brindes e esculturas.
O mote utilizado foi:
DISCE • VT • SEMPER • VICTVRVS
aprenda como se fosse viver para sempre
VIVE • VT • CRAS • MORITVRVS
viva como se fosse morrer amanhã
Toda a gravação na pedra foi feita com os cinzéis feitos com brocas de vídea, que descrevi em um post anterior, e com uma microretífica com fresa diamantada. O meu filho mais novo, como sempre, ajudou na execução. O relógio instalado em seu lugar definitivo pode ser visto na figura abaixo.
Esta apresentação foi criada por Tony Moss membro da BSS (British Sundial Society). O texto e as ilustrações são propriedade intelectual do autor, que a disponibilizou para fins educacionais para os membros da BSS. A tradução para o português é de responsabilidade do responsável por este blog (Ricardo Cernic) e a sua publicação foi gentilmente autorizada pelo autor e pela BSS (licença geral).
Devido ao extenso conteúdo da apresentação a mesma foi dividida em 4 posts de forma a facilitar a leitura e o entendimento.
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Relógios de sol nos pólos e no Equador
Relógios de sol em outras latitudes
Relógios horizontais em outras latitudes
Relógio de sol múltiplo
Ponteiros de aresta plana e a lacuna do meio-dia
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Tony Moss (1938 - ) - professor universitário aposentado com muitos anos de experiência em trabalhos com madeira, plástico e metais. A aventura com relógios de sol começou há cerca de 20 anos, quando um amigo pediu ajuda para construir um relógio em bronze em base a um modelo de papel. Desde então projeta e fabrica relógios de sol. Ele é o dono da LindisfarneSundials que fabrica relógios de sol para qualquer localidade. Desde 1995 é membro da BSS - British Sundial Society.
Como os relógios de sol funcionam - por Tony Moss - parte 1/4
Esta apresentação foi criada por Tony Moss membro da BSS (British Sundial Society). O texto e as ilustrações são propriedade intelectual do autor, que a disponibilizou para fins educacionais para os membros da BSS. A tradução para o português é de responsabilidade do responsável por este blog (Ricardo Cernic) e a sua publicação foi gentilmente autorizada pelo autor e pela BSS (licença geral).
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Como os relógios de sol funcionam
Desde os primórdios dos tempos as pessoas têm regulado suas vidas pelo movimento aparente do Sol e pelas sombras lançadas por seus raios. Dizemos "aparente" porque, naturalmente, é a rotação da Terra sobre seu eixo que faz com que as sombras se movimentem como observamos todos os dias. Quando a Terra gira 15 °, é como se o Sol tivesse se movido 15 ° em torno de seu trajeto diário. Os construtores de relógios de sol usam ambas as convenções, mas geralmente é mais fácil considerar o Sol como estando em movimento.
Talvez o melhor lugar para começar a compreender como os relógios de sol funcionam seria imaginar uma visão pictórica da terra no Pólo Norte. Neste diagrama é o Sol que parece mover-se em 15 ° a cada hora. O elemento que projeta a sombra em um relógio de sol é geralmente chamado gnômon, e suas bordas são os “estiletes” ou ponteiros.
Vista polar
Quatro visualizações da Terra como visto de uma câmera apontando diretamente para baixo de cima do Pólo Norte. A Terra está rodando ao redor do Sol estacionário.
O relógio de sol equatorial
Pode ser surpreendente que o relógio visualizado no Pólo Norte é conhecido como um relógio de sol equatorial. Isso é porque ele está paralelo ao plano do equador.
O relógio polar
O relógio de sol equatorial é, às vezes, chamado de 'Relógio Mestre' porque ele pode ser usado para delinear muitos outros tipos de relógio de sol. Isso é feito pela projeção de suas linhas horárias em qualquer superfície adequada para a visualização da sombra. O relógio de sol polar abaixo é um exemplo óbvio.
O eixo da Terra
Meados do inverno no hemisfério norte é quando o eixo da Terra está inclinado para longe do Sol. O Sol não nasce no Pólo Norte entre outubro e março, enquanto no Pólo Sul o Sol nunca se põe.
Meados do verão no hemisfério norte é quando o eixo da Terra está inclinado na direção do Sol. O Sol nunca se põe no Pólo Norte entre abril e setembro, enquanto no Pólo Sul o sol nunca nasce.
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Tony Moss (1938 - ) - professor universitário aposentado com muitos anos de experiência em trabalhos com madeira, plástico e metais. A aventura com relógios de sol começou há cerca de 20 anos, quando um amigo pediu ajuda para construir um relógio em bronze em base a um modelo de papel. Desde então projeta e fabrica relógios de sol. Ele é o dono da LindisfarneSundials que fabrica relógios de sol para qualquer localidade. Desde 1995 é membro da BSS - British Sundial Society.
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© 2009, 2010 by Tony Moss
© 2010 Ricardo Cernic - relogiosdesol.blogspot.com - tradução para o português
