¿La hora del reloj de sol depende completamente del acimut solar?

He visitado varios sitios de "cómo funcionan los relojes de sol" y parece que no puedo obtener una respuesta clara a esto: ¿el "tiempo del reloj de sol" es solo una función lineal del azimut solar? Más específicamente:

  • Cuando el sol está al sur (hemisferio norte), es el mediodía del reloj de sol. Todos los sitios que he visitado están de acuerdo con esto.

  • Cuando el sol está al oeste (azimut 270 grados), digo que la hora del reloj de sol es a las 6 p. m., un cuarto de vuelta por día desde el mediodía. Sin embargo, no puedo encontrar un sitio que realmente diga esto, y algunos sitios parecen no estar de acuerdo con esto. Lo mismo es que son las 6 a.m., hora del reloj de sol, cuando el sol está en el este.

Sé que hay diferentes tipos de relojes de sol, pero siempre supuse que darían el mismo tiempo de reloj de sol. ¿No es cierto?

Como nota, el reloj de sol que describo arriba puede ser bastante inexacto a veces, lo que me hace cuestionar si estoy en lo correcto.

EDITAR (para aclarar la pregunta): Olvidándome por completo de la hora del reloj por un momento, supongamos que construyo un reloj de sol. Cuando el sol está en el oeste, mi reloj de sol marca las 6 p. m. Cuando el sol está en el este, mi reloj de sol marca las 6 am. Cuando el sol está al sur, mi reloj de sol marca el mediodía. Mi pregunta: ¿he construido mi reloj de sol correctamente? El tipo de respuesta que espero obtener:

  • No. Cuando construyes un reloj de sol, debe leer (algo más) cuando el sol está en el oeste.

  • Hay muchos tipos diferentes de relojes de sol. Dependiendo del tipo, su reloj de sol puede o no marcar las 6:00 p. m. cuando el sol está en el oeste.

  • Depende de su latitud: los relojes de sol son específicos de la latitud. No existe tal cosa como un reloj de sol global.

  • Sí, su comprensión de un reloj de sol es correcta. Los relojes de sol pueden estar desfasados ​​tanto como (algún número/fórmula) con respecto a la hora solar media, dependiendo de su latitud. Pueden ser tanto como (algún número/fórmula) desde la hora del reloj, dependiendo de su longitud y zona horaria.

Respuestas (4)

El reloj de sol traduce la posición del sol a la hora del día, por lo que depende del camino que toma el sol en el cielo, esto se llama eclíptica.

Debido a que la rotación de la tierra está inclinada con respecto a su órbita alrededor del sol, la eclíptica se desplaza por el cielo durante el año, lo que también es la causa del cambio estacional en la tierra. Sin embargo, la mayor altitud de la eclíptica siempre será hacia el sur, lo que significa que el mediodía está bien definido todos los días del año.

Ahora para responder a la pregunta; si la duración del día (desde la salida del sol hasta la puesta del sol) es exactamente de 12 horas, el sol saldrá con un azimut de 90 grados y se pondrá en 270 grados. Sin embargo, esto sucede solo dos veces al año, es decir, en el equinoccio vernal (primer día de primavera) y el equinoccio de otoño (primer día de otoño).

En el día más largo, el solsticio de verano , los acimutes de salida y puesta del sol estarán en su punto más alto hacia el norte. Por otro lado, durante el día más corto, el solsticio de invierno , el cambio de azimut será máximo hacia el sur. Este último bit se aplica al hemisferio norte, para el hemisferio sur las estaciones y, por lo tanto, la duración de los días se invierten.

En resumen, debe tener en cuenta en qué lugar de la tierra se encuentra su reloj de sol y qué época del año es.

Cualquier reloj de sol que dé el mismo resultado que este es correcto y cualquier otro es incorrecto (pero a veces lo suficientemente cerca):

                    _      /############
                    /|    /#############
     skewer        /     /##############
(central) v       /     /###############
          |  north     /################
          | (S in S.  /#################
          | hmsphre) /##################
  ________|________ /###################
hoop      |        /##### LEVEL  #######
(from the | side) /###### GROUND #######
          |      /####### (SOIL) #######
latitude--|-    /#######################
(use      ||   /########################
protractor)|  /#########################
          |V /##########################
          | /###########################
          |/############################
          j#############################
         ,|#############################
        /#|#############################
       /##|#############################
      /###|#############################
     /####|#############################
    /#####|#############################
   /######|#############################
  /#######|#############################
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escriba mediodía en el interior del aro más cercano al suelo, medianoche en el lado opuesto, 6:00 p. m. en el lado este, 9:00 p. m. en el medio entre los dos últimos, y así sucesivamente (las horas que solo ocurren en la oscuridad son opcionales).

