Um relógio de sol é um dispositivo que usa a posição do sol para refletir o tempo. Uma vara vertical, chamada de gnômon, é posicionada para projetar uma sombra na face de um relógio de sol pré-marcada. Conforme o sol se move no céu, a sombra também se move. O conceito pode ser facilmente demonstrado em seu quintal com um relógio de sol muito básico construído com uma vara e um punhado de pequenas pedras. Existem muitos projetos fáceis que as crianças podem fazer para aprender o conceito também. Para algo um pouco mais avançado, você pode construir um relógio de sol permanente em seu jardim ou quintal. Depois de algumas medições e um pouco de carpintaria, ele refletirá o tempo com precisão.
Passos
Método 1 de 3: Usando Paus e Pedras
Etapa 1. Reúna suas ferramentas
Este relógio de sol extremamente básico é uma ótima maneira de explicar o conceito com muito pouco planejamento. Tudo que você precisa para criá-lo são alguns itens simples encontrados em seu quintal. Essas ferramentas são um bastão reto (cerca de 60 centímetros de comprimento), um punhado de pedras e um relógio de pulso ou telefone celular para indicar as horas.
Etapa 2. Encontre uma área ensolarada para plantar a vara
Procure um local que fique totalmente exposto ao sol o dia todo. Empurre uma das pontas do pau na grama ou na terra. Se você mora no hemisfério norte, incline levemente o manche em direção ao norte. Se você mora no hemisfério sul, leve-o ligeiramente em direção ao sul.
- Se você não tem acesso a uma área gramada com terra fofa, pode improvisar.
- Encha um pequeno balde com areia ou cascalho e plante o graveto diretamente no centro dele.
Etapa 3. Comece às 7h00
Se você quiser completar o relógio de sol em um único dia, comece pela manhã, depois que o sol nascer totalmente. Examine a vara às 7:00 da manhã. Conforme o sol brilha sobre ela, a vara lançará uma sombra. Use uma de suas pedras para marcar o local onde a sombra cai no chão.
Etapa 4. Retorne ao stick a cada hora
Defina um alarme ou fique de olho no relógio para poder atualizar o mostrador a cada hora. Retorne às 8h e use outra pedra para marcar onde a sombra do bastão cai no chão. Faça a mesma coisa às 9h, 10h e assim por diante.
- Se você quiser o máximo de precisão, use giz para marcar cada pedra com a hora exata em que você a colocou no chão.
- A sombra se moverá no sentido horário.
Etapa 5. Continue este processo até o anoitecer
Volte a cada hora e marque com uma pedra no chão. Faça isso até que não haja mais luz do sol durante o dia. Seu relógio de sol estará completo no final do dia. Enquanto o sol estiver brilhando, você pode usar este dispositivo simples para saber que horas são.
Método 2 de 3: usando um prato de papel e canudo
Etapa 1. Reúna suas ferramentas
Este relógio de sol fácil é um ótimo projeto para crianças em um dia de verão. As ferramentas necessárias são muito simples - provavelmente você já tem tudo de que precisa em casa. Os itens necessários são lápis / marcadores, um prato de papel, um lápis afiado, tachinhas, uma régua e um canudo plástico reto.
Comece a preparar o prato por volta das 11h30 em um dia ensolarado e sem nuvens
Etapa 2. Escreva o número 12 na extremidade da placa
Use um lápis ou marcador para isso. Pegue o lápis afiado e empurre-o através do centro do prato de papel. Remova o lápis para que fique com um buraco no centro.
Etapa 3. Use uma régua para desenhar uma linha reta
Desenhe-o do 12 até o orifício que você fez no centro do prato. Este número representa 12 horas.
Etapa 4. Use uma bússola para determinar o pólo celestial mais próximo
Seu canudo, ou gnômon, deve apontar para o pólo celeste mais próximo, que é paralelo ao eixo da Terra. Esse é o Pólo Norte para quem vive no Hemisfério Norte. Se você mora no hemisfério sul, é o pólo sul.
