come costruire una meridiana orizzontale

MERIDIANA SOLARE
ORIZZONTALE
Valida per Lat..N. 40° 56’
Long.E. 15° 10’ 11’’
Con gnomone obliquo
*************FASE 1***********
Procurati un foglio della grandezza poco superiore alle dimensioni dell'orologio che vuoi
realizzare. Traccia una linea AB parallela ad un bordo e distante da questo circa 1/4 del lato del
foglio.
Dal centro O di questa linea disegna una retta perpendicolare alla AB, che chiamerai MM' o
linea meridiana. Sempre da O traccia un segmento OD, di lunghezza circa 1/5 del lato del foglio,
che forma con la retta AB un angolo pari alla latitudine del luogo ( 40°,56’) che ti consiglio di
approssimare a 41° se no impazzisci e ti portano al manicomio
Da D traccia un segmento perpendicolare a DO.
Il punto d'incontro con la linea meridiana MM' è il centro C dell'orologio, cioè il punto da cui
partono tutte le linee orarie. Il tutto come da figura 1
Fig.1
************FASE 2************
Adesso devi determinare i punti esterni per individuare le linee orarie;
lasciati guidare dalla figura 2
Riporta la lunghezza OD sulla linea MM' in direzione opposta a C e determina il punto E, per cui
OD=OE. Traccia una retta passante per C e parallela alla retta AB; determina su questa retta i
punti F e G in modo che CF=CG=CE, quindi unisci i punti F e G con E. Se la costruzione è fatta
bene i segmenti FE e GE devono essere perpendicolari tra loro e stare tutti sul cerchio di centro
C); i punti di intersezione tra i segmenti FE e GE con la retta AB li chiamerai rispettivamente L e
I. Per questi punti traccia le rette parallele alla MM' e perpendicolari alla AB chiamandole LK e
IH
Fig.2
*************FASE 3***********
Adesso devi tracciare le linee orarie;
Figura 3
A questo punto con centro in F, partendo da FE, traccia con l'ausilio di un goniometro 5 archi di
cerchio di ampiezza 15° e prolunga i segmenti che delimitano gli angoli fino ad incontrare la retta
LK. La stessa operazione la farai da G, partendo da GE e prolungando i segmenti ottenuti fino ad
incontrare la retta IH. Anche con centro in E traccerai 6 archi di cerchio di ampiezza 15°,
partendo da EF e prolungandone i segmenti fino ad incontrare la retta AB . Unisci tutti i punti
d'intersezione con il centro C: queste sono le linee orarie. Verranno numerate partendo
da CE che sarà 12 e procedendo in senso orario in successione con 1, 2, 3 e in senso antiorario con
11, 10, 9; partendo da FC che sarà 6 e procedendo in senso orario in successione con 5, 4, 3 e in
senso antiorario con 7 e 8; infine partendo da GC che sarà 6 e procedendo in senso orario in
successione con 5, 4 e in senso antiorario con 7, 8, 9. Le linee orarie si possono prolungare fino al
bordo del foglio, oppure fino alla cornice che delimita la meridiana stessa.
Fig.3
**************FASE 4*************
Trasporto del disegno sul piano definitivo
Figura 4
La prima cosa che devi fare è costruire un falso gnomone con del cartone rigido o con del
compensato. Realizza un triangolo avente un angolo pari alla latitudine del luogo (41°
approssimati come sopra), e il lato che appoggia sul piano della lunghezza di circa 15cm; quindi
realizza con il solito materiale due triangoli rettangoli aventi i cateti di 4-5cm: questi li fisserai con
il nastro adesivo al primo triangolo come rappresentato nel disegno sottostante
I due triangoli piccoli avranno la funzione di rendere verticale il falso gnomone sul piano.
Fig.4
*************FASE 5 ***************
Orientamento del quadrante
Adesso devi rendere orizzontale, tramite una livella da muratore, il piano dove collocherai la
meridiana.
A questo punto devi trovare la direzione del Nord geografico per orientare la meridiana. Questa
operazione la si può fare in più modi. Te ne propongo due escludendo la bussola perché la
direzione del Nord magnetico è diversa dal nord geografico.
Metodo n.1
Per determinare la direzione del meridiano prendi una tavoletta, traccia tanti cerchi concentrici e
fissa nel centro uno stilo verticale ad essa. Segna con una matita il punto di intersezione
dell'ombra con i vari cerchi, l'estremità dell'ombra toccherà cerchi sempre più piccoli, per poi
invertire la tendenza crescendo. Unisci i punti sulla circonferenza più grande e dividi in due parti
uguali il segmento AB (corda) che li unisce. Traccia una retta che partendo dal piede dello stilo
passa per il punto centrale della corda prima segnata: questa individua la direzione Nord-Sud con
precisione
Metodo n. 2
Con questo metodo devi trovare l'ora dell'orologio corrispondente ad un ora solare intera (10, 11,
12, 13, ecc.). Se ad esempio vuoi trovare l'ora del tuo orologio da polso corrispondente alle 11h
di ora solare e supponi di farlo il 15 Maggio nel cortile di casa tua, metti in conto:
a) la costante locale che è di –44’’ corrispondenti agli 11’ d’arco di scarto in più di
longitudine est rispetto al meridiano centrale del fuso ;
b) l’equazione del tempo che ti impone di sottrarre -3m 44’ alla lettura.
c) L’ora legale
Ora solare
11h 00m
Equaz. del tempo -3.44m
Correz. di Fuso
- 44 sec
Ora estiva
+1h
approssimando
Ore 11,55 al tuo orologio.
Alle ore 11,55 non devi far altro che ruotare il disegno, facendo attenzione che lo gnomone
rimanga in posizione, fino a quando l'ombra coinciderà con la linea oraria delle 11h 00m
Equazione del tempo
(espressa in minuti e secondi)
GIORNI
MESI DELL’ANNO
****************FASE 6**************
5. Posizione dello stilo o gnomone.
Una volta scelta la forma dello gnomone fai una sagoma di cartone e portala da un fabbro perché
ci possa tagliare un pezzo di ferro, o di lamiera zingata, o di ottone e fa saldare due perni nella
parte che appoggia al piano , questi serviranno per murare lo gnomone alla meridiana.
Pratica due fori verticali sul piano, lungo la linea oraria delle 12, in modo che il vertice dello
gnomone che appoggia sul piano coincida con il punto di emanazione delle linee orarie. Dopo aver
messo un po' di cemento dentro i fori inserisci perni dello gnomone e assicurati tramite una
squadretta che questo risulti perfettamente verticale.
La tua meridiana è ora funzionante, ricordati però che ci leggerai l'ora solare. Se vuoi arrivare
all'ora dell'orologio devi apportare il correttivo variabile dell’equazione del tempo, e il correttivo
fisso della costante locale riferita alla L.E.15° 10’ 11’’ che è di -44 secondi perché il sole passa al
meridiano 44 secondi prima del meridiano 15 che è il meridiano centrale del fuso orario italiano.