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Bitácora en la Ciudad

Construir un reloj de sol.

Construir un reloj de sol. POR QUÉ HACER UN RELOJ DE SOL?

¿Te has parado alguna vez a contar cuántas veces miras al día tu reloj de pulsera? Si en tu trabajo fichas para controlar el tiempo de presencia ¿sabes que tu tiempo es medido en segundos? El primero en llegar a la meta en una prueba atlética o deportiva es quien se lleva los vítores y los honores. El segundo, que ha podido llegar sólo una centésima de segundo después, no cuenta en las estadísticas. Son sólo tres ejemplos que demuestran la importancia de la medición exacta del tiempo en nuestras vidas.

Pero frente a un ritmo de vida cada vez más frenético, se hace necesaria la presencia de un reloj de Sol. Su observación, ocasional y pausada, nos hará sentir más libres y menos ligados a las ataduras diarias de los controles que nos impone la vida moderna.

Un reloj de Sol, grande o de forma sencilla, es un adorno insustituible en jardines, ya sean públicos o privados, sobre un muro de una casa o torre, o en cualquier espacio público. Su sombra perpetúa en nuestra memoria la existencia de momentos en los que otros seres fueron conscientes de la levedad de su paso por el mundo y dejaron constancia de su presencia con el legado de un reloj de Sol.

Asimismo ofrece a su constructor la posibilidad de una expresión desconocida en él, un motivo para la reflexión y la ampliación de conocimientos e, incluso, a la construcción de una nueva filosofía o actitud ante la vida.

ELEMENTOS DETERMINANTES PARA LA REALIZACIÓN

Si ya tienes decidida la creación de un cuadrante solar, deberás tener en cuenta los siguientes condicionantes:

El tipo de reloj que construir.

Las coordenadas de ubicación.

El angulo de inclinación del muro, en relojes de Sol verticales.

La longitud de la varilla.

TIPO DE RELOJ DE SOL

Ahora deberás determinar qué tipo de reloj de Sol vas a hacer, vertical u horizontal ya que, si optas porque te facilite los datos para el trazado de las líneas de sombra, son los únicos que, de momento, puedo facilitarte.

COORDENADAS DE UBICACION

Una vez que hayas elegido el sitio donde vas a ubicar tu reloj de sol, deberás localizar en un mapa la situación exacta del lugar y obtener sus coordenadas: La latitud o paralelo terrestre y la longitud.

CALCULO DE LA DIRECCION DEL MURO

Para determinar el grado de inclinación del muro con respecto al norte nos ayudaremos del Sol. En primer lugar, deberás averiguar el mediodía real del día que te decidas a hacerlo, que será la hora media entre el amanecer y el ocaso, que consultarás en cualquier periódico local de dicho día.

En segundo lugar deberás conseguir un medidor de ángulos graduado a 90º y que no sea muy pequeño, o construírtelo tú mismo.

Deberás preparar una plomada (f. Pesa de plomo o de otro metal, cilíndrica o cónica, colgada de una cuerda, que sirve para señalar la línea vertical: se aseguró de que el muro estaba recto con la plomada) que, colgada de un peldaño de una escalera larga u otro artefacto, se sitúe paralela a la pared sobre la que hayas decido situar el reloj de Sol, pero separada de ésta unos 50 cms.

En el momento en que el Sol pasa por la culminación en el meridiano Sur, mediodía real, marcarás en el suelo la línea de sombra del cordel, que indicará la dirección Norte.

Después, con el transportador de ángulos obtendrás los grados de inclinación del muro al Este o al Oeste con respecto al Norte.

Este método da resultado exactos especialmente en invierno con cielo claro ya que las sombras, incluso al mediodía, son largas y muy nítidas.

LONGITUD DE LA VARILLA

Si lo que deseas es confeccionar un reloj de Sol sólo con horas marcadas, sin indicación de los pasos por las diferentes constelaciones, la varilla deberá tener una longitud de aproximadamente un 10% superior a la medida más larga de las horas de marcado de hora.
Si en cambio lo que pretendes es hacer un reloj con indicacion de paso por constelaciones, deberás partir de la medida exterior del "plano" y a partir de ella obtener la longitud libre de la varilla.

