E' il più semplice e il più comune. In passato ne sono stati costruiti
un'ampia varietà, a seconda del materiale impiegato e delle dimensioni;
variano da quelli di tipo "tascabile" in legno, avorio o argento finemente
incisi o intarsiati con lo gnomone costituito da un sottile filo, a
le enormi Meridiane costruite nelle Cattedrali, dove lo gnomone è costituito
da un foro praticato nel muro (Duomo di Milano, Chiesa di S. Maria degli
Angeli a Roma) o nella cupola del Duomo di Firenze, la più grande meridiana
del Mondo con i suoi 90m di altezza del foro gnomonico, in questi casi
non sarà l'ombra a segnare il tempo ma un disco di luce.
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Per la realizzazione di una meridiana orizzontale
è importante scegliere un luogo che sia illuminato dal sole dal mattino
alla sera per il maggior tempo possibile; fate attenzione agli alberi
che nel periodo invernale, se privi di foglie, possono trarre in inganno. |
Anche in questo caso, come per l'orologio
verticale, seguiremo un procedimento grafico per il tracciamento delle
linee orarie. |
Il disegno può essere eseguito a tavolino
e poi riportato sul piano dove si vuol rappresentare l'orologio solare.
Si può fare delle dimensioni che si vuole, ad esempio un cerchio del diametro
di 1m o un quadrato di lato 1m. |
Elemento indispensabile per la costruzione
di un qualsiasi tipo di Orologio Solare è la conoscenza delle coordinate
geografiche del luogo ove verrà costruito. Queste si possono ricavare
da una carta topografica dell'IGM, oppure da una carta a media scala (1:250.000)
con un'approssimazione di qualche primo sessagesimale. |
Le fasi di costruzione dell'orologio solare si possono così suddividere:
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1. Tracciare la linea Meridiana e determinare il centro dell'orologio;
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2. Determinare i punti esterni per individuare le linee
orarie; |
3. Tracciare le linee orarie; |
4. Trasporto del disegno sul piano definitivo; |
5. Posizione dello stilo o gnomone. |
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1. Tracciare la linea Meridiana e determinare il centro
dell'orologio; |
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Trovato il foglio della grandezza poco superiore alle
dimensioni dell'orologio che si vuol realizzare si 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 si disegna una retta perpendicolare alla
AB, che chiameremo MM' o linea meridiana. Sempre da O tracciare 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 (fig.1). |
Da D tracciare 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 (fig.2). |
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figura 1
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figura 2
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2. Determinare i punti esterni per individuare le linee
orarie; |
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Riportare la lunghezza OD sulla linea MM' in direzione
opposta a C e determinare il punto E, per cui OD=OE. Tracciare una retta
passante per C e parallela alla retta AB; determinare su questa retta
i punti F e G in modo che CF=CG=CE, quindi unire i punti F, G con E, se
la costruzione è fatta bene i segmenti FE e GE sono perpendicolari tra
loro e stanno tutti sul cerchio di centro C (fig.3); i punti di intersezione
tra i segmenti FE e GE con la retta AB li chiamiamo rispettivamente L
e I, per questi punti tracciamo le rette parallele alla MM' e perpendicolari
alla AB chiamandole LK e IH (fig.4). |
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figura 3
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figura 4
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3. Tracciare le linee orarie; |
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A questo punto con centro in F, partendo da FE, tracciamo
con l'ausilio di un goniometro 5 archi di cerchio di ampiezza 15° e prolunghiamo
questi segmenti fino ad incontrare la retta LK. La stessa operazione la
facciamo da G, partendo da GE e prolungando questi segmenti fino ad incontrare
la retta IH. Anche con centro in E tracciamo 6 archi di cerchio di ampiezza
15°, partendo da EF e prolungando questi segmenti fino ad incontrare la
retta AB (fig.5). Uniamo tutti i punti d'intersezione con il centro C:
queste sono le linee orarie. Queste 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 (fig.6). Le linee orarie si
possono prolungare fino al bordo del foglio, oppure fino alla cornice
che delimita la meridiana stessa. |
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figura 5
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figura 6
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4. Trasporto del disegno sul piano definitivo; |
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La prima cosa da fare è costruire il falso
gnomone con del cartone rigido o con del compensato, va realizzato un
triangolo avente un angolo pari alla latitudine del luogo, e il lato che
appoggia sul piano della lunghezza di circa 15cm; quindi realizziamo con
