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Come preparare una meridiana orizzontale

Una meridiana orizzontale consiste in un piano, marcato in ore, ed uno gnomone alloggiato sulla linea del mezzogiorno e uscente dal piano.

In modo da fornire l'esatto tempo locale lo gnomone deve essere parallelo con l'asse terrestre, o, in altre parole, deve puntare verso il polo celeste. Nell'emisfero settentrionale, ciò significa, per scopi pratici, che lo gnomone dovrebbe puntare la Stella Polare. Inizialmente si dovrebbe controllare se la meridiana è costruita per il posto in cui dovrebbe essere allestita. Se così non fosse, la base del piano della meridiana dovrebbe essere corretta in modo che lo gnomone punti correttamente verso nord, verso il polo celeste.

Trovare la direzione del vero Nord

Vari metodi vengono suggeriti in letteratura, che vengono qui riassunti, con riferimenti alle fonti pubblicate se tu ne avessi bisogno

    1. Usare una bussola. Questo metodo non è molto accurato, ma funziona per una piccola meridiana da giardino.

      Ricorda che la bussola punta verso il nord magnetico, e deve essere fatta una correzione tramite la declinazione magnetica. (La declinazione magnetica a Greenwich nell'UK era 3º58 W, e diminuisce di 0º08 annualmente, ma in alcune aree del mondo è maggiore, e ci sono anche più variazioni locali)

    2. Segnare l'ombra esattamente al mezzogiorno locale L'ombra deve essere proiettata da un oggetto perfettamente verticale. Puoi usare un filo a piombo, un paletto posto verticalmente con una livella, o lo spigolo verticale di un palazzo. Devi sperimentare per ottenere una buona ombra, e per trovare un metodo idoneo per marcare l'ombra nell'istante del mezzogiorno locale.

      Ricorda che il sole si sposta 15º verso ovest in un'ora, e quindi si sposta 1º verso ovest ogni quattro minuti. (Alla latitudine di Londra, questo equivale a circa 290 metri al secondo). L'ora del tuo orologio deve essere corretta di conseguenza. Ad esempio, a Lowestoft (che è il punto più ad est dell'Inghilterra a 1º45E, il mezzogiorno locale è esattamente 7 minuti prima del mezzogiorno di Greenwich. Penzance all'estremo Ovest dell'Inghilterra a 5º33W, ha un mezzogiorno locale che è 22 minuti e 12 secondi dopo quello di Greenwich.

      Ricorda anche che il sole sembra essere più veloce o lento rispetto agli orologi di una quantità discussa sotto Equazione del Tempo Il sole è "veloce" fra il 16 Aprile ed il14 Giugno, e nuovamente fra il 2 Settembre ed il Natale e "lento" negli altri periodi dell'anno. "Veloce" significa che, se ti trovi sul meridiano standard meridian della tua zona oraria, il sole sarà esattamente sopra di te ("mezzogiorno solare") non alle 12:00:00 del tuo orologio, ma alcuni minuti prima. Durante la costruzione della tua meridiana orizzontale, devi conoscere a quale ora il sole sarà esattamente sopra di te. Per cui somma mentalmente l'Equazione del Tempo all'ora del tuo orologio, o metti avanti il tuo orologio di una quantità pari all'Equazione del Tempo in modo chem, nell'istante in cui il tuo orologio segnerà le12:00:00, tutti gli altri orologi segneranno in realtà alcuni minuti prima, ed esso sarà il "mezzogiorno solare" La stessa cosa, naturalmente, vale anche se non ti trovi sul meridiano standard della tua zona oraria, ma di questo hai già tenuto conto nei calcoli del paragrafo precedente.

    3. Usare il metodo delle stesse altezze Esso richiede un bel giorno soleggiato, ed una tavola accuratamente livellata con un chiodo o un bastoncino perfettamente verticale. In una variante, dei cerchi concentrici vengono tracciati attorno alla base del bastoncino verticale. La posizione della punta dell'ombra viene segnata quando essa tocca ciascuno dei cerchi nelle ore del mattino e della sera. Se sei fortunato ci saranno due segni sullo stesso cerchio. Uniscili con una linea. Dividi a metà questa linea, e traccia un'altra linea che va dal punto di mezzo della prima fino alla base del bastoncino - questa sarà la vera linea Nord-Sud.

      Un'alternativa è quella di segnare dei punti sul percorso della punta dell'ombra, e poi di unirli con una linea. Quindi disegnare un cerchio che fornisca la massima distanza possibile fra due punti di intersezione, e come prima dividere a metà la linea, e tracciare una linea dal punto di mezzo alla base del bastoncino - questa sarà la vera linea Nord-Sud.

    Controllare l'angolo dello gnomone

    Poiché le meridiane orizzontali sono spesso prodotte in massa, esse devono essere predisposte per una sola latitudine. Molte vengono costruite in Birmingham, dove la latitudine è di circa 52ºN, per cui l'angolo fra lo gnomone ed il piano della meridiana sarà anch'esso di 52º Spesso, la gente si porta a casa una meridiana rientrando dalle vacanze, per cui l'angolo potrebbe essere molto differente. Ad esempio, una meridiana fatta per il sud della Spagna avrà un angolo intorno ai 37 gradi e non fornirà l'ora corretta se verrà piazzata nel Sud dell'Inghilterra dove la latitudine è di 51 gradi. Fortunatamente, è possibile compensare questo problema.

    Prima di tutto, misura l'angolo dello gnomone con un goniometro.

    Poi, se vuoi puoi confermare questa misura controllando che le linee orarie siano state tracciate correttamente, calcolando a ritroso l'angolo dello gnomone usando gli angoli delle linee orarie. (Il libro di Waugh fornisce un esempio di questi calcoli a p.48, ed anche una tabella che riporta gli angoli corretti delle linee orarie per ciascun grado di latitudine. Ad esempio, l'angolo delle linee orarie delle 9 del mattino e delle 3 pomeridiane dalla linea del mezzogiono è 26º24 a 30ºN, 29º50 a 35ºN, 32º44 a 40ºN, 35º16 a 45ºN, 37º27 a 50ºN, e 39º20 a 55ºN.)

    Compensazione di un angolo dello gnomone non corretto

    Terzo, usare un cuneo per portare lo gnomone parallelo all'asse terrestre. Per esempio, la meridiana delle vacanze portata a casa dalla Spagna (lat 37ºN) da piazzare nel Sud dell'Inghilterra (lat 51ºN) dovrà essere inclinata di 14º, in modo che lo gnomone so trovi a 51º sull'orizzontale. Puoi sia misurare questo angolo con un goniometro, sia calcolare l'altezza del cuneo moltiplicando la lunghezza del piano della meridiana per il seno dell'angolo di correzione. In questo caso, il cuneo necessario per una meridiana quadrata con il lato di 10 cm sarebbe di 2.4 cm.



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