Comment construire un cadran solaire temporaire?

Le type de cadran que vous venez de réaliser s'appelle un cadran emblématique.

Avez-vous déjà voulu savoir quelle heure il était, mais n'aviez pas de montre? Au lieu de vérifier votre téléphone portable ou d'aller à l'intérieur pour regarder une horloge, essayez de construire un cadran solaire! Bien que ces instructions se concentrent sur une méthode simple pour faire un cadran solaire précis sur une parcelle de terrain plat, il n'y a aucune raison que vous ne puissiez pas le faire avec des matériaux plus permanents et avoir un sujet de discussion dans votre arrière-cour ou votre jardin.

Pas

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Dégagez une zone circulaire de sol nu et placez un bâton (gnomon) au centre.
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Trouvez dans quelle direction est le nord. Si vous placez des cailloux tout au long d'une journée à l'endroit où le soleil projette une ombre depuis la pointe du gnomon, les pierres décriront une hyperbole et le nord est l'endroit où l'ombre est la plus courte. Un moyen plus précis sera de trouver d'abord est-ouest. Tracez un cercle centré à votre bâton vertical, à un rayon donné par un caillou du matin, puis attendez l'après-midi où l'ombre touche juste le cercle. Une ligne tracée entre ces deux points sera orientée est-ouest et vous pouvez tracer une ligne perpendiculaire à celle-ci pour trouver une vraie ligne nord-sud.
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Dessinez un nouveau cercle aussi grand que vous le souhaitez pour faire votre cadran solaire, avec le centre où vos lignes est-ouest et nord-sud se rencontrent. Un bon rayon est à peu près de la même longueur que votre bâton d'ombre.

Au lieu de vérifier votre téléphone portable ou d'aller à l'intérieur pour regarder une horloge, essayez de construire un cadran solaire!
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Faites une marque tous les 15 degrés sur le cercle (utilisez un caillou). Commencez par diviser l'arc entre l'est et le nord en deux, puis divisez chacun d'eux en trois morceaux égaux. Vous devriez vous retrouver avec 24 espaces pairs le long du cercle.
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Trouvez votre latitude approximative, vous pouvez la rechercher en ligne, ou une façon de trouver la latitude dans l'hémisphère nord est de déterminer à quelle distance au-dessus de l'horizon se trouve l'étoile du nord (polaris). Polaris est au bout du manche de la petite louche. Une fois que vous connaissez votre latitude, marquez le point sur le cercle qui correspond à cet angle (dans le sens inverse des aiguilles d'une montre) depuis l'est. Si votre latitude est un multiple de 15 degrés, vous pouvez utiliser un des cailloux que vous avez déjà utilisés.
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Prolonger une ligne perpendiculaire de la pierre de latitude à la ligne nord-sud
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Dessinez une ellipse avec le petit axe à ce point, et le grand axe où le cercle coupe la ligne est-ouest. Le point où l'ellipse croise la ligne nord-sud sera 12 heures. Les points où l'ellipse croise la ligne est-ouest seront à 6 heures (AM à l'ouest, PM à l'est).
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Prolongez une ligne droite au sud ou au nord de chaque marque de 15 degrés sur le cercle jusqu'à l'ellipse et placez un caillou aux intersections. Ce seront vos heures. Notez les lignes s'étendant est-ouest à partir du cercle intérieur dans le diagramme et vers l'intérieur nord-sud à partir du cercle extérieur, les intersections déterminent les points horaires et au lieu de dessiner une ellipse, vous pouvez simplement trouver ces points.
- Votre cadran solaire devrait ressembler à ceci (cette image a été réalisée dans un programme de dessin et les repères de 15 minutes ont été ajoutés, vous pouvez simplement diviser chaque heure en 4 avec trois petits cailloux):
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Placez un bâton au centre du cercle. Le type de cadran que vous venez de réaliser s'appelle un cadran emblématique. La position exacte du bâton (gnomon) devrait changer avec la saison (+/- 23,5 degrés) le long de la ligne nord-sud à mesure que le soleil se déplace vers le nord et le sud de l'équateur, mais il s'agit d'une structure temporaire, nous allons donc nous dispenser avec ça pour le moment.