Una vez obtenidos los diferentes parámetros necesarios para conseguir las líneas de sombra, podrás resumirlas en el cuadro siguiente:

TIPO DE RELOJ: VERTICAL u HORIZONTAL
UBICACION: LATITUD LONGITUD
INCLINACIÓN DEL MURO:
LONGITUD DE LA VARILLA:

Dichos datos serán los necesarios para la obtención de las líneas horarias de un reloj de Sol.

Una vez tengas hayas obtenido los datos necesarios para el trazado de las líneas de sombra, te recomiendo que previamente a la decisión final sobre su diseño y a su traslado al soporte definitivo, los dibujes en un papel, pero teniendo en cuenta las siguientes

CONSIDERACIONES PREVIAS

LINEAS DE SOMBRA

La línea oscura de sombra es más perceptible sobre una superficie clara o levemente coloreada que sobre una oscura. Las líneas de sombra destacan más sobre superficies rugosas, que sobre lisas.

DISPOSICION DE LA "ESFERA" DEL RELOJ

El perímetro puede ser cuadrado, circular, oval, etc. pero nosotros hemos optado por uno rectangular.

Entre el marcado de las horas se pueden incluir divisiones de media hora, cuarto de hora, etc.

Igualmente puedes incluir la meridiana, que marca el medio día en horario local real.

La numeración se puede de realizar con cifras rectas o radiales, y optamos porque los caracteres sean árabes, en sistema de 12 horas.

Ecuación de tiempo es la diferencia entre el tiempo solar medio y el tiempo solar aparente. Esta diferencia es mayor a principios de noviembre, cuando el tiempo solar medio está a más de 16 minutos por detrás del tiempo solar aparente, y a mediados de febrero cuando el tiempo solar medio va mas de 14 minutos por delante del aparente. Son iguales cuatro vecs al año, el 15 de abril, 14 de junio, 1 de septiembre y el 25 de diciembre.

Sabemos, a partir de modernas observaciones astronómicas y observaciones de satélites artificiales, que el periodo de rotación de la Tierra no es constante, sino que varía tanto en el corto plazo como a lo largo de los siglos. Estas pequeñas variaciones se deben a variaciones reales en la rotación de la Tierra, y son compensadas insertando segundos adicionales apropiadamente.

Si se usa un reloj de sol para determinar la hora, rápidamente se hace aparente que no indica la misma hora que los relojes. La diferencia asciende a unos 16 minutos en ciertas épocas del año. Esta diferencia también se nota como una falta de simetría en las horas de la salida y el ocaso del Sol. Se la llama La Ecuación del Tiempo.

La Ecuación del Tiempo tiene dos causas.
La primera es que el plano del Ecuador de la Tierra está inclinado con respecto al plano de su órbita alrededor del Sol. La segunda es que la órbita de la Tierra alrededor del Sol es una elipse y no una circunferencia.

La Ecuación del Tiempo debida a la Oblicuidad:

El ángulo entre el plano del Ecuador y él de la órbita de la Tierra alrededor del Sol es llamado el ángulo de Oblicuidad.

Si asumimos que la órbita de la Tierra es circular, entonces el movimiento aparente del Sol a lo largo del gran círculo, o sea, la Eclíptica, será regular, cubriendo ángulos iguales en tiempos iguales. Medimos el tiempo aparente, sin embargo, como una proyección de este movimiento sobre el Ecuador.

Esta proyección llegará a un máximo donde los grandes círculos del Ecuador y la Eclíptica están paralelos (en los solsticios de verano e invierno), y llegará a un mínimo donde los grandes círculos alcanzan su mayor ángulo (en los equinoccios).

El Sol estará en el meridiano al mediodía en ambos solsticios y equinoccios y por lo tanto la Ecuación del Tiempo debida a la Oblicuidad será cero en esos momentos.
Entre los solsticios y los equinoccios el Sol se retrasará con respecto a la hora del reloj, con mínimos cerca del 5 de Febrero y del 5 de Agosto.
Entre los equinoccios y los solsticios el Sol se adelantará a los relojes, con máximos cerca del 5 de Mayo y del 5 de Noviembre.

