La vie de not' EDD et autres bricolages

Quelques expériences amusantes à faire avec des enfants.

Saturday, September 22, 2012

Cadrans solaires

Un cadran solaire de type équatorial à découper dans une feuille de papier (cartonné si possible) et calculé à partir de cette page (elle génère du code SVG que l'on peut traduire en .pdf avec Inkscape).  Des paramètres passés dans l'URL permettent d'adapter l'impression à la latitude et à la longitude ainsi qu'au fuseau horaire (ainsi que la taille générale et le diamètre du cercle).  Le stylet du haut sert en été, celui du bas en hiver.  Si on veut qu'il fonctionne de tôt à tard en hiver, il convient d'évider les flancs qui, sans cela, font de l'ombre au stylet.

Cet autre cadran équatorial est calculé à partir de cette page selon le même principe.  Il est constitué de deux pièces de carton qui s'emboitent et d'une échelle en papier (cadran horaire).  Voir ici.


Ce troisième modèle est un prototype du premier.  L'évidement fait en sorte qu'il fonctionne également en hiver.  Ce qui n'était pas le cas du dernier.


Cadran solaire équatorial.  Il ne fonctionne que l'été (entre les deux équinoxes) quand le Soleil se trouve au dessus du plan équatorial.  Les graduations sont de 15 en 15°.  Le décalage entre le sud et l'heure exacte est fonction de la longitude et de la zone horaire.  Dans ce cas-ci, à Liège, le Soleil passe plein sud 20 minutes avant 14 heures parce que la longitude est 5(.6)° est et que CEST est UTC+2 en été.


Dans tous ces cas, le 'stylet' pointe vers l'étoile polaire (il est orienté sud-nord et incliné de la latitude par rapport à l'horizon; il serait vertical au Pôle à la latitude 90°N).  Les divisions marquant les heures sont perpendiculaires au stylet, dans le plan équatorial.

Un autre ne nécessitant qu'un coup de ciseau et trois plis, calculé ici 
Le pli de l'arête est parallèle à l'axe des pôles.  Les graduations ne sont pas de 15 en 15 degrés, il s'agit d'une projection du cadran équatorial sur le plan horizontal.  Ce n'est pas encore très visible ici, mais si la latitude diminue fortement, l'arête s'abaisse et les différences deviennent flagrantes.

Il est 15 heures légale.  La boucle est la dragonne de l'appareil photo...

Encore un autre.  Le cadran de berger ne se sert que de la hauteur du Soleil. Il faut 1/ positionner le gnomon sur la date du jour, 2/ pointer le gnomon vers le Soleil, 3/ lire l'heure.  Celui de la photo donne l'heure solaire.

Le diagramme a été généré pour la latitude 50.6 avec cette page.  Le papier est calculé pour une boîte de conserve ordinaire de 400 grammes...  Le gnomon dépasse de la boîte de 54 mm.