Como os relógios de sol traduzem a luz solar em tempo:guia de ciência, história e faça você mesmo
Por Kevin Beck
Atualizado em 30 de agosto de 2022
Andreas-Joachim Lins/EyeEm/GettyImages
Entre no relógio de sol:o básico
Um relógio de sol é um cronômetro simples que usa a sombra do sol projetada por um gnômon para indicar a hora local. O gnômon, uma haste vertical ou orifício, deve estar alinhado com o eixo da Terra e apontar para o pólo norte celeste (CNP). Numa determinada latitude, está inclinado em relação ao horizonte por um ângulo igual a essa latitude. Por exemplo, a 40°N (Boulder, Colorado), o gnômon está inclinado 40° acima do horizonte norte, a meio caminho em direção ao zênite.
- Observação: Este artigo foi escrito para leitores do Hemisfério Norte; inverta as direções norte-sul quando apropriado para locais ao sul.
Aprendendo sobre relógios de sol
Compreender um relógio de sol requer familiarização com alguns termos-chave. A disciplina combina astronomia com artesanato, oferecendo informações sobre a cronometragem antiga e a mecânica celeste que a torna possível.
O Equador Celestial
Imagine o sistema de latitude e longitude da Terra projetado numa esfera imaginária que rodeia o planeta. Um grande círculo que passa pelos pólos celestes – chamado equador celeste – representa o equador da Terra estendido até o céu. É a referência para muitas coordenadas celestes.
A Eclíptica
A eclíptica é o caminho aparente que o Sol traça ao longo de um ano, situado no plano da órbita da Terra. Está inclinado 23,4° em relação ao equador celeste, fazendo com que o Sol apareça ao norte ou ao sul do equador durante todo o ano. Os dois pontos onde a eclíptica cruza o equador celeste são os equinócios vernal e outonal.
Outros termos astronômicos padrão
A latitude na Terra corresponde à declinação no céu, enquanto a longitude corresponde à ascensão reta. O meridiano, uma linha que vai do norte através do zênite até o sul, divide a esfera celeste nas metades leste e oeste e é crucial para alinhar um relógio de sol.
História do Relógio de Sol
Os primeiros relógios de sol datam de cerca de 1500 AC no Egito. Alguns eram de bolso e usavam um gnômon pinhole, permitindo que os viajantes acompanhassem o tempo em movimento. Os relógios de sol permaneceram em uso até 1800, mesmo quando os relógios mecânicos se tornaram confiáveis, muitas vezes servindo como referência para a precisão do relógio.
Partes e operação de um relógio de sol
- Gnômon: O componente que projeta a sombra; deve apontar para o CNP e estar inclinado pela latitude do observador.
- Placa de mostrador: A superfície – plana ou cilíndrica – sobre a qual a sombra incide. Ele é marcado com linhas horárias que correspondem a horários específicos.
- Linhas horárias: Indique os horários do dia enquanto o Sol se move no céu.
- Nodus: Um entalhe ou ponto no gnômon que aprimora a posição da sombra para uma leitura precisa do tempo.
Tipos de relógios de sol
- Mostradores de altitude: Use a elevação do Sol acima do horizonte para determinar o tempo. Os tipos incluem mostradores planos, cilíndricos, escafos e anelares.
- Mostradores direcionais: Confie no azimute (direção da bússola) e no ângulo do Sol no trânsito do meridiano. Os subtipos incluem mostradores horizontais, polares verticais, azimutais e equinoctais.
Relógio de sol faça você mesmo
Construir um relógio de sol é uma forma acessível de aplicar a física e a geometria que discutimos. Escolha um dia claro e ensolarado (evite chuva) para ver o movimento da sombra e confirmar a precisão do seu design.