Quanto è accurata una meridiana?
A volte possiamo incontrare i passanti confrontando l'ora sulla meridiana con il proprio orologio, e nella maggior parte dei casi puoi vedere le differenze tra le indicazioni di entrambi i timer. Oggi impostiamo i nostri orologi secondo orologi atomici molto precisi, quindi le meridiane non funzionano come dovrebbero? Al contrario, perché ciò sia possibile, ci sono due correzioni. Il primo è legato alla longitudine del luogo in cui si trova il nostro orologio e il secondo risulta dal cosiddetto l'equazione del tempo che elimina la velocità variabile con cui la Terra orbita attorno al sole.
Cominciando dall'inizio. La meridiana mostra l'ora locale, l'ora reale determinata dai movimenti apparenti del sole. Come le 12, che è mezzogiorno, assumiamo il momento in cui il Sole torreggia su un dato luogo, cioè raggiunge il punto più alto del suo percorso quotidiano da est a ovest. Ciò significa che nei luoghi che si trovano a nord ea sud di questo luogo, c'è esattamente la stessa ora solare. Ad esempio (guardando dalla costa alle montagne) a Danzica, Grudziądz, Toruń, Wieluń, Rybnik e Cieszyn, il mezzogiorno solare cade più o meno nello stesso momento. Le differenze di tempo saranno evidenti nelle città situate ad est e ad ovest. Nel caso del nostro paese, questa differenza può raggiungere anche circa 50 minuti (ad esempio a Chełm lo Słońce raggiunge il suo picco 48 minuti prima che a Zgorzelec). Per colmare queste differenze,è stato introdotto il fuso orario. Quasi tutta l'Europa è nell'ora dell'Europa centrale, che è determinata sulla base del 15 ° meridiano che corre al nostro confine occidentale. In altre parole, l'ora 12 in Polonia, Germania, Francia e molti altri paesi europei cade quando il Sole è esattamente sopra il meridiano di questa longitudine.
La correzione della longitudine per la nostra meridiana calcolerà la differenza in gradi tra la longitudine in cui si trova l'orologio e il meridiano zonale (15 °) e moltiplicherà il risultato per 4, poiché 1 grado equivale a 4 minuti. Calcoliamo la correzione per Cracovia, la città si trova alla lunghezza di 20 °.
20 ° - 15 ° = 5 °, il risultato viene moltiplicato per 4 e i 20 minuti ottenuti vengono sottratti dalla lettura dell'orologio solare (queste differenze vengono sottratte, non sommate, perché la maggior parte delle città polacche si trova a est del 15 ° meridiano).
E un altro esempio, questa volta per Varsavia, che si trova alla lunghezza di 21 °:
21 ° - 15 ° = 6 °, il risultato viene moltiplicato per 4. La correzione è di 24 minuti, che sottraiamo dalla lettura dell'orologio solare.
In questo modo, siamo a un passo dallo stabilire un orario ufficiale. Ora è sufficiente tener conto della correzione risultante dall'equazione del tempo. Possiamo leggere la correzione per ogni giorno dell'anno dalla tabella (foto 2).
Ad esempio, se l'11 maggio la meridiana mostra 9.46 (dopo aver tenuto conto della correzione della longitudine), dopo aver aggiunto 3 minuti e circa 38 secondi si viene arrotondati a 9.50. Nel periodo da marzo a ottobre si applica l'ora legale, quindi è necessario aggiungere un'ora in più al risultato ottenuto. Quindi nel nostro esempio saranno le 10.50 DST. Quattro volte all'anno, la correzione dell'equazione del tempo è 0, quindi le meridiane mostrano la stessa ora degli orologi meccanici. Si svolge il 15 aprile, il 14 giugno, il 2 settembre e il 25 dicembre.
Determinazione del meridiano locale
Per impostare correttamente la meridiana in giardino, è necessario determinare il meridiano locale (foto 3). Ciò rende possibile determinare in quale piano il Sole domina il giardino e il sito delle future misurazioni del tempo. Nota: non utilizzare la bussola per questo, perché il nord magnetico differisce in modo abbastanza significativo dal nord geografico.
1. Scegli un luogo soleggiato e piatto. Lascia che sia vuoto e privo di disuguaglianze. Questo dovrebbe essere il posto in cui intendiamo mettere l'orologio.
2. Guida un'asta verticale o un bastone dritto nel terreno. Lo scandagliamo con molta attenzione. Sarà uno gnomone misuratore, lo stesso che usavano gli antichi. La lunghezza ottimale è 1-1,5 m (troppo breve darà letture inaffidabili e troppo lungo farà sfocare la fine dell'ombra sul terreno).