Etapa 5. Traga o prato para fora um pouco antes do meio-dia
Coloque-o no chão em uma área que terá total exposição ao sol o dia todo. Passe o canudo pelo orifício no centro do prato.
Etapa 6. Empurre o canudo levemente
Faça isso de forma que ele se incline na direção do pólo celeste mais próximo.
Etapa 7. Gire a placa exatamente ao meio-dia
Gire-o para que a sombra do canudo fique alinhada com a linha que você desenhou. Como você está medindo apenas as horas do dia, a placa vai acabar ficando parecida com um relógio, mostrando apenas 12 horas.
Etapa 8. Prenda a placa no chão
Passe alguns alfinetes pela placa para que fique fixa no mesmo lugar no chão.
Etapa 9. Retorne à placa uma hora depois
Às 13h, volte ao prato e verifique a posição da sombra do canudo. Escreva o número 1 bem na borda da placa, onde você vê a sombra caindo.
Etapa 10. Defina um alarme e volte para fora no início de cada hora
Continue marcando a posição da sombra na borda da placa. Você observará que a sombra está se movendo no sentido horário.
Etapa 11. Converse com seu filho sobre a sombra
Pergunte por que eles acham que a sombra está se movendo. Explique o que está acontecendo enquanto a sombra se move ao redor do mostrador.
Etapa 12. Repita esse processo até o anoitecer
Continue marcando a placa a cada hora até que a luz do dia acabe. Neste ponto, o relógio de sol estará completo.
Etapa 13. Verifique a placa no dia seguinte
Faça com que seu filho volte ao prato no próximo dia de sol e diga a hora com base na posição da sombra. Este dispositivo simples pode ser usado para dizer a hora em qualquer dia ensolarado.
Método 3 de 3: Construindo um Relógio de Sol Avançado
Etapa 1. Corte um círculo de 20 polegadas de diâmetro de madeira compensada de ¾ polegadas
Este círculo será a face do relógio de sol. Cubra ambos os lados do círculo de madeira com primer. À medida que a cartilha seca, pense em como você deseja que seu relógio de sol se pareça. Você precisará escolher um estilo de número, como algarismos romanos, números padrão e assim por diante.
- Escolha as cores que deseja usar e, se quiser, um desenho ou ilustração para colocar no rosto.
- Esboce alguns projetos diferentes até que você tenha definido algo final.
Etapa 2. Desenhe seu projeto final em um grande pedaço de papel circular
Você o usará como um estêncil para transferir o desenho para o círculo de madeira, então desenhe-o em escala. Agora você precisa colocar os números no design, o que exigirá algumas medições precisas. Use uma régua e um transferidor para fazer isso.
- Comece com o número 12 bem no topo, como o mostrador de um relógio.
- Meça onde está o centro do círculo e, em seguida, use a régua para desenhar uma linha precisa do 12 ao centro.
Etapa 3. Use o transferidor para medir exatamente 15 graus para a direita
Marque o número 1 aqui. Use a régua para traçar outra linha horária. Continue marcando os números com exatamente 15 graus de diferença. Mova no sentido horário e use o transferidor para continuar marcando os números. Trabalhe seu caminho até chegar ao número 12. Este estará diretamente em frente ao primeiro 12. Eles representam o meio-dia e a meia-noite.
- Em seguida, comece novamente com 1 até que você termine no 12 original bem no topo. Os números agora são marcados com precisão no papel.
- As 24 horas completas são representadas para a precisão mais precisa. Quando as estações mudam, também muda a posição da Terra. No verão, os dias são mais longos. No inverno, eles são mais curtos.
- Há dias no verão em que há mais de 12 horas de luz do dia.
Etapa 4. Pinte seu desenho no círculo de madeira
Use seu papel como um estêncil para que os números e as linhas horárias correspondam ao que você mediu com precisão. Use marcadores de tinta para colocar os números na madeira, pois eles envolverão um trabalho de detalhe fino. Os marcadores de tinta são preferíveis aos marcadores permanentes, pois são mais resistentes aos elementos.