Si vous ne connaissez pas votre longitude, votre cadran solaire peut vous aider à la trouver tant que vous connaissez l'heure exacte.
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Surveillez la projection d'une ombre, quel que soit le nombre sur lequel cette ombre est projetée, c'est votre début pour savoir quelle heure il est. Vous devez ensuite corriger votre longitude et l'équation du temps, et l'heure d'été (le cas échéant).
- Ci-joint un cadran solaire terminé avec les lignes de construction supprimées et une ligne de déclinaison ajoutée. Le mono (bâton) doit se trouver au centre de celui-ci dans une position qui correspond à la période de l'année.

Conseils

Si vous faites en sorte que le rayon de votre cercle de construction soit à peu près égal à votre hauteur, vous pouvez être le bâton de l'ombre!
Cela suppose que vous êtes dans l'hémisphère nord à une distance raisonnable de l'équateur. En Angleterre, 12 heures correspond au nord, en Australie 12 heures correspond au sud.
Puisque vous faites cela juste pour le plaisir, vous pouvez le comparer à une montre pour voir à quel point votre cadran solaire est vraiment précis! Outre la précision de votre construction, plusieurs facteurs influent sur cela.
Une ligne de déclinaison passable peut être faite en faisant un cercle 0,4 (vraiment sin (23,45 degrés) fois le rayon de votre grand axe d'ellipse et en le divisant en 12 zones égales, en réalisant que les solstices (21 juin et 21 décembre) sont sur la ligne nord-sud et les équinoxes (22 septembre et 20 mars) se trouvent sur la ligne est-ouest. Une fois que vous avez déterminé où se trouvent le début et la fin des mois, vous prolongez une ligne perpendiculaire à la ligne nord-sud et vous vous retrouverez avec quelque chose comme la ligne de déclinaison que vous voyez ci-dessus.
L'orbite de la Terre est une ellipse, et les variations de vitesse orbitale donnent une variation supplémentaire de l'heure du midi local de +/- 15-16 minutes, selon la période de l'année. C'est ce qu'on appelle l'«équation du temps». Vous pouvez trouver un tableau des corrections en effectuant une recherche sur le Web.

Dessinez un nouveau cercle aussi grand que vous le souhaitez pour faire votre cadran solaire, avec le centre où vos lignes est-ouest et nord-sud se rencontrent.
Vous pouvez utiliser l'ombre portée par la lune pour lire l'heure la nuit. La nuit de la pleine lune, votre cadran lunaire sera correct, mais le temps sera rapide ou lent lorsque la lune n'est pas pleine. Tenez des registres et voyez s'ils correspondent à la théorie!
Votre cadran solaire indiquera l'heure solaire locale, vous devez savoir à quelle distance vous êtes de la longitude standard de votre fuseau horaire (les longitudes standard sont tous les 15 degrés, multipliées par le nombre d'heures pendant lesquelles votre horloge est différente de l'heure de Greenwich). En Europe, l'heure de l'Est a la longitude standard de 75 degrés ouest (GMT - 0500) et l'heure du Pacifique est de 120 degrés ouest (GMT - 0800). Le soleil parcourt 15 degrés en une heure, donc si vous êtes à 7,5 degrés à l'ouest de la longitude standard de votre fuseau horaire, votre cadran solaire sera lent d'une demi-heure. Si vous êtes à l'est de votre fuseau horaire, votre cadran solaire fonctionnera rapidement. Si vous ne connaissez pas votre longitude, votre cadran solaire peut vous aider à la trouver tant que vous connaissez l'heure exacte. N'oubliez pas que tout ajustement à l' heure d'été doit également être pris en compte.

Choses dont vous aurez besoin

un terrain plat et dégagé
bâton (pour projeter une ombre)
cailloux
Ficelle (pour dessiner des cercles)

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