3.2-3 ore prima del mezzogiorno solare, facciamo un cerchio attorno allo gnomone con un raggio pari alla lunghezza della sua ombra (durante il periodo estivo, il mezzogiorno solare si svolge intorno alle 13:00).
4. Segna il punto esatto in cui l'estremità dell'ombra dello gnomone tocca il cerchio.
5. Aspettiamo che la fine dell'ombra dello gnomone tocchi nuovamente il cerchio. Accadrà 2-3 ore nel pomeriggio. Segniamo questo posto.
6. Dai due punti segnati sul cerchio, disegniamo archi con lo stesso raggio, maggiore della distanza tra i punti (la dimensione di questo arco non ha importanza, ma suggeriamo che dovrebbe essere 1,5-2 volte maggiore della distanza tra i punti). Segniamo esattamente dove si intersecano: dovrebbero essercene due, uno su ciascun lato dello gnomone.
7.Colleghiamo i punti di intersezione degli archi con una linea retta: dovrebbe passare attraverso il punto in cui abbiamo posizionato lo gnomone. Congratulazioni, questo è il nostro meridiano locale!
Per aumentare la precisione di tale misurazione, puoi fare diversi cerchi attorno allo gnomone con un raggio diverso e segnare i punti in cui l'ombra li tocca su ciascuno. La seguente procedura dovrebbe essere ripetuta per ciascuno dei cerchi e la linea del meridiano tracciata dovrebbe essere la stessa per tutti. Indipendentemente dalla costruzione della meridiana, possiamo considerare di fissare il meridiano e di allestire uno gnomone che mostrerà sempre il momento del mezzogiorno vero. Questa è un'attrazione unica che nessun altro ha a casa.
Le ombre sono molto brevi in estate e lunghe in inverno. Pertanto, le misurazioni più precise vengono effettuate intorno all'equinozio. Si svolge due volte l'anno il 20/21 marzo e il 22/23 settembre.
Disegnare un orologio orizzontale Il quadrante
può essere disegnato con l'uso di uno qualsiasi dei programmi per computer gratuiti disponibili su Internet (es. Shadows Pro) o può essere disegnato con strumenti di disegno. Ecco un'istruzione passo passo (Figura 4).
1. Disegna due linee perpendicolari AB e CO che si intersecano nel punto O. I segmenti così creati verranno utilizzati successivamente per contrassegnare le ore: CO sarà la linea delle 12, AO - 6 a.m. e OB - 18. il mondo.
2. Dal punto O tracciamo una linea OD in modo che l'angolo COD avesse un valore uguale alla latitudine del luogo per il quale l'orologio è progettato. Nel nostro esempio, è 50 °, che corrisponde ai quartieri meridionali di Cracovia.
3. Da qualsiasi punto E su OD tracciamo una retta EF perpendicolare a OD e intersecante CO nel punto F.
4. Dal punto F tracciamo una retta GH parallela ad AB.
5.Dal punto F, misuriamo la lunghezza del segmento FE con un calibro, quindi contrassegniamo il punto C su CO in modo che FC sia uguale a FE.
6. Dal punto O misuriamo la lunghezza del segmento OC con un calibro, quindi contrassegniamo i punti A e B sulla linea AB in modo che OA e OB siano uguali a OC.
7. Dai punti A, B e C tracciamo archi di qualsiasi raggio uguale.
8. Dividiamo gli archi in angoli di 15 °.
9. Dal punto C, estendi le braccia degli angoli in modo che attraversino la linea GH.
10. Dai punti J e L creati in questo modo tracciamo le rette JK e LM parallele a CO e intersecano la retta AB.
11. Dai punti A e B, estendi i bracci degli angoli che separano i loro archi in modo che intersechino le linee JK e LM.
12.Dal punto O tracciamo linee che collegano O con i punti in cui i bracci degli angoli intersecano le linee GH, JK e LM.
Le linee orarie dell'orologio solare orizzontale sono ora pronte. Ecco come segnare le ore sull'orologio estratto (foto 5, l'ordine della loro applicazione deve essere in senso orario).
Nell'esempio sopra, puoi vedere l'arco disegnato attorno al punto O dove terminano le linee orarie. Non è necessario, ma grazie ad esso evitiamo la densità che si crea quando tante linee sono concentrate in un punto. Questa è una questione puramente estetica. Abbiamo impostato la meridiana finita in modo che la linea CO coincida con la linea meridiana locale, che abbiamo segnato in precedenza nel luogo in cui è stato installato l'orologio. Il punto C e l'estremità dello gnomone devono essere rivolti a nord, il punto A a ovest e il punto B a est. Il punto O, invece, è importante per un altro motivo: è il cosiddetto centro della meridiana dove deve trovarsi l'apice inferiore dello gnomone.
Dariusz Oczki
Editore del sito Gnomonika.pl
