Terminología de reloj de sol

Mis educadores en el hogar están estudiando el sol y el tiempo. Hemos instalado un poste de cerca para crear una sombra y lo estamos usando con experimentos que encontré en la web para rastrear el sol.

Lo que no podemos encontrar es información sobre cómo referenciar puntos en un reloj de sol que no sea el mediodía solar. ¿Cómo se llaman los otros puntos de tiempo en el reloj de sol? Compramos el reloj de sol a continuación. Aparte de los números romanos, el reloj de sol tiene marcas claras para varias horas. Sin embargo, no parece coincidir con la esfera de un reloj, ya que tiene 17 puntos de referencia, no los 12 esperados.

No poder leer la cara del reloj de sol está resultando frustrante. Por ejemplo, mis pequeños experimentadores quieren ver la diferencia que hace una sombra rastreada tomada a la misma hora del reloj frente a la misma hora solar.

Así que estoy buscando cómo leer correctamente y hacer referencia a los puntos de tiempo en la cara de un reloj de sol. Por ejemplo, digamos que la sombra apunta a la posición que he dibujado. Qué hora de "reloj de sol" es esa.

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¿Recibiste alguna instrucción con este reloj de sol? ¿Tiene un enlace para el sitio web del lugar donde lo compró, o el fabricante? Es difícil decirlo desde el ángulo de la foto, pero parece que los ángulos de las horas están espaciados por igual, lo que implica que es una especie de reloj de sol ecuatorial , y debe configurar el ángulo de la placa del dial adecuado para su latitud. OTOH, el gnomon de ese dial no es correcto para un dial ecuatorial, es más apropiado para un dial horizontal. Entonces es un poco confuso...
FWIW, ese artículo de Wikipedia sobre relojes de sol es bastante bueno. Hay una sección que explica cómo convertir la hora del reloj de sol (hora solar aparente local) a la hora estándar. Debe compensar la diferencia entre su longitud y la longitud estándar de su zona horaria. También debe ajustar la Ecuación del tiempo. Por ejemplo, en esta época del año necesita agregar ~15 minutos a la hora del reloj de sol para obtener la hora media local.
Mi pieza favorita de terminología caprichosa de reloj de sol es la acuñada por Lewis Carroll: un "wabe" es el área cubierta de hierba que rodea un reloj de sol. (porque va mucho antes y mucho después)

Respuestas (2)

En principio, este reloj de sol está diseñado para ser utilizado de esta manera:

  1. Utilice la brújula integrada para alinear la marca de la hora XII con el norte geográfico. Busque la declinación magnética de su área para ver en qué se diferencia del norte magnético.

  2. Use la bisagra debajo de la marca XII para inclinar el dial para su latitud como se indica en el transportador vertical. El ángulo del gnomon sobre la horizontal debe ser igual a tu latitud.

imagen anotada de reloj de sol con brújula de latón con bisagras

  1. Las marcas de hora más cercanas a la sombra del gnomon indican el tiempo solar aparente. Por ejemplo, el IX en el cuadrante noroeste del dial es 9 AM; el III en el cuarto noreste es a las 3 PM. Aplique la ecuación del tiempo para convertir esto al tiempo solar medio, por ejemplo, a mediados de noviembre reste 15 minutos del tiempo solar aparente.

  2. El tiempo civil suele corresponder al tiempo solar medio para un múltiplo cercano de 15° de longitud; la hora solar media local difiere en 4 minutos por grado. Por ejemplo, si se encuentra en la zona horaria del este de EE. UU. (basada en 75° W) y su longitud es 80° W, agregue 20 minutos a su hora solar media para obtener EST. Agregue 1 hora para el horario de verano/día, si corresponde.

En la práctica, el fabricante de este reloj de sol parece haber priorizado la estética sobre la precisión. Las marcas de hora deberían irradiar desde la base del gnomon, pero estas irradian desde el centro de la esfera. Si sus alumnos están lo suficientemente motivados, podrían hacer un reloj de sol más preciso como proyecto de seguimiento. Un cuadrante ecuatorial no requeriría trigonometría, solo un transportador.

Hay varias técnicas de construcción gráfica que no requieren mucha trigonometría. Aunque si quieres entender cómo funcionan esas construcciones, la trigonometría es ciertamente útil. ;)
¿No sabrías que compraría el reloj de sol 1 en el planeta cuyas marcas no tienen sentido? Salir a comprar otro. Esta vez me aseguraré de que las marcas tengan sentido, ya que realmente queremos usarlo.
@Bookaholic Otros relojes de sol no necesariamente tendrán más sentido. Los elementos 3 y 4 de esta respuesta se aplican a cualquier reloj de sol.
@Bookaholic sundials.org tiene un buen patrón de reloj de sol , solo imprima la página para su latitud y siga las instrucciones.

El "palo" que proyecta una sombra se llama "gnomon"

El gnomon debe apuntar al polo norte celeste (y, por lo tanto, tiene un ángulo de unos 45 grados para la mayoría de las personas en climas templados, o más precisamente, está inclinado según su latitud local. Por lo tanto, si se encuentra en Escocia a 55 grados norte, debe inclinar el gnomon a 55 grados de la horizontal.)

Si tu cuadrante es perpendicular al gnomon entonces marcas las horas en ángulos iguales, ya que el sol se mueve a unos 15 grados por hora alrededor de la estrella Polar, marcas una hora cada 15 grados. Esto forma un reloj de sol ecuatorial. Eso es simple, pero ahora, dado que su esfera está paralela al ecuador, no obtendrá ninguna sombra cuando el sol esté al sur del ecuador.

Por lo general, el dial se coloca horizontalmente con los ángulos proyectados desde un dial perpendicular a uno horizontal. Los ángulos entre las horas ahora son variables, según la trigonometría.

broncearse ⁡ H H = pecado ⁡ L broncearse ⁡ ( 15 ∘ × t )
dónde L es la latitud geográfica del reloj de sol (y el ángulo que forma el gnomon con la placa del dial), H H es el ángulo entre una línea horaria dada y la línea horaria del mediodía (que siempre apunta hacia el norte verdadero) en el plano, y t es el número de horas antes o después del mediodía.

El sol se mueve una vez alrededor de la estrella polar todos los días, por lo que esperaría 24 divisiones de tiempo. Sin embargo, no tiene sentido marcar la posición de la sombra después de la puesta del sol, por lo que la mayoría de los relojes de sol no marcan las 24 horas. Dado que la esfera no está en el mismo plano que el ecuador, los ángulos entre las horas no son todos iguales debido a la proyección.

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