viernes, 22 de julio de 2011

FABRICACIÓN RELOJ DE SOL

     Un reloj de sol no se puede comprar en una tienda, porque en cada punto de la Tierra el Sol "pasa" con diferente horario e inclinación, por lo que hay que construirlo "in situ".
     Como se trata de una empresa en teoría muy difícil pero en la práctica muy sencilla, voy a explicar cómo construí el mío, sin tener en cuenta ninguna complicada fórmula matemática y sin conocimiento alguno de astronomía. Por lo tanto, va dirigido a quienes, teniendo interés por este tema, no saben cómo empezar.  
     Es necesario, sin embargo, saber en qué latitud estamos (distancia entre el Ecuador y cualquiera de los Polos). El Ecuador está a 0º, los Polos a 90º y mi casa a 41º 37' de latitud Norte. Se averigua fácilmente con un buen mapa o consultando Google Earth. Ya tenemos un dato, nuestra inclinación hacia el Polo. 
     Llegué a la conclusión de que el más preciso y sencillo es el horizontal. El mío se "activa" hacia las siete de la mañana (algunos árboles lejanos me impiden ver la "salida" del Sol en verano) y "funciona" sin interrupción hasta las nueve de la tarde.
     Materiales necesarios, reciclados:
1º     Un objeto totalmente plano. El mío es una losa (piedra llana) de 32 por 27 centímetros y un grosor de 2,5. Se puede utilizar cualquier material en el que se pueda grabar y escribir y resistente al Sol, la lluvia...
2º     Una varilla metálica (gnomon, estilo, estilete, aguja...) de unos 24 centímetros de longitud, recta (conseguí la mía del asa de un bote grande de pintura).
     Coste de los materiales: 0.
     Necesitaremos algunos instrumentos para su realización, que si no tenemos podemos pedir prestados o construirlos:
     -   Una brújula. Se fabrica fácilmente frotando una aguja de coser o alfiler en un imán (hay imanes en       cierres de puertas, altavoces, etc.): se ata un hilo en el centro, se deja colgando horizontal y señala Norte-Sur.
     -   Algún instrumento para perforar: punzón, taladradora...
     -   Un lapicero.
     -   Algo con punta fina y metálica capaz de rayar la piedra.
     -   Una regla u objeto recto.
     -   Un cuadrante o cualquier instrumento para medir ángulos. Si no se tiene se fabrica: el ángulo recto de un folio mide 90º, la mitad 45º... se trata de marcar nuestra latitud con la mayor aproximación posible.
     -   Cartón.
     -   Tijeras.
     -   Un poco de cemento o material duro y resistente.
     -   Un rotulador, pintura, etc. que resista la intemperie.
     -   Un nivel, instrumento para comprobar la horizontalidad del plano. Sabemos que el agua tiende siempre a estar horizontal.
     -   Un reloj de pulsera con la hora exacta. Se pone en hora, minutos y segundos con las señales horarias de la radio.
     -   Un día soleado del inicio del verano.
     Los preparativos se pueden hacer en cualquier lugar. Relato paso a paso lo que hice yo:
  1º     Se marca el centro de la piedra a lo largo con un lapicero, se traza una línea: será la línea Norte-Sur.
  2º     A unos 7 cm. del borde Sur de la piedra se hace una línea perpendicular a la otra que señalará Oeste a la izquierda y Este a la derecha (en el hemisferio Sur todo es al revés: N=S, O=E). Ver figura 1.
  3º     Se marca en un cartón el ángulo de nuestra latitud y se recorta. Ver figura 2.

                                                                                                
                                    Figura 1                                                Figura 2
                                
   4º     Hay que perforar la piedra en el punto donde se cruzan las dos líneas N-S y O-E, dando al agujero la inclinación de nuestro ángulo y donde se insertará la varilla, dos centímetros.
  5º     A unos tres centímetros de los bordes izquierdo, derecho y Norte se trazan dos líneas paralelas separadas por 0,5 cm. Ver figura 3.
  6º     Utilizando como guía el cartón en el que hemos recortado el ángulo se inserta la varilla en el orificio; para conseguir que esté exactamente sobre la línea Norte Sur podemos utilizar cualquier objeto con ángulo recto: escuadra, libro... Hay que fijar bien la varilla en su posición rellenando el agujero de la base con cemento, cuñas o cualquier cosa resistente. Ver figura 4.


                               

                                  Figura 3                                                                             Figura 4
                                                                                                                            
  7º     Hemos terminado los preparativos. Ahora hay que buscar su ubicación final. En mi caso, un tejado junto a una terraza. Construí con cemento y otras piedras una base plana y horizontal, algo más pequeña que la losa, así da la impresión de que el reloj está suspendido en el aire. Si no tenemos nivel de burbuja utilizaremos agua, no falla.
  8º     Una vez encontrado o fabricado un sitio adecuado, soleado y horizontal, colocamos allí la piedra (suelta, sin pegar) y con ayuda de la brújula hacemos que la línea del Norte (y por lo tanto la varilla) señale el Norte. No es exactamente el Norte geográfico, no importa.

