RELÓGIOS DE SOL





Reveja o texto de apoio teórico aos relógios de sol:

E. Marques de Sá, Relógios no Pólo Norte, DMUC, 2007.



Material para construção de um relógio de sol



Para fazer um gnómon...

Tem muitos materiais à escolha: cartolina, uma pequena haste metálica, de plástico ou de madeira (um arame, um palito, um pau de espetada...)

Para desenhar um mostrador de horas
...
Uma folha de papel ou de cartolina A4  de cor clara (para que sobre ela se vejam bem as sombras)...
Régua graduada, esquadro graduado, compasso, transferidor...
Lápis, borracha, esferográficas, um marcador da sua cor preferida
Tesoura, cola.

Para o suporte do mostrador e fixação do gnómon...
O mostrador tem de assentar-se num suporte rígido plano. Pode ter uma forma à sua escolha (circular, poligonal, irregular,...).
Exemplos de materiais frequentemente utilizados: uma placa de corticite, de esferovite, ou de outro material que não empene e onde seja possível espetar um gnómon.

***

Pode optar por vários tipos de mostradores. Os dois mais utilizados são os dos relógios equatoriais e dos relógios horizontais.


Relógios Equatoriais
O mostrador é o mais fácil de desenhar. Pode ser circular, ou ter outra forma qualquer do seu agrado. Veremos, como exemplo, o caso circular: na periferia do círculo (chamada limbo do relógio) as horas sucedem-se regularmente, a intervalos de 15º (= 360º/24) chamados fusos horários. Podem também marcar-se as meias-horas e os quartos-de-hora. Faça as marcações com transferidor, de 15º em 15º. Para marcar as horas, marque 0º,15º, 30º, 45º, etc., até 180º, sem levantar o transferidor. Não utilize o compasso para transferir estes ângulos, pois esse procedimento provoca acumulação de erros! Para marcar as meias-horas, coloque os 7.5º do transferidor numa das marcas horárias já feitas, e depois marque 0º, 15º, 30º, etc., até 180º, sem levantar o transferidor. Proceda de forma análoga para as marcas dos quartos-de-hora.

Relógios horizontais
É difícil desenhar o mostrador, pois as marcas das horas não são regularmente espaçadas. Para a latitude e longitude de Coimbra (Latitude 40º12' N, Longitude 8º25' W), e considerada a hora de Verão, as marcas teóricas das horas (tempo solar médio) poderão ser marcadas de acordo com a seguinte tabela:

horas
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
graus
0.0
21.0 44.2 65.6 83.0 96.9 108.3 118.4 128.1 138.1 149.4 163.0 180.0

Convencionei que a marca das 6 h (a.m.) é a origem da marcação das outras marcas; sucedem-se (no sentido retrógrado) as 7 h, a 21º de distância angular, depois as 8 h,  que devem marcar-se a 44.2º, etc.. Note-se que as 6 h p.m.  estão marcadas a 180º, em oposição exacta às 6 h a.m.. Convém marcar as 19, 20 e 21 horas pois, no solstício de verão, o Sol  põe-se um pouco depois das 21:00.  As marcas das 19, 20, 21 horas ficam em posição diametralmente oposta às das 7, 8 e 9 da manhã; portanto, pode assentar o transferidor com o centro no centro do mostrador e a linha dos 0º nas 18 horas, e marcar as 18, 18, 20, ...  a distâncias angulares de 21.0, 44.2, 65.6, ...  graus.

Há uma construção geométrica interessante, com régua e compasso, para produção dum mostrador horizontal. Clique aqui para obter o texto de apoio correspondente. 

A abreviatura a.m. lê-se ante-meridiem, expressão latina que significa antes do meio-dia...
... p.m. lê-se post-meridiem, que significa depois do meio-dia.



Clique aqui  para obter, como brinde, diversos estilos de limbos, prontos a servir (trata-se de um documento 'Word', no qual pode controlar, com a ponteira do rato, o tamanho do quadrante a imprimir).




Notas sobre relógios de sol

A construção dum relógio de sol depende das coordenadas geográficas do lugar onde o ponha a funcionar.  Uma das melhores páginas para encontrar tais coordenadas é o Getty Thesaurus of Geographic Names Online.




Veja as datas e horas de acontecimentos importantes: Equinócios, solstícios, afélios e periélios, até 2020.



Qual a relação entre a hora dada por um bom relógio de pulso* e a hora dada por um bom relógio de sol?
Um bom relógio de pulso divide o tempo de um ano solar em partes rigorosamente iguais, chamadas horas, minutos, segundos..., que são fracções do intervalo de tempo chamado dia solar médio.
Um relógio de sol marca os dias e horas solares verdadeiros, os quais não têm sempre,
ao longo do ano, a mesma duração medida pelo relógio de pulso: em Janeiro, por exemplo, os dias solares verdadeiros chegam a ter 25 segundos a mais que os dias do relógio de pulso, e em Julho acontece o contrário. Assim, durante os nossos meses de Inverno (de Verão no Hemisfério Sul), os relógios de sol atrasam-se um pouquinho (não mais de 25 segundos) em cada dia que passa, e fazem-no cumulativamente, chegando a ter cerca de 14 minutos de atraso em meados de Fevereiro; depois compensam, começam a acelerar (o Sol, não eles, claro!), recuperam o atraso, chegando no início de Novembro a ter 16 minutos de avanço sobre o tal relógio de pulso que evolui com velocidade uniforme.

Ao fim de um ano completo, um bom relógio de sol e um bom relógio de pulso acabam por bater certo nos tempos que indicam, mas no decorrer do ano eles medem coisas diferentes. Para perceber porquê, leia o seguinte texto.

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* Ou um bom relógio electrónico, ou um bom relógio atómico...


Referências



  1. As Sombras do Tempo, página 'web' da FCUL, Lisboa, 2002-2005 (vista em 6 Março 2007).
  2. A. Estácio dos Reis,  Medir Estrelas, CTT de Portugal. Desta obra vejam-se dois extractos digitais: O recurso à latitude e À procura da longitude (vistos em 6 Março 2007).
  3. M. Stoneman, Easy-to-Make Wooden Sundials, Dover Publications, Inc., New York, 1982 (brochura com instruções de construção).
  4. A. Waugh, Sundials- Their theory and construction, Dover Publications, Inc., New York, 1973 (bem fundamentado).