Cum se construieste un ceas cu cadran solar?

[Adi]

Domnul ing. Giurgea Adrian ne adreseaza urmatoarea intrebare. Il poate ajuta cineva cu un raspuns?

In orasul nostru, Bistrita, catedrala din centru, in aceasta vara, a ars. Odata cu ea a ars si ceasul din turn care se vedea aproape din tot orasul.

Dat fiind faptul ca locuesc pe una din strazile apropiate, doresc sa construesc un ceas solar (cadran solar ) pe frontonul casei mele.

In acest scop, respectuos, va intreb ce inclinatie fata de verticala si ce orientare trebuie sa aibe batul care face umbra pentru orasul meu, pentru un ceas solar vertical.       

[paul]

Din cate stiu eu, batul trebuie sa fie orientat spre Steaua Polara (paralel cu axa N-S a Pamantului, pt. ca  indicatiile ceasului sa nu depinda de anotimp. Nu-mi dau seama daca orientarea riguroasa a peretelui vertical pe directia est-vest este esentiala.Dar esential este ca batul sa se gaseasca in planul meridianului locului si inclinatia fata de perete sa fie egala cu diferenta intre 90 grade si latitudinea locului (Bistrita-47,13 grade N), deci unghiul pe care batul trebuie sa-l faca cu peretele va fi 42,87 grade (batul orientat in jos)

[AlexandruLazar]

Corect. Orientarea riguroasă est-vest a peretelui cred că este totuşi importantă, altfel umbra nu va avea mereu aceeaşi dimensiune şi va trebui ajustată şi înclinarea față de planul peretelui.

Pe pagina Wikipedia am aflat că ar exista o carte pe tema asta: Sundials: Their Theory and Construction, Dover Publications, Inc., 1973, ISBN 0-486-22947-5. Nu ştiu dacă, unde şi cum se găseşte însă.

[paul]

Pe pagina Wikipedia am aflat că ar exista o carte pe tema asta: Sundials: Their Theory and Construction, Dover Publications, Inc., 1973, ISBN 0-486-22947-5. Nu ştiu dacă, unde şi cum se găseşte însă.

Pe unul din blogurile mele http://www.dolea.blogspot.com/ am tratat problrma in urma cu mai bine de un an, intr-un set de articole legate de masurarea timpului si diversitatea generata de factori geografici sau astronomici. Tot acolo puteti gasi un link "sundials" spre o prezentare (in engleza, sub egida NASA) a problemei .Dar esenta este cea pe care am postat-o si, are dreptate AlexandruLazar, daca peretele nu este orientat riguros pe directia Est-Vest, pot sa apara abateri.

[Adi]

Ma bucur sa vad cum evolueaza raspunsurile, o sa scriu iarasi un email dumnealui sa il anunt ca a primit raspunsuri.

[11adri]

Ma bucur sa vad cum evolueaza raspunsurile, o sa scriu iarasi un email dumnealui sa il anunt ca a primit raspunsuri.

Am facut rost de o busola cu care am masurat orientarea peretelui. Din pacate este destul de deplasat fata de optim:44 grade masurat de la nord spre est. Baieti, cum se orienteaza in acest caz batul de umbra pentru ca erorile sa fie minime?

[paul]

44 grade masurat de la nord spre est

Sa inteleg ca peretele este oriantat pe directia nord-est/sud-vest? Atentie la declinatia magnetica, busola arata nordul (sudul) magnetic, nu cel geografic dar, in Romania eroarea nu depaseste 6 grade. Deoarece peretii casei banuiesc ca sunt ortogonali, probabil ca va trebui sa faci o "consola" (nu stiu daca termenul e potrivit) undeva la muchia corespunzatoare sudului geografic, adica sa creezi o suprafata perpendiculara pe directia nord-sud, iar acea suprafata sa devina cadran solar. Alta idee nu am, deocamdata.

[AlexandruLazar]

Cred ca se poate evita nevoia unei console folosind un bat deformat sau inclinat suplimentar, dar acum nu sunt acasa pentru a putea verifica asta riguros. O sa incerc sa revin cat mai curand cu detalii. In principiu, impedimentul ar fi ca daca peretele nu este riguros orientat est-vest, umbra lui va fi deformata (adica nu va avea intotdeauna aceeasi lungime indiferent de ora). Asta cred ca se poate rezolva inclinand batul in raport cu directia est-vest, la un unghi egal cu diferenta fata de directia est-vest, in sens opus (adica, daca diferenta e de 6 grade (in sens trigonometric, pe directia est-vest), inclinarea ar trebui sa fie de sase grade in sensul acelor de ceasornic). O sa verific relatia cand ajung acasa ca acum n-am pe ce sa scriu .

Din pacate, daca deplasarea este foarte mare, cred ca singura solutie rezonabila ar devenit aceea cu consola, altfel veti avea surpriza neplacuta de a constata ca "mecanismul" ceasului se afla in spatele casei cea mai mare parte a timpului .

[11adri]

44 grade masurat de la nord spre est

Sa inteleg ca peretele este oriantat pe directia nord-est/sud-vest? Atentie la declinatia magnetica, busola arata nordul (sudul) magnetic, nu cel geografic dar, in Romania eroarea nu depaseste 6 grade. Deoarece peretii casei banuiesc ca sunt ortogonali, probabil ca va trebui sa faci o "consola" (nu stiu daca termenul e potrivit) undeva la muchia corespunzatoare sudului geografic, adica sa creezi o suprafata perpendiculara pe directia nord-sud, iar acea suprafata sa devina cadran solar. Alta idee nu am, deocamdata.

Da, peretele casei este orientat nord-est/sud-vest. Incerc sa obtin de la voi un sfat pentru o orientare speciala a tijei pt. umbra, care sa corecteze orientarea "defectuoasa" a peretelui.
Intr-adevar, peretele este insorit numai o portiune din zi...sunt multumit si numai cu atat.

[paul]

Da, peretele casei este orientat nord-est/sud-vest. Incerc sa obtin de la voi un sfat pentru o orientare speciala a tijei pt. umbra, care sa corecteze orientarea "defectuoasa" a peretelui.
Intr-adevar, peretele este insorit numai o portiune din zi...sunt multumit si numai cu atat.

Mi-e teama ca nu se poate gasi o pozitie a tijei care sa "impace si capra si varza". Ma gandesc acum daca se poate sa faci doua cadrane, unul pt. orele de dinainte de pranz,pe peretele sud-estic, iar un alt cadran pt. orele de dupa pranz, pe peretele sud-vestic. Sa pui cate o tija subtire, perpendiculara ( de aceasta data) pe fiecare perete si  la capatul fiecarei tije cate o sfera. Nu ne va mai interesa umbra tijei ci doar umbra sferei. Vei "etalona" instrumentul urmarind si notand pe perete umbra sferei, din ora in ora, in zilele de solstitiu si  echinoctiu. Daca ai ghinion de zi fara soare, la o data cat mai apropiata si faci eventual o interpolare. Vei obtine patru curbe "calibrate" pe un perete si patru pe celalalt. Eventual faci marcajele in patru culori. Pozitia umbrei sferei iti va indica ora (cu o inerenta toleranta), dar s-ar putea ca va trebui sa mai gasesti un perete liber, unde sa scrii instructiunile de utilizare...