INDICAZIONI PER LA COSTRUZIONE DI UN OROLOGIO SOLARE VERTICALE

 

Vocaboli comunemente utilizzati in gnomonica

Su una parete verticale, orientata verso sud e ben soleggiata, determinare il rettangolo che ospiterà il quadrante.  Le dimensioni del rettangolo non sono vincolanti ed in linea di massima subordina solo la posizione del punto "A". Rappresentate le linee orarie e posizionato lo stilo sarà la scorniciatura ad adeguarsi al quadro. Indi eseguire nell'ordine le cinque operazioni che serviranno a:

1.      trovare la linea meridiana o del mezzogiorno;

2.      trovare il centro "O" del quadrante;

3.      trovare la linea equinoziale;

4.      trovare le linee orarie;

5.      posizionare lo stilo.

1° operazione   Ricerca linea meridiana

Si suppone che la parete sia a perpendicolo; si prende in esame un muro rivolto a Sud (ma sarà difficile trovare esattamente questa condizione) più probabilmente sarà rivolto a Sud-Est  o a Sud-Ovest.

Indicata la mezzeria si fissa nel muro (o si appoggia tenendola ben ferma) nel punto "A" perfettamente perpendicolare al muro stesso un'asta lunga circa 1/5 o 1/6 dell'altezza del quadro "h".  Per un quadro h = 100 cm e b = 90 cm l'asta potrà misurare 15 o 16 cm.

Il punto "A" si troverà a circa ¾ dell'altezza rispetto alla base.

 

Parete rivolta: esattamente a Sud Sud-Est Sud-Ovest

Se la parete è rivolta a Sud-Est il punto "A" si trova un po' a destra della linea centrale e la parete si dice declinante Est; se la parete è rivolta a Sud-Ovest si dice declinante Ovest e il punto "A" si trova un po'a sinistra della linea.   Più la parete è declinante più il punto "A" si allontana dalla linea. Nei grafici che seguiranno la parete è supposta declinante Est. Se nel caso che interessa fosse declinante Ovest i grafici risultano speculari. L'asta  messa nel punto "A" dicesi falso stilo e bisogna fissarla nel muro o semplicemente appoggiarla tenendo conto che poi converrà toglierla.
Per "A" si tracciano due linee rette una verticale A V e una orizzontale Z Z' (usare una livella a filo a piombo!). Poi: esaminare la tabella dell'equazione tempo e leggere il valore segnato nel giorno che si compie l'operazione.

Curva dell'equazione del tempo dalla quale ricavare il valore di "eq minuti".
Il valore cambia a seconda del periodo dell'anno (rappresentato dai segni zodiacali)  in cui ci si trova. Per una maggiore precisione si consiglia di usare le tavole delle effemeridi annuali anziché dedurre "EQ" dal grafico cartesiano. Nell'istante in cui il nostro orologio da polso (che si suppone perfettamente corretto) segna 12 h  +20 minuti + eq minuti  (20 minuti è valido per Cremona e dintorni, se in vigore l'ora solare aggiungere un'ora) si segna sul muro, l'estremo dell'ombra determinata dal falso stilo precedentemente posto. Tale estremo si indica con C. Per mezzo del filo a piombo si traccia per C la linea verticale MM'. Essa è la meridiana cercata. Per controllo si può ripetere l'operazione in giorni successivi: si deve sempre ottenere la stessa linea meridiana, facendo però attenzione che Eq, anche se di poco, è cambiato.

Punto ombra "C" e  linea meridiana  M M'

2° operazione: Ricerca centro dell'orologio

 

Si segna su AV il segmento AG lungo quanto l'asta fissata nel muro; congiungo B con G

Centro in B con raggio BG e trovo su Z Z' il punto D.  Su MM' il punto 0 si trova disegnando un segmento che parte da D con angolo pari alla  latitudine j fino ad intersecare la linea meridiana. esso rappresenta il centro cercato. Nel punto O andrà poi fissato lo stilo e dal punto O partiranno le linee orarie.

Cremona e le sue zone limitrofe risultano favorite nella costruzione in quanto la latitudine di Cremona è di circa 45° e quindi BD è circa uguale a BO. Se si desidera maggior precisione per Cremona Φ = 45°,13.  E' opportuno ricorrere alla trigonometria:

tan. Φ = 1,0045 ; "BO" = "BD" x tan.  Φ;  Quindi per Cremona  "BO" è leggermente più lungo di "BD".

3° operazione: Linea equinoziale


Angoli retti  (90°)

Si traccia per G la perpendicolare alla BG  incontra la Z Z' in E : esso è il  primo punto dell'equinoziale. Per D si traccia la perpendicolare alla OD che incontra la meridiana MM' in  Q.
Q è il secondo punto dell'equinoziale. La linea equinoziale passa quindi per i punti  E Q. La linea O Q  si dice "sustilare"  ed intercetta l'equinoziale formando un angolo retto.

4° operazione: Linee  orarie

Si centra in E  con r = EG

Si centra in Q con r = QD

I due archi si intersecano in F. Se la costruzione è corretta F,A,O, devono essere allineati e si deve avere  FE  perpendicolare ad  FQ. Si centra in F con raggio che sfiori l'equinoziale; a partire da FE o da FQ si divide il cerchio in archi di 15° ciascuno. La suddivisione deve essere fatta con la massima accuratezza. Si prolunghi sull'equinoziale tale suddivisione. Infine dal centro  O partano tante   linee che intercettino i punti sull'equinoziale precedentemente trovati e vadano oltre,  indicando tali linee con numerazione romana. Tali linee rappresentano le linee orarie cercate.

NB Se il muro è declinante come quello del grafico alcune ore non possono figurare.

5° operazione: posizionamento del gnomone

L'asta gnomonica deve avere spessore tale da non flettere alle sollecitazioni esterne altrimenti va rinforzata accettando le "ombre improprie". Il gnomone va ben fissato nel muro nel punto "O", l'altro estremo deve toccare l'estremo del falso stilo che era stato posto nel punto "A". Constatato che il gnomone risulta ben fissato si toglie il falso stilo perché produce un'ombra inutile. Si provveda ad eliminare ogni traccia di quanto servito alla costruzione evidenziando invece le linee orarie (segnando le relative ore) a sinistra della linea meridiana quelle del mattino  a destra quelle del pomeriggio. Si evidenzi anche l'equinoziale e la linea meridiana (l'orario delle 12 locali vere solari). Scorniciatura, grafica di ornamento, motto, dati sulla località sono lasciati alla fantasia dell'autore.

Esempio di grafico per orologio solare su parete declinante  ovest.