Etapa 5. Obtenha o gnômon
O gnômon é a parte do relógio de sol que lançará a sombra. É um pedaço de tubo roscado e você precisará ter aproximadamente cinco ou sete centímetros de comprimento. Seu diâmetro deve ser de meia polegada. Certifique-se de que o diâmetro do gnômon seja ligeiramente mais largo do que o próprio tubo. Improvise uma ponta cônica.
- O comprimento do tubo e da ponta do gnômon não deve ser superior a sete centímetros no total.
- Pinte o gnômon da cor que você quiser. Isso evitará que enferruje.
Etapa 6. Prepare o poste do relógio de sol para montagem
O poste é onde a face do relógio de sol, o círculo de madeira, será montada. Você precisará de um poste de madeira moldado por pressão 4x4x8 que tenha sido tratado ao ar livre. Ele precisa estar perfeitamente reto e sem grandes rachaduras. Para montá-lo corretamente, o topo do poste deve ser cortado com um ângulo preciso.
- Para obter este ângulo, subtraia sua latitude atual de 90 graus.
- Por exemplo, se você estiver localizado a 40 graus N. latitude, você desenhará um ângulo de 50 graus no 4x4.
Etapa 7. Corte o ângulo na coluna
Desenhe uma linha em ângulos retos usando um esquadro de carpinteiro. Desenhe esta linha a quinze centímetros do topo da coluna. A linha é o lado inferior do ângulo. Use um transferidor para medi-lo e, em seguida, corte o ângulo com uma serra de mesa.
- Em seguida, meça o centro da face do relógio de sol e faça um furo lá.
- Teste a fixação do poste na face do relógio de sol com um parafuso de 5/16 polegadas, apenas para ter certeza de que tudo se encaixa corretamente.
Etapa 8. Cave um buraco para o poste
Encontre um local ensolarado para o seu relógio de sol e cave um buraco para o poste. Certifique-se de não perturbar quaisquer cabos ou linhas subterrâneas enterrados. Coloque o poste no buraco. Teste para se certificar de que não tem mais de um metro e meio do solo quando em pé. Use uma bússola para se certificar de que o ângulo que você cortou no poste está voltado para o norte. Use um nível de carpinteiro para se certificar de que o poste está exatamente na vertical.
- Coloque o poste permanentemente no lugar, despejando-o e fixando-o no cimento.
- Aguarde alguns dias antes de montar a face do relógio de sol, para que o cimento seque completamente.
Etapa 9. Prenda a face do relógio de sol ao poste
Use um parafuso de 5/16 pol. Por 2 pol. Para fixar a face. Aperte o parafuso o suficiente para que ele segure o rosto no lugar, mas você ainda será capaz de girar o rosto facilmente. Coloque o flange diretamente sobre a face do relógio de sol.
- Você deve ser capaz de ver o parafuso no orifício central do flange.
- Use a mão direita para aparafusar o tubo gnomon no flange, que você deve segurar com a mão esquerda.
Etapa 10. Gire a face do relógio de sol para que as 6 horas da manhã
e 18h00 as linhas são horizontais. Em seguida, alinhe o gnômon de forma que essas mesmas linhas pareçam estar indo direto para o centro. Certifique-se de que a linha ao meio-dia também pareça que está passando diretamente pelo gnômon.
Etapa 11. Defina a hora e anexe o gnômon
Você deve definir a hora durante o horário de verão para ler com precisão. Segure o flange firmemente com a mão esquerda. Use sua mão direita para girar a face do relógio de sol. Verifique a hora atual. Continue girando o rosto até que a sombra do gnômon apareça ao mesmo tempo no relógio de sol. Use um lápis para marcar onde estão os quatro parafusos do flange e remova o flange.
- Agora aperte o parafuso de lag. Não mova a face do relógio de sol ao fazer isso.
- Faça furos para os quatro parafusos e aparafuse o flange no relógio de sol.
- Por último, aparafuse o gnômon.
