Cadran solar analematic

Un ceas analematic  este un tip de ceas orizontal cu un gnomon vertical și marcatoare de oră dispuse într-o elipsă. Gnomonul nu este fix și trebuie să schimbe poziția zilnic pentru a indica cu exactitate ora din zi. Prin urmare, nu există linii de oră pe cadran, iar ora este afișată doar pe o elipsă x [1] . Ca majoritatea cadranelor solare, ceasurile analematice marchează ora solară, nu ora locală.

Primele descrieri ale unor astfel de ceasuri au apărut în lucrările astronomice din secolul al XVI-lea [2] .

Descriere

Cadranele solare analematice sunt complet definite [3] [4]

  1. Dimensiunea elipsei acesteia (selectată de designer).
  2. Latitudinea locației sale (determină locația marcajelor de oră pe elipsă).
  3. Declinarea soarelui (determină poziția zilnică a gnomonului).

Cadranele solare analematice folosesc uneori un om ca gnomon. În acest caz, dimensiunea elipsei marcatorului de oră este limitată de înălțimea persoanei și de latitudinea cadranului solar, deoarece umbra gnomonului uman trebuie să cadă pe elipsa marcatorului de ore pentru a indica cu exactitate ora din zi. Cadranele solare analematice cu gnomoni umani sunt impracticabile la latitudini inferioare, unde umbra umană este destul de scurtă în timpul lunilor de vară. O persoană înaltă de 66 de inci aruncă o umbră de 4 inci la o latitudine de 27 de grade în timpul solstițiului de vară [1] .

Utilizarea adjectivului „analematic” pentru a descrie această clasă de ceas poate fi înșelătoare, deoarece ecuația timpului sau analema nu este utilizată în proiectarea cadranului solar analematic. Mayall numește cadranul analematic „așa-numitul cadran analematic”, implicând o lipsă de legătură cu analema [5] . Cadranul Brou din fața bisericii Brou din Bourg-en-Bresse, Franța, este un exemplu de utilizare greșită a analemei în construirea unui cadran solar analematic. Rohr afirmă: „Gnomonul se mișcă de-a lungul axei scurte a elipsei, și nu de-a lungul meridianului, a cărui prezență aici sub forma unui opt este o greșeală” [6] .

Dispozitiv

Un ceas analematic folosește un gnomon vertical, iar liniile orare ale acestuia sunt o proiecție verticală a liniilor orare ale unui cadran solar ecuatorial rotund pe un plan plat [7] . Prin urmare, un ceas analematic este o elipsă cu o axă scurtă nord-sud și o axă lungă est-vest. Linia orelor de amiază indică spre nordul adevărat, în timp ce liniile orare pentru ora 6 a.m. și 6 p.m. indică spre vest și, respectiv, est; raportul dintre axa scurtă și axa lungă este egal cu sinusul (Φ) al latitudinii geografice locale , notat cu Φ. Toate liniile orare converg către un singur centru; unghiul θ al unei linii de oră dată cu ora prânzului este dat de:

unde t  este timpul (în ore) înainte sau după amiază [8] .

Cu toate acestea, gnomonul vertical nu stă întotdeauna în centrul liniilor orare; pentru a arăta ora corectă, gnomonul trebuie să se deplaseze zilnic la nord de centru pe o distanță:

unde W  este jumătate din lățimea elipsei și δ este declinația solară în acel moment al anului [9] . Declinația arată cât de departe este soarele deasupra ecuatorului ceresc ; în zilele echinocțiului δ=0, în timp ce în timpul solstițiilor de vară și de iarnă este de aproximativ ±23,5°.

Vezi și

Link -uri

Note

  1. ↑ 1 2 „Casele solare analemmatice: Cum să construiți unul și de ce funcționează” Arhivat la 22 mai 2008 la Wayback Machine , CJ Budd și CJ Sangwin, maths.org, 1 iunie 2000
  2. ↑ Mihail Iurievici Rachkov. Bazele fizice ale măsurătorilor: [proc. manual pentru universități în specialitatea „Automatizarea proceselor tehn. și pr-in” (direcția de pregătire a specialiștilor absolvenți „Automatizare. tehnologie și pr-va”) ]. - 2007. - ISBN 5276011869 .
  3. ↑ Waugh, (1973) pp. 108-115
  4. ↑ Rohr 1970, p. 106
  5. ↑ Mayall 1994, p. 186
  6. ↑ Rohr 1970, p. 101
  7. ↑ Rohr (1965), pp. 100-106; Waugh (1973), pp. 108-115; Mayall și Mayall, p. 60-61, 186-190.
  8. ↑ Rohr (1965), p. 106; Waugh (1973), p. 113.
  9. ↑ Rohr (1965), pp. 103, 111; Waugh (1973), p. 111.