il solito materiale due triangoli rettangoli aventi i cateti di 4-5cm:
questi li fissiamo con il nastro adesivo al primo triangolo come rappresentato
in fig.7. I due triangoli piccoli avranno la funzione di rendere verticale
il falso gnomone sul piano. |
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figura 7
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Si abbia cura di rendere orizzontale, tramite una livella
da muratore, il piano dove si traccerà la meridiana, stendiamoci sopra
dei fogli di carta carbone e infine il foglio con il disegno. Si posiziona
il falso gnomone in modo che il vertice del triangolo, che sottende l'angolo
pari alla latitudine del luogo, coincida con il punto di emanazione di
tutte le linee orarie (punto C) e il lato che appoggia sul piano si dispone
lungo la linea oraria delle 12, aprendo i due triangoli laterali rendiamo
lo gnomone verticale (fig.8). |
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figura 8
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A questo punto dobbiamo trovare la direzione del Nord
geografico per orientare la meridiana. Questa operazione la si può fare
in più modi, ve ne propongo due escludendo la bussola. |
· Per determinare la direzione del meridiano prendiamo
una tavoletta, tracciamo tanti cerchi concentrici e fissiamo nel centro
uno stilo verticale ad essa. Segniamo 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. Uniamo i punti sulla
circonferenza più grande e dividiamo in due parti uguali il segmento AB
(corda) che li unisce. Tracciamo una retta che partendo dal piede dello
stilo passi per il punto centrale della corda prima segnato: questa individua
la direzione Nord-Sud con precisione (fig. 9). |
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figura 9
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· Con questo metodo dobbiamo trovare l'ora dell'orologio
corrispondente ad un ora solare intera (10, 11, 12, 13, ecc.). Se ad esempio
vogliamo trovare l'ora dell'orologio corrispondente alle 11h 00m di ora
solare e supponiamo di trovarci il 3 Maggio a Firenze, con la carta topografica
leggiamo la longitudine a cui corrisponde una differenza di longitudine
Δτ = +15m ; dalla Tab.1 leggiamo E = -3m. A maggio è presente anche l'ora
legale estiva, quindi il sole passerà in meridiano alle 12h 12m dell'orologio. |
Ora solare |
11h 00m
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Equaz. del tempo |
-3m
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Correz. di Fuso |
+15m
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12h 12m
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al nostro orologio.
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Alle ore 12h 12m del nostro orologio non dobbiamo far
altro che ruotare il disegno, facendo attenzione che lo gnomone rimanga
in posizione, fino a quando l'ombra del falso gnomone coinciderà con la
linea oraria delle 11h 00m, in questo modo la linea oraria delle 12 assume
la direzione Nord - Sud (fig.10). |
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figura 10
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Tab.1
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Equazione del tempo
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(espressa in minuti e secondi)
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Blocchiamo il foglio al piano con del nastro adesivo
e ripassiamo tutte le linee che vogliamo riportare sul piano, quindi togliamo
il foglio. Se non vogliamo usare la carta carbone possiamo fare dei piccoli
fori lungo tutte le linee della meridiana; successivamente strusciamo
della polvere di carbone sul foglio in modo che questo lasci le tracce
sul piano sottostante tramite i fori praticati sul foglio. La nostra fantasia
ci aiuterà a scegliere i colori che più ci piacciono per dipingere la
meridiana, usando dei colori per esterni adatti al tipo di materiale scelto
per l'orologio solare. Se invece desideriamo la meridiana incisa su pietra
portiamo il disegno sul foglio da un marmista. |
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5. Posizione dello stilo o gnomone. |
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Una volta scelta la forma dello gnomone facciamo una
sagoma di cartone e portiamola da un fabbro perché ci possa tagliare un
pezzo di ferro, o di lamiera zingata, o di ottone e facciamoci saldare
due perni nella parte che appoggia al piano (fig.11), questi serviranno
per murare lo gnomone alla meridiana. |
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figura 11
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Pratichiamo 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 inseriamo i perni dello gnomone
e assicuriamoci tramite una squadretta che questo risulti perfettamente
verticale. |
La vostra meridiana è ora funzionante, ricordatevi però
che ci leggerete l'ora solare. Se volete arrivare all'ora dell'orologio
dovete apportare il correttivo fisso (Δτ), e il correttivo (E)
che varia in funzione del giorno, che potete leggere sulla Tab.1 (vedi
es. su "CENNI DI ASTRONOMIA"). |
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