sábado, 6 de septiembre de 2008

EL RELOJ DE SOL (RELOJ DE CUADRANTE DECLINANTE)

EL RELOJ DE SOL (RELOJ DE CUADRANTE DECLINANTE)
­-Construyendo relojes de Sol-


En la entrega anterior logramos fabricar un reloj de sol de cuadrante horizontal, en esta entrega haremos un reloj de Sol de cuadrante declinante.

¿Qué es un cuadrante Solar declinante?

El cuadrante Solar DECLINANTE es aquel en el cual la superficie de proyección (que es la superficie graduada con las horas) no está perpendicular con el plano vertical que contiene al eje formado por los polos, es decir, que el cuadrante Solar no está exactamente mirando al Norte o al Sur, si no que está ladeado.

El desarrollo geométrico y trigonométrico de la proyección de los ángulos horarios en el plano declinante contiene cierto grado de dificultad, el cual aún es salvable con nuestros conocimientos matemáticos del bachillerato.

Las imágenes siguientes muestran el desarrollo matemático para hallar la proyección de los ángulos horarios a partir del cuadrante Solar horizontal.




En este caso, los ángulos horarios son diferentes de un lado con el otro, tomando como referencia la línea que representa las 12 del medio día, es decir, la graduación no es simétrica y este detalle muy importante hay que tomarlo en cuenta si queremos proyectar un reloj de son vertical para una fachada de vivienda. De igual manera, dependiendo del valor de la declinación del cuadrante con respecto al Norte o al Sur, sólo es posible visualizar las horas o bien desde el amanecer hasta el medio día o desde el mediodía hasta el atardecer.

El diseño del reloj de Sol de cuadrante declinante presentado en este post está concebido simulando la esquina de una vivienda, es decir, de dos paredes contiguas y mantenidas a 90º una con respecto a la otra gracias al pié o gnomon. Este concepto es para conseguir estabilidad estructural del reloj y asegura que las dos paredes que lo conforman se mantengan a 90º. El ángulo del cuadrante declínate para nuestro proyecto Solar es de 45º con respecto al plano vertical que mira a los polos.

Realizados los cálculos necesarios para establecer los ángulos horarios del cuadrante declinante podemos efectuar el trazado de los mismos en un papel para obtener de esta manera las plantillas.




Plantillas pegadas a un cartón y recortadas.

Ensamblado el reloj, el mismo queda con la apariencia siguiente.



Obsérvese en las imágenes la inclinación que posee el gnomon con respecto a los cuadrantes (en este caso 45º) y la forma en esquina que tienen los cuadrantes para darle estabilidad.


Vista del cuadrante Solar.


Vista lateral del reloj de Sol.


Para leer la hora en este reloj, tenemos que orientarlo de manera que el gnomon quede alineado con el eje de los polos, es decir apuntando a los mismos de la misma manera que hicimos con lo relojes anteriores.


Hora Solar local: 8:00 AM


El reloj de cuadrante declinante y el de cuadrante horizontal.


El reloj de Sol de cuadrante ecuatorial y el reloj de cuadrante declinante.

En esta última imagen se aprecia claramente el ángulo de desviación que posee el cuadrante Solar declinante al compararlo con el cuadrante Solar ecuatorial.

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