If your sundial reads 6 pm at due west all the time then you're doing it wrong. Let's say I put a vertical stick in the ground, draw a 24 hour clock face around it, put noon poleward and think it's a sundial. In New York City, it could literally be saying 6 am when a genuine sundial says 9 am. That's just middle latitudes. At the equator on the equinox, it would read 6 am all morning and 6pm all afternoon at the equator. If you go 1 mile south of where the next noon, summer solstice and Tropic of Cancer coincide, it would say about 4:30am at sunrise, go forwards at first, then backwards, finally showing the middle 6 hours of the night passing in 7 seconds. Backwards. At noon. Then it will run forwards again until it reaches 7:30pm at sunset. If you place the stick right, you can even make it stay between 4:30a and 6a all morning, stop at 6 am at the instant of noon then instantly become midnight, run infinity years per second backwards for an infinitely short amount of time, go almost 6 hours backwards in seconds, then later forwards again very slowly until it shows about 7:30pm at sunset. This is why sundials cannot be made that way.

(por supuesto, esto es teórico, no hay palos infinitamente delgados, verticales y rectos, las sombras son borrosas, pueden ser demasiado cortas para verlas, la Tierra se tambalea un poco, la velocidad de la luz no es infinita, esto solo sería cierto si solo existieran el Sol y la Tierra, incluso una pulga que salta en Rusia mueve la Tierra, etc.)

Y sí, la hora del reloj de sol puede estar hasta 16 minutos lejos de la hora solar media (la ecuación del tiempo), fácilmente perceptible, pero si deseara la hora del reloj local correcta en lugar de la hora correcta del reloj de sol, entonces podría poner tantas fechas como sea necesario en otro dial y gire la escala de horas hasta que las flechas apunten a la época actual del año. La sombra muestra entonces el tiempo solar medio.

Eso debería estar lo suficientemente cerca como para significar el tiempo solar que no le importaría durante varios siglos, ciertamente un siglo si es muy exigente. En cuanto al tiempo del reloj, los posibles desacuerdos de los relojes de sol están limitados solo por los caprichos del hombre. El reloj de sol tiene varias horas de error en el oeste de China. Porque usan la zona que es buena para Shanghái (o Tokio cuando es el horario de verano).

Y todos los relojes de sol sin partes móviles son específicos de latitud. Sin embargo, algunos son ajustables. Algunos diseños son más adecuados para algunas latitudes o incluso se vuelven imposibles en algunos lugares, como los que tienen una cuña o varilla en una cara plana. Tampoco funcionarán los días con noche polar. Aunque podría usar un reloj lunar si tampoco está la luna polar debajo del horizonte durante días o semanas. ¡Sí, los relojes lunares existen! Debe corregir la fase lunar y la época del año o son inútiles.

@MikeG Esto parece realmente útil: ¿es posible agregar también un chiste o tl; dr de alguna manera? Supongamos que lo creo incondicionalmente y no necesito pruebas, pero necesito un atajo para ir al grano. ¿Se puede resumir de alguna manera?
Simplemente limpiando el arte ASCII aquí. Agregué una respuesta separada.

El sol no está en el mismo Azimut durante la misma hora (¡ni siquiera al mediodía!). Debe tomar la figura analema ( http://en.wikipedia.org/wiki/Equation_of_time ) en sus cuentas. Si no lo hace, su reloj será exacto solo 4 veces al año.

La sombra de un palo vertical mostraría el azimut del Sol, pero eso no es realmente un reloj de sol. El gnomon de un reloj de sol adecuado se alinea con los polos celestes de modo que la sombra indica el ángulo horario del Sol . Entonces el gran círculo del ángulo horario ± 90 se proyecta en el plano del reloj de sol como una línea este-oeste; la sombra cae sobre esa línea a las 6 a. m. o 6 p. m., hora solar aparente local, independientemente de la declinación del Sol. A menos que el reloj de sol sea de tipo ecuatorial, las otras marcas de hora están espaciadas más juntas alrededor del mediodía y más alejadas alrededor de las 6 a.m. y las 6 p.m.