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4/6/2011 - DJ:

Tu primer reloj de Sol

T.E.L: 6 min. 53 seg.


¿Cómo crear un Reloj de Sol? Aquí muestro un sencillo y útil recurso para crear un reloj solar.


El tiempo es uno de esos conceptos que la humanidad no termina de entender, pero que nos fascina. Que exista un flujo del tiempo implica que existe esfuerzo en el cosmos. Es que el tiempo es cambio. Piense Ud. cómo evaluaríamos el concepto tiempo si TODO estuviese completamente detenido.

Así que el tiempo es cambio. Uno de los cambios permanentes es el movimiento, porque todo se mueve. Las cosas se trasladan u oscilan, pero no están en reposo absoluto. Usted puede ahora estar completamente quieto, sí. ¿Con respecto a qué? Porque la Tierra se está moviendo y Ud. está en ella. Así que Ud. aunque esté en reposo con respecto al suelo, no lo está con respecto al Sol, por ejemplo.

Simple reloj de sol, en papel y cartón, para Buenos Aires, 11:20 hora civil.


Así que parece lógico utilizar el movimiento para establecer el paso del tiempo. Lo hacemos desde tiempos inmemoriales para la agricultura y otras actividades humanas que requieren la luz solar. Sol regit omnia.

Crear un reloj de sol es entonces una aventura formidable del pensamiento en establecer el movimiento del Sol. Los profesores que lleven esta idea al aula podrán hablar del meridiano del lugar, puntos cardinales, movimiento real y aparente del astro que nos ilumina y la famosa ecuación del tiempo.

Pero nada se aprende mejor que poniendo manos a la obra. Existen muchos recursos y guías para crear relojes de sol. Aquí expongo una idea simple que podría complementar una clase o permitirnos la aventura personal de crear uno.

Para un reloj de sol de tipo plano, uno de los más simples, hacen falta:
Un cuadrante y un estilo o gnomon. El estilo deberá tener la inclinación de la latitud del lugar.

Mismo cuadrante que la imagen anterior, al mediodía de Buenos Aires.


Para ambas cosas, es muy sencillo construir un reloj así con el programa Shadows. El mismo tiene una versión gratuita y dos versiones de pago (expert y pro). Pero con la versión gratuita podremos crear un reloj plano horizontal o vertial.
Shadows es un programa para la creación de cuadrantes solares, realizado por François Blateyron.

Su uso es simple: para la versión gratuita sólo podremos crear cuadrantes planos. Así que al iniciar un nuevo cuadrante elegiremos nuestra ubicación dentro de las brindadas por el programa o bien agregaremos una a mano. Luego elegiremos si será horizontal o vertical y listo ya tendremos el cuadrante.

Las dimensiones del mismo, los colores, cantidad de líneas, leyendas y otras opciones pueden cambiarse.



En forma predeterminada el cuadrante horizontal es de 19x16 cm, fácil de imprimir en una hoja A4. Habrá que imprimir el cuadrante y el estilo y luego pegar este último al primero. Para eso, tanto el cuadrante como el gnomon tendrán indicaciones sobre dónde pegar la base del triángulo rectángulo que forma el estilo, con las letras A y B.

El cuadrante está asociado al lugar porque no servirá el mismo para otra latitud, por lo que Shadows permite imprimir la información del cuadrante que puede ser ubicada cerca del mismo. Es común ver un reloj así en una columna que en una de sus caras tiene la información del cuadrante.


Por supuesto no hace falta hacerlo tan simple como lo acabo de describir. Crear el cuadrante en una superficie de madera MDF o similar no será nada complicado para quien se de maña en esas lides. Pero hacerlo en papel, quizás luego pegarlo sobre cartón, es una opción tan simple como amplia. En cualquier colegio podría ser realizado con facilidad o un padre hacerlo con su hijo en casa.

Emplazamiento
Este tipo de cuadrante debe emplazarse en forma horizontal o vertical, según haya sido creado. En el caso del horizontal, debe pues estar en esa posición y en relación al meridiano del lugar. El meridiano del lugar es una línea que pasaría por el Norte-Cenit-Sur. El cénit es el punto justo arriba de nuestras cabezas. Así que con brújula en mano, ubique el Norte y podrá emplazar allí su cuadrante, un día de sol.

Puede transportarlo en este caso o bien construirlo e instalarlo en un lugar fijo, que como es lógico debe ser iluminado de día (no bajo techo). En el caso de los verticales se pueden poner en una ventana de un casa o departamento.

Uso de Shadows
Un breve tutorial para crear un cuadrante con la versión gratuita de Shadows:
1-Bajamos el programa desde el sitio de Shadows.
El programa está diseñado para Windows (2000 en adelante) y tiene una interfaz en varios idiomas, incluido el español.
2-Acto seguido lo instalamos en el idioma que deseemos y tras finalizar lo abrimos.
3-Luego de la pantalla de bienvenida podremos ir al ícono Nuevo y pulsar, para que nos aparezca una ventana con opciones de lugar.
Buscamos nuestro país y debajo aparecerán diferentes ciudades, cada una con su latitud y longitud. Si los datos brindados por el programa no nos parecen adecuados o deseamos crear una nueva localidad, podemos hacerlo.



