Construção de um relógio solar

Relógios solares são compostos basicamente de uma "mesa", onde fica o mostrador do relógio, e um estilete, também chamado de "gnomon", cuja sombra projetada sobre o mostrador marca a passagem das horas. Existem diferentes montagens de relógios Solares: "horizontais" e "verticais" e "equatoriais". Nos relógios de montagem horizontal, a mesa é paralela ao horizonte do lugar, enquanto que nos de montagem vertical a mesa é perpendicular ao plano do horizonte. Nos relógios de montagem equatorial, a mesa é paralela ao equador terrestre. Em todas as montagens, o gnomon é sempre paralelo ao eixo de rotação da Terra. Os relógios verticais são ainda classificados em declinantes (quando seus mostradores apontam diretamente na direção de algum dos pontos cardiais - norte, leste, sul ou oeste) e não-declinantes (quando os mostradores apontam em qualquer outra direção). Para que marquem as horas durante todo o ano, os relógios de montagem equatorial e vertical necessitam de mostrador em ambos os lados da mesa.

Não é necessário conhecer a variação dos azimutes solares durante o ano para construir um relógio solar. A seguir, vai uma receita para a construção de um relógio solar horizontal:

1. Antes de mais nada, você precisa determinar a linha meridiana (linha norte-sul) do local onde você pretende construir o relógio. Para isto, fixe uma haste vertical no chão e desenhe alguns círculos concêntricos em torno da haste. Pela manhã, marque o ponto onde a extremidade da sombra projetada pela haste toca um dos círculos. Faça a mesma coisa (para o mesmo círculo) à tarde. A linha meridiana aponta na direção da bissetriz do ângulo formado entre a haste e os dois pontos marcados no círculo (veja figura abaixo).

2. Fixe o gnomon sobre a linha meridiana. E importante que o gnomon esteja no mesmo plano formado pela linha meridiana e a vertical do lugar. O ângulo entre o gnomon e o plano horizontal deve ser igual a latitude geográfica do local

3. Marque as linhas horárias. Estas devem interceptar a linha meridiana no ponto de fixação do gnomon. O ângulo X entre uma dada linha horária e a linha meridiana é dado pela equação abaixo:

onde L é a latitude geográfica do lugar e h 'e o ângulo horário do Sol correspondente a hora marcada pela linha.

Todos os ângulos deve ser dados em graus. O ângulo horário correspondente a uma dada hora H é dado pela fórmula h=(H-12)x(15^o), portanto 12 horas correspondem a um ângulo horário de zero graus (a própria linha meridiana), 13h correspondem a 15^o (contados no sentido horário), etc. É claro, o relógio só marca horas entre 6 e 18h.

Na verdade, os relógios de Sol não marcam a hora legal (essa que você ouve na radio-relógio) mas a hora solar verdadeira. Durante o ano, o relógio Solar vai se atrasar e se adiantar em relação ao seu relógio de pulso. As maiores diferenças ocorrem nos 2 solstícios (inícios do verão e do inverno), enquanto que durante os dois equinócios (inícios do outono e da primavera) as diferenças são mínimas.

Você pode obter mais informações sobre relógios solares no livro "Relógios de Sol", de Luiz Hernani Negrão, editado pelo Clube de Astronomia do Rio de Janeiro (CARJ). Não tenho certeza de como está sendo feita a distribuição deste livro, mas ele está disponível para consulta em nossa biblioteca. Você deve obter alguma informação entrando em contato com o CARJ, através da homepage http:\\www.astronomia-carj.com.br. Outra boa referência sobre astronomia fundamental é o livro "Conceitos de Astronomia", de Roberto Boczko, editado pela Edgard Bluecher.