La Ecuación del Tiempo debida al Movimiento Desigual:

La órbita de la Tierra alrededor del Sol es una elipse.
La distancia entre la Tierra y el Sol llega a su mínimo (perigeo) el 31 de Diciembre y es máxima (apogeo) el 1 de Julio.
La Longitud aparente del Sol cambia más rápidamente cuando la Tierra está más cerca del Sol.
El Sol estará en el meridiano al mediodía en estas dos fechas y por lo tanto la Ecuación del Tiempo debida al Movimiento Desigual será entonces cero.
Entre el 31 de Diciembre y el 1 de Julio el Sol se retrasará con respecto a la hora de los relojes, con un mínimo cerca del 31 de Marzo.
Entre el 1 de Julio y el 31 de Diciembre el Sol se adelantará con respecto a la hora de los relojes, con máximo cerca del 30 de Septiembre.

La Ecuación del Tiempo:

El total de estos dos efectos da la Ecuación del Tiempo, que se define formalmente como la diferencia entre la hora de los relojes y la hora Solar aparente.
Es cero en Abril 16, Junio 15, Septiembre 1, y Diciembre 25, y tiene máximos y mínimos cerca de Febrero 12, Mayo 15, Julio 27, y Noviembre 4.

Se puede aproximar por la siguiente fórmula:

E = E=9.87 * sin (2B) - 7.53 * cos (B) - 1.5 * sin (B)

Donde:

B = 360 * (N - 81) / 365 (Con N=dia del año)

La información en forma de tabla:


Eq.del tiempo día: 15 15 25 Cambio medio (s)
Mes
Enero -5m03 -9m10 -12m12 20
Febrero -14m01 -14m16 -13m18 5
Marzo -11m45 -9m13 -6m16 16
Abril -2m57 +0m14 +1m56 18
Mayo +3m18 +3m44 +3m16 4
Junio +1m46 -0m10 -2m20 16
Julio -4m19 -5m46 -6m24 20
Agosto -5m59 -4m33 -2m14 11
Septiembre +1m05 +4m32 +8m04 20
Octubre +11m20 +14m01 +15m47 13
Noviembre +16m22 +15m28 +13m11 10
Diciembre +9m38 +5m09 +0m13 27

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REGLAJE DE LA VARILLA

En los relojes verticales, se deberá comprobar que el altura del gnomon( m. Indicador de las horas en los relojes solares más comunes: para saber la hora debes fijarte en la sombra del gnomon).sea igual a la colatitud -diferencia entre 90º y la latitud- de lugar de ubicación. Asimismo si el plano está inclinado hacia el Este o el Oeste, se deberá comprobar el exacto ángulo de orientación.

En los relojes horizontales la altura de la varilla será igual a la latitud del lugar.

Es conveniente que tras el fraguado de la sujeción del gnomon se compruebe su correcto direccionamiento.

En el punto de tiempo correspondiente al mediodía local, que como ya hemos dicho será la media horaria entre el amanecer y el ocaso, la sombra de la punta de la varilla del cuadrante vertical deberá coincidir con un cordel de plomada situado sobre la meridiana

LECTURA HORARIA

Una vez que el reloj lo hayas situado en su lugar adecuado y comprobada la correcta colocación de la varilla, podrás proceder a su lectura... si el tiempo no lo impide, pero teniendo en cuenta que a la hora leida, deberás añadir:

Minutos de diferencia, en más o en menos, descritos en la curva de compensación de tiempo horario.

Minutos de diferencia de longitud local con respecto al meridiano de referencia, si la graduación obtenida ha sido para la hora de zona real y no para hora de zona media.
En ese caso deberás sumar 4 minutos por cada uno de los grados si el reloj está situado al Oeste del meridiano de referencia, o restar el mismo número de minutos por cada grado, si está situado al Este del mismo meridiano.


¡Anímate a construir uno¡

5 comentarios

Supra Vaider High -

No pains, No gains. Believe yourself. You'll be successful. Please remember never too old to learn! Let us work together.

Montse -

Gracias Damia, me alegra te guste este espacio, por mi no hay problema, gracias por la aportación.
un saludo

Damia Soler -

Completisimo post, me gustaria aportar mi website que ayuda a hacer relojes de sol de manera sencilla.

http://sundial.damia.net

Mon -

Si, gracias Carlos.
Me alegro que te guste.
Mon

Carlos -

Montse, soy Carlos, oye¡ has visto que buscando por google apareces?
monalon
bonito lo del reloj.