4-El siguiente paso sería elegir el tipo de cuadrante. En la versión gratuita sólo podremos crear cuadrantes planos.
5-Elegimos orientación e inclinación: horizontal, vertical, ecuatorial, polar.
Si es horizontal, no habrá nada más que elegir y pulsamos Finalizar.
6-Establecemos el tamaño, posición del estilo, grosor y color de las líneas, leyenda.



Barras de herramientas
Herramientas de la izquierda:
En la barra de la izquierda tendremos íconos para cada una de estas cosas. El primero permite cambiar el tamaño del cuadrante.
El segundo ícono permite cambiar el anclaje del estilo (normalmente no lo usaremos). Luego tendremos las opciones para mostrar las medias horas y los cuartos de hora. Otro ícono nos permite mostrar u ocultar las líneas de declinación, cambiar los estilos de las líneas, cómo mostrar los números de las horas (formato de 12/24, números romanos).

Herramientas superiores
Arriba hay otros íconos que nos permiten:
Ver el cuadrante y el estilo, gráfica y tabla de la ecuación del tiempo, guardar y abrir proyectos, imprimir, vista previa.
Si estamos viendo el cuadrante, podremos ir a Cuadros/Añadir un cuadro de texto para agregar:
Leyendas (en inglés, latín, etc)
Lugar, Coordenadas, tipo de cuadrante, etc.

Para constatar que todo funciona tenemos dos opciones de simulación, una en tiempo real y otra no.
Vamos a Utilidades/Visualizar la sombra del estilo.
Esto nos mostrará cómo se vería la sombra del sol si posicionamos correctamente el cuadrante que estamos creando. Como para esto el programa utiliza la fecha y horario del sistema, si lo hacemos de noche, no veremos nada. Si es de día se verá como tendría que ocurrir en la realidad:


La otra opción es simular un día y una hora. Vamos a Utilidades/Simular sombra del estilo:


En forma predeterminada nos mostrará la fecha y hora en la que estamos, pero podemos adelantarnos o retrasarnos a la fecha y hora que deseemos. Para eso hay dos botones, uno de fecha y otro de hora. Pulsamos el que queremos cambiar. Luego hay botones para detener, iniciar, retroceder y avanzar. Se retrocederá o avanzará según hayamos pulsado el botón de fecha u horas.
Lo que nos mostrará es una animación del cambio de la sombra para esa fecha y a partir de la hora indicada en adelante.

La vista previa, como en otros documentos, nos muestra cómo se verá el cuadrante al imprimir. Se señalarán los puntos A y B donde debe estar el estilo.
Al imprimir el estilo saldrán también en el papel las indicaciones de A y B.



Armado
Con el cuadrante creado con las opciones que hayamos elegido, lo imprimimos. Podemos usar la impresión como guía para construirlo en madera u otros materiales. En este caso, para hacerlo simple, se usó el mismo papel, luego pegado sobre cartón.
El estilo es un triángulo rectángulo, también pegado en cartón y luego sobre el cuadrante. Para eso, al recortar el triángulo le dejé una solapa, es decir que debajo de la base del triángulo dejé un rectángulo pequeño que es lo que luego pegué sobre el cuadrante.

Como es lógico, este cuadrante debe estar alineado al meridiano del lugar. Hará falta al menos una brújula para saber la línea Norte-Sur.

Y más
Aquí señalé algunas de las opciones de Shadows, pero tiene muchas más. Podemos hacer el cuadrante con la hora solar local, con la del huso horario, hora local media u hora civil, con las correcciones requeridas en cada caso.
No encuentro, al menos en la versión gratuita, la opción para señalar con texto las declinaciones.
¿Qué es eso? Pues un reloj de sol no indica sólo la hora, también la fecha, dado que la sombra proyectada por el sol se hará más corta o más larga según pasa el año.
Por ejemplo:


Eso indican las líneas horizontales en este cuadrante. Cada una puede tener un color distinto, pero no veo una opción para señalar automáticamente las fechas. En cambio, como sí es posible agregar líneas de texto, lo podemos hacer manualmente. Si nos fijamos en las fotografías tomadas hoy, es evidente que la sombra proyectada por el Sol no coincide exactamente con lo que debería, ya que la sombra debería ser un poquito menos larga. No es un error del programa, sino del emplazamiento del cuadrante.

Video: Aquí un video demostración de Shadows, que incluye el video de este reloj horizontal en la Plaza Martín Fierro de la Ciudad de Buenos Aires, hoy sábado 4 de junio.
Reloj de Sol con Shadows

http://www.youtube.com/watch?v=ID4OEW5LNQQ


Relojes de sol existentes
Estos conceptos podrían llevarnos a expediciones por nuestra ciudad porque no deben faltar relojes de sol en alguna plaza o edificio público. Incluso, algunos pueden estar mal hechos!!
Al respecto, el Dr. Alejandro Gangui escribió un artículo para Ciencia Hoy sobre relojes de sol en Neuquén y Jujuy que están mal ubicados por lo que su lectura será siempre errónea.("Encuentre el error. Mala astronomía callejera", Vol. 19, num. 110, abril 2009, pp.16-17)

En el sitio de Shadows podemos acceder a fotografías de relojes de sol de los usuarios, en distintas partes del mundo, vistos por Google Earth y en películas.

Nota escrita para el XX Carnaval de la física, en esta edición hospedado por Resistencia Numantina. Para unirse y leer las entradas existe una red social en Ning.


Fuentes y links relacionados



Sobre las imágenes

  • Capturas de imágenes de Shadows, de François Blateyron.


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