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

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Relógio de sol Analemático Universal

Relógio de sol Analemático: relógios de sol que consistem em pontos horários (em vez de linhas horárias) colocados ao redor de uma elipse e um gnômon móvel, perpendicular ao plano do mostrador. Pode ser em qualquer plano, mas a forma mais usual é a horizontal. Na versão horizontal do mostrador, a posição do gnômon encontra-se no eixo reto Norte-Sul menor, em um ponto determinado pela declinação do sol (isto é, a data). O mostrador analemático pode ser considerado como uma projeção do mostrador de anel equatorial universal.

Declinação (do Sol): a distância angular do Sol acima ou abaixo do Equador Celeste. O seu valor segue uma onda sinusoidal anual, variando entre 0° nos Equinócios e ± 23,4° (aproximadamente.) nos Solsticios.
Tem valores positivos quando o Sol está acima do Equador Celeste (Verão no Hemisfério Norte) e negativo quando abaixo.



A Figura 1 ilustra um típico relógio de sol analemático com sua escala de datas.

Figure 1: Analemmatic Sundial

Figura 1: Relógio de sol Analemático (CAD)

A Figura 2 ilustra o layout do projeto para o relógio de sol e as seguintes equações são usadas para calcular as coordenadas X e Y dos pontos horários e os pontos para a escala de datas.

Figure 2: Analemmatic Sundial Layout

Figura 2: Layout Relógio de sol Analemático(CAD)

A dimensão horizontal "X" do ponto "O" é:

X = sin h

onde h é o ângulo horário, em graus, determinado por:

h = (T24 - 12) * 15°

e T24 é o tempo em notação de relógio convencional de 24 horas (horas após a meia-noite), em horas decimais.

A dimensão vertical "Y" do ponto "O" é:

Y = sin ø * cos h

Observe que o cálculo de "X" requer apenas o ângulo horário e seria o mesmo para um mostrador em qualquer latitude. A dimensão "Y" depende da latitude.

O próximo passo é estabelecer a escala de datas. Esta é a escala que é usada para determinar a posição do gnômon em um determinado dia do ano. Os pontos da escala podem ser determinados para qualquer dia do mês, mas tipicamente o primeiro dia é usado e os Solstícios de Verão e Inverno estabelecem os extremos da escala. A escala de datas é determinada da seguinte forma:

S = tan (dec) * cos ø

onde "dec" é a declinação do Sol.

Para maiores detalhes, verifique a página "Relógio de sol Analemático".

É possível manipular as equações acima para criar um relógio Analemático Universal. Para fazer isso, a equação para a escala de datas deve ser feita independente da latitude "ø". Isto é feito dividindo as três equações pelo termo "cos ø". Como resultado, as equações tornam-se:

X = sin h / cos ø

Y = tan ø * cos h

S = tan (dec)

A escala das datas depende agora somente da declinação do Sol para toda a latitude. As coordenadas X e Y podem ser calculadas para qualquer número de pontos horários, em qualquer latitude.

A Figura 3 ilustra o layout de um relógio Analemático Universal. Embora possa parecer que há linhas horárias, o tempo é determinado pelo ponto em que a sombra do gnômon cai sobre uma elipse de latitude específica. Este relógio de sol funcionará na faixa de latitude de 25° a 65° no Hemisfério Norte. Para o Hemisfério Sul, os números das horas serão invertidos e a escala das datas será uma imagem espelhada sobre o semi-eixo maior. As setas "Norte" e "Sul" estarão invertidas.

Figura 3: Layout de Relógio de sol Analemático Universal (CAD)