Capricorn: Dec.22-Jan.29 The Sundial Primer
criado por Carl Sabanski
Capricorn: Dec.22-Jan.29

Mostradores com Qbasic

Mostradores com QBASIC - Mac Oglesby - Monofilar Horizontal Hora Padrão (ou Civil)

"Foi um prazer fazer muitos relógios de sol com alunos do ensino fundamental. Na primavera de 2000, fiz alguns mostradores de Hora Padrão com um grupo de alunos do 4º ano (cerca de 9 e 10 anos). Alguns professores e o diretor da escola também participaram.

A foto em anexo (DSCN7350xs.jpg - veja a Figura 1) mostra um desses mostradores. Mais informações sobre sua construção podem ser encontradas no meu artigo na revista Compendium "Student Dials" (vol. 8-4 de dezembro de 2001).

Para desenhar a face do mostrador, usei o meu programa QB HMSTPS1.BAS, o utilitário de conversão CONVERTX.EXE de Fer de Vries e DeltaCad. O arquivo DeltaCad WARDDIAL.dc mostra a face do mostrador com suas analemas "desdobradas" para cada hora inteira e os arcos de data, sendo o dia 1° de janeiro os arcos mais internos e mais externos.

Quando a construção foi concluída, os alunos tomaram seus mostradores ao ar livre para praticar o nivelamento deles, orientando-os com respeito ao Sul verdadeiro e praticando a leitura do tempo. Fiquei satisfeito (e um pouco surpreso) de que eles pareciam captar facilmente a idéia de ler o tempo, como mostrado na interseção da data atual e da sombra do cordão. Nós já havíamos passado um período de aula em ambientes fechados, trabalhando com visuais simplificados para aprender a ler esse tipo de relógio de sol.

Apenas para minha própria diversão, usei exatamente a mesma face do mostrador para construir um relógio de sol de Plano de Sombra. Veja a foto DSCN7353xs.jpg. O mesmo programa QB ajudou-me a criar vários relógios de sol Plano de Sombra Hora Civi para dar de presente aos amigos e familiares".

Antes de olhar para a construção de um relógio de sol de Plano de Sombra, primeiro examinaremos o desenho de um relógio de sol Monofilar Horizontal Hora Padrão. A Figura 1 mostra um exemplo de um relógio de sol que pode ser construído.

Figure 1: Horizontal Monofilar Standard Time Sundial

Figura 1: Relógio de sol Monofilar Horizontal Hora Padrão

Horizontal Monofilar Standard Time Sundial - HMSTPS1.bas

Este programa é chamado de "Relógio de sol Monofilar Horizontal". Monofilar refere-se ao fato de que uma única peça de cordão ser usada para a borda de projeção de sombra ou estilo. As linhas curvas são a analema "desdobrada" e permitem a correção da Equação de Tempo. Os "arcos de data" circulares indicam onde ler a sombra para obter a correta correção de EdT. As linhas horárias também podem ser corrigidas para a longitude.

Você pode obter o programa QBASIC, bem como um arquivo compatível com DeltaCad (HMSTPS.ZIP) aqui.

A Figura 2 mostra o programa quando é aberto no QBASIC. Aproveite o tempo para ler os comentários. Existem alguns parâmetros que você precisa modificar para que ele crie um relógio de sol para um lugar específico. Estes são destacados pelo retângulo vermelho e começam na linha 10 e continuam por um total de 8 linhas.

A primeira linha define o nome do arquivo de texto e fornece o endereço onde será gravado.

filename$ = "c:\HMSTPS1. txt"

"c: \ HMPSTPS1.txt" pode ser alterado para colocar o arquivo em qualquer diretório/pasta e dar-lhe qualquer nome. "c:" define o disco rígido e provavelmente não vai mudar. O caminho está definido para o raiz, mas deve ser alterado para um diretório/pasta mais apropriado. Lembre-se de usar a barra invertida "\". O nome do arquivo "HMSTPS1" é apropriado, a menos que você gostaria de dar outro nome a ele.

As seguintes linhas, 11 a 17, precisam ser modificadas para definir os parâmetros do relógio de sol da seguinte maneira:

PHI = 43 - 'Latitude do mostrador em graus decimais (0° <66,5°)
LocLong = 72.58 - 'Longitude do Meridiano Local (em graus decimais, oeste +)'
Meridian = 75 - 'Longitude do Meridiano de Fuso Horário Padrão (graus decimais)'
EoTyesno = 1 - 'Deseja Correção de Edt ? (1=sim, 0=não)
STRT = 1 - '1º do mês para começar (Jan = 1, Fev = 2, ... Dez = 12)'
Min = 375 - 'raio do arco interno (raio de arco mais externo = Min + 366°)'
SPZ = .5 - 'Frações das linhas horárias (.5 extrai linhas de meia hora)'

Todos os valores em vermelho podem ser alterados, se necessário, para atender aos seus requisitos de desenho específicos. Observe que repetir decimais para "SPZ" pode produzir resultados ruins.

Figure 2: Horizontal Monofilar Standard Time Sundial QBASIC Program

Figura 2: Programa QBASIC Relógio de sol Monofilar Horizontal Hora Padrão

"Para as latitudes superiores a 0° e inferior a 66,5°, este programa desenha uma face do mostrador horizontal que possui arcos de data e uma analema "desdobrada". As correções de Longitude e Equação de Tempo podem ser incluídas. Para evitar qualquer correção para longitude, digite os mesmos valores para longitude e fuso horário. Digite 0 para EoTyesno para não aplicar a correção de EdT.

