Astronomie

L'ombre d'un bâton vertical à midi solaire devrait être rectiligne nord/sud, non ?

L'ombre d'un bâton vertical à midi solaire devrait être rectiligne nord/sud, non ?

Au vrai midi solaire, le point subsolaire devrait être directement au nord ou au sud de vous, et donc l'ombre d'un bâton vertical devrait pointer directement au nord ou au sud, n'est-ce pas ?

La page Wikipédia de Sun Path m'embrouille. Il prétend qu'aux équinoxes, l'ombre d'un bâton vertical pointera à 23,5° par rapport au nord ou au sud vrais. Il dit que vous n'obtenez que des ombres droites nord/sud à midi solaire aux solstices.

Sur l'équateur, le soleil sera droit au-dessus et un bâton vertical ne projettera aucune ombre à midi solaire sur les équinoxes. À l'équinoxe de printemps, au nord du point subsolaire (sur l'équateur), l'ombre du bâton vertical pointera un peu vers l'ouest du vrai nord (NNW) indiquant 336,5° du vrai nord et un peu vers l'est du vrai sud (SSE) lisant 156,5° du vrai Nord. À l'équinoxe d'automne, au nord du point subsolaire (sur l'équateur), l'ombre pointera un peu vers l'est du nord vrai (NNE) en lisant 23,5° du nord vrai (et au sud du subsolaire, l'ombre pointera un peu vers l