Indice
< L’arco del Sole e la linea diurna
> Altezza e azimut
Sviluppiamo ora il precedente esperimento eseguendo un certo numero di rilevazioni delle linee diurne, ad intervalli di una o due settimane nell’arco di un anno. Raccogliendo molte osservazioni avremo la conferma definitiva della loro simmetricità e ci aiuteranno a definire meglio un metodo per tracciare la linea meridiana.
Tracciare le linee diurne nel corso di un anno
E’ necessario avere a disposizione uno gnomone verticale fisso, anche di piccole dimensioni. Per la costruzione si può prendere spunto anche dal metodo dello gnomone di cartoncino descritto qui. L’importante è che esso possa essere posizionato sempre nello stesso luogo e che alla sua base si possa disporre uno stesso foglio, disposto sempre nella stessa posizione rispetto allo gnomone. La scelta del luogo è importante: deve essere un luogo abbastanza aperto con almeno una buona parte dell’orizzonte meridionale libero da ostacoli in modo che lo strumento sia illuminato nelle ore a cavallo del mezzogiorno anche d’inverno quando il Sole raggiunge le altezze minori.
Si tracciano le linee diurne (come descritto nell’esperimento precedente) di alcuni giorni dell’anno, in periodi diversi, a distanza di qualche settimana.
Ogni linea diurna dovrebbe portare indicata la data di rilevazione.
Le principali conclusioni a cui si giunge in seguito ad una raccolta sufficiente di linee diurne sono almeno tre:
- Tutte le linee diurne sono simmetriche rispetto alla linea meridiana perciò tutti gli archi diurni del Sole sono altrettanto simmetrici rispetto al piano meridiano.
- Le linee diurne si raggruppano in due categorie: quelle con curvatura rivolta verso lo gnomone e più vicine ad esso (F,G,H e I) raccolte a cavallo dell’estate quando il Sole raggiunge altezze maggiori in cielo, e quelle più lontane con curvatura opposta A,B,C,D) raccolte a cavallo dell’inverno.
- Esiste una linea diurna retta (E) che separa i due gruppi precedenti.
Si capirà meglio in seguito la ragione della disposizione e della forma delle linee diurne. Per il momento, approfittiamo della conferma di questa simmetria per tracciare la linea meridiana e trovare i quattro punti cardinali dell’orizzonte.
Tracciare con precisione la linea meridiana
Tracciare la linea meridiana è ora un’operazione abbastanza semplice e si basa proprio sulla simmetria della figura. Il metodo è descritto nella pagina dedicata ai cerchi indù.
La linea meridiana è una direzione fondamentale per gran parte delle prossime esperienza. Essa interseca il circolo dell’orizzonte nei due punti cardinali nord ($N$) e sud ($S$). La retta perpendicolare ad essa segna le direzioni degli altri due punti cardinali, est ($E$) e ovest ($W$). Quando l’ombra dello gnomone si trova lungo la linea meridiana è il mezzogiorno solare vero: il Sole raggiunge la sua massima altezza in cielo rispetto agli altri momenti del giorno e attraversa il piano meridiano. La sua ombra, in quel momento raggiunge la sua minima lunghezza.
La verticale astronomica, indicata dallo gnomone e il piano orizzontale sul quale si proietta l’ombra sono la materializzazione della direzione e del piano fondamentale del sistema altazimutale. Lo zenit ($Z$) e il nadir ($Z’$) sono i poli di questo sistema. Il punto cardinale nord definisce il semicerchio origine dello stesso sistema (l’arco $ZNZ’$).
Nella prossima pagina si definiranno meglio le due coordinate di questo sistema: altezza e azimut.
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