Somente algumas linhas aparecem na tela, mas todos os dados para linhas do mostrador serão gravados em um arquivo .txt. O programa CONVERTX.EXE de Fer de Vries pode ser usado para criar, a partir do arquivo .txt, um arquivo .dxf para uso por um programa de CAD, como o DeltaCad. Algoritmos publicados por Fer de Vries serão usados para calcular a EdT e Declinação do Sol."

Quando o programa é executado, a segunda tela que você verá será mostrada na Figura 3. Os dados de configuração do relógio são mostrados aqui e podem ser verificados. Se houver um erro, encerre o processamento do programa e comece novamente a fazer as alterações necessárias.

Figure 3: Horizontal Monofilar Standard Time Sundial Configuration Screen

Figure 3: Configuração de Tela Relógio de sol Monofilar Horizontal Hora Padrão

Depois que a execução do programa for concluída, o relógio de sol é desenhado na tela, embora não esteja completo. Isso é mostrado na Figura 4 e os arcos de data em falta podem não ser claramente vistos. As notas, na parte superior da tela, não são salvas no arquivo de texto e devem ser lidas antes de sair do programa.

Figure 4: Horizontal Monofilar Standard Time Sundial - QBASIC Screen Output

Figura 4: QBASIC Saída de Tela Relógio de sol Monofilar Horizontal Hora Padrão

Depois que o arquivo de texto é criado, use o programa CONVERTX.EXE para convertê-lo em um arquivo DXF. A Figura 5 mostra o relógio de sol quando o desenho é aberto no DeltaCad. Pode parecer que faltam partes de algumas linhas, mas não faltam. Elas podem ser vistos se você ampliar o desenho. A cruz é o centro do relógio de sol e o ponto a partir do qual o gnômon monofilar se originará.

Figure 5: Horizontal Monofilar Standard Time Sundial DXF File Opened in DeltaCad

Figura 5: Relógio de sol Monofilar Horizontal
Hora Padrão Arquivo DXF Aberto no DeltaCad

As figuras acima mostram o relógio de sol desenhado usando os valores padrão da Figura 3. A Figura 6 mostra o desenho completo para o relógio de sol mostrado na Figura 1. Os números das horas e um texto foram adicionados e os limites da placa do mostrador foram definidos. Os comentários sobre as linhas faltantes indicadas acima também se aplicam aqui.

Figure 6: Completed Drawing of the Horizontal Monofilar Standard Time Sundial

Figura 6: Desenho Completo de Relógio de sol Monofilar Horizontal Hora Padrão

Na Figura 1, a placa do mostrador é impressa em papel e colada em um pedaço de madeira. Um segundo pedaço de madeira é fixado à extremidade superior da placa do mostrador como mostrado e em ângulos retos à placa de discagem. O ponto de fixação do cordão é conhecido na placa do mostrador, mas ainda deve ser determinado na placa da extremidade vertical. Observe a linha vertical curta na parte superior da placa do mostrador posicionada diretamente acima da cruz, localizada no centro do relógio de sol. Uma linha vertical deve ser elaborada na placa traseira desta linha curta. A partir do desenho CAD, meça a distância "h" do centro do relógio de sol até o ponto em que a linha vertical curta cruza a placa traseira vertical, que na Figura 1 é o limite superior da placa do mostrador de papel.

Como este é um relógio de sol Horizontal, o ângulo que o monofilar ou o cordão gnômon fará com a placa do mostrador é igual à latitude inserida na linha 11 do programa QBASIC. A distância vertical "v" acima da placa da extremidade vertical onde o cordão deve ser fixado é calculada da seguinte forma:

v = h x tan (latitude)

Marque essa distância na linha vertical que foi desenhada na placa traseira vertical. Na Figura 1, os furos foram perfurados nas placas de madeira onde a corda deve ser fixada.

Agora, vejamos o relógio de sol de Plano de Sombra Horizontal. A Figura 7 mostra este relógio de sol. Um relógio de sol de Plano de Sombra possui um gnômon móvel, configurado pelo usuário, para que ele e a sua sombra estejam no plano horário do Sol. No caso deste relógio de sol, o cordão é fixado apenas à placa vertical e ficará no plano horário do Sol quando sua sombra passar pelo centro do relógio de sol marcado pela pequena cruz. O cordão é esticado e movido até que sua sombra passe pelo centro do relógio de sol, como mostrado na Figura 7.

Figure 7: Standard Time Shadow Plane Sundial

Figura 7: Relógio de sol Plano de Sombra Hora Padrão

Para fazer com que o relógio de sol de Plano de Sombra gire a placa do mostrador 180º e coloque a placa vertical na extremidade oposta à posição em que foi posicionada na Figura 1. Use a equação dada acima para calcular a posição onde o cordão será fixado na placa traseira vertical. Tenha cuidado para medir a distância "h" que vai do centro do relógio de sol até o ponto diretamente acima e na placa do mostrador superior. Na Figura 7 esta não é a borda do papel, mas a borda da placa de madeira. A distância vertical "v" será menor neste caso porque o centro do relógio de sol está mais próximo da placa traseira vertical.