                                                                                                            
                   Figura 5                                                                          Figura 6

  9º     El reloj está hecho. Comprobamos que la varilla señala en el hemisferio Norte la estrella polar boreal, Polaris, una débil estrella que tenemos que localizar a través de la Osa Mayor (ver figura 5). En el Sur no hay estrella polar, hay que intuir el lugar a través de la Cruz del Sur (ver figura 6). Hay dificultades para localizar la Cruz del Sur pero... ¡Nuestro reloj ya señala el Sur, se trata de una mera comprobación! Nos decantamos resueltamente por marcar la hora oficial, la que señale nuestro reloj de pulsera. A principios del verano, un día soleado y con mucho tiempo libre, nos entregamos a la trascendental tarea de marcar las horas, medias horas y cuartos: cuando el segundero de nuestro reloj (y las señales de la radio) "dé" las dos en punto, marcamos con el lapicero el centro de la sombra de la varilla, allí donde se cruza con las dos líneas que habíamos trazado, al Norte. Y así hora tras hora, es importante marcar la primera y última y todas las que podamos y sus medias y cuartos. Esto lo podemos hacer a lo largo del día del inicio del verano, la víspera y el día siguiente; más adelante explico por qué tanta urgencia. Si por falta de tiempo o una nube inoportuna queda algo sin señalar, no hay problema, sabemos que entre las 12 y la 1 están las 12:30, marcamos en el centro, lo mismo con los cuartos. Este sistema puede parecer a simple vista poco científico, no importa: lo que queremos es un reloj perfecto e inevitablemente nos incitará a mejorar nuestros conocimientos astronómicos y nos hará profundizar en la gnomónica.
10º     Una vez tenemos todo marcado con lapicero y comprobado su exactitud, hay que conseguir que el reloj sea permanente, las tintas se borran. Tenemos que hacer una hendidura, rayar las horas y todas las líneas para que quede todo grabado para siempre, incluidos los números romanos que acompañan las horas: VII, VIII, IX, X, XI, XII, I, II, III, IV, V, VI, VII, VIII, IX... Hecho esto, para hacerlo visible, se rellenan las hendiduras con tinta de rotulador, pintura, etc. Ver fotografías de mi reloj de sol.



     Tenemos un buen reloj pero también ha de ser un objeto decorativo: nuestra intuición artística puede hacer maravillas.
     Si no tenemos ningún sitio plano para ubicar nuestro reloj podemos optar por hacerlo vertical. Es lo mismo, pero adosado a una pared (bien asegurado), la varilla con idéntica inclinación (pero con la punta hacia abajo). La piedra tiene que estar orientada Oeste-Este, perpendicular al suelo. Las horas marcadas serán menos, lógicamente, pero puede resultar más decorativo.
     Todo lo dicho hay que matizarlo si vivimos en las cercanías del Ecuador: la inclinación de la varilla sería 0º, así que habrá que optar entre un reloj horizontal con la varilla vertical (en este caso las horas tendrán todas 15º) o uno vertical con la varilla horizontal.
     Con el paso del tiempo nuestro reloj se "atrasará" o "adelantará". Es inevitable, la órbita de la Tierra es como es. Tras el inicio del verano la sombra de la punta de la varilla comienza a alargarse hacia el Norte y a desplazarse hacia el Oeste. Este desvío se recupera y al inicio del otoño vuelve a su lugar en el centro. A partir de ahí se desplaza hacia el Este y se vuelve a recuperar al principio del invierno; ese día la sombra de la varilla alcanza su máxima longitud, tras lo que empieza a acortarse y a desplazarse nuevamente hacia el Oeste. A comienzos de la primavera otra vez recupera su posición en el centro e inicia un desplazamiento hacia el Este que culmina regresando otra vez hacia su posición del solsticio de verano en que la sombra alcanza su mínima longitud. Todo esto referido, como es natural, a la sombra de la varilla a mediodía (solar, en mi hora oficial de verano son las 2 de la tarde). Ver figura 7.

                                             Figura 7: Esquema de la Meridiana para todo el año.

     Todo esto lo "descubrí" una vez construido mi reloj, aunque no lo he marcado (todavía): en invierno la sombra se "sale" del reloj y además unos pinos me ocultan el Sol a mediodía y no los voy a talar. Pero como el reloj es "portátil" seguramente algún año de estos lo cambio de lugar para marcarlo.
     Se puede marcar, desde luego, siempre a mediodía: Cualquier día pero especialmente los días 21 de cada mes. Marcamos con un punto el centro de la sombra de la punta de la varilla el 21 de julio, el 21 de agosto... se unen los puntos con una línea y el resultado será parecido al 8 de la figura 7. Para esto habrá que hacer la varilla algo más corta. Podemos dibujarlo en el centro de la piedra, basta con hacer una marca a unos 10 cm. de la base de la varilla con algo que proyecte sombra, un arete de alambre, por ejemplo. Tanto si la marcamos en el centro como arriba hay que proyectar la sombra al lugar de las horas que tenemos marcadas. También se puede marcar directamente en ese lugar de las horas: a la izquierda del mediodía del inicio del verano estarán julio, agosto, enero y febrero y a la derecha octubre, noviembre, abril y mayo. Magnífica opción sería trazar las líneas horarias onduladas. Un buen dibujo de la Meridiana nos da un nuevo dato: por la sombra podemos saber en qué día del año estamos (en primavera y otoño habrá que mirar de reojo la vegetación...). Y en invierno... nos cambian el horario y nos da igual si funciona o no, un día de fuerte ventisca y con nuestro reloj sepultado bajo medio metro de nieve apetece más estar junto a un buen fuego y ya llegará el verano, cuando nuestro reloj de sol vuelva a "dar" las horas con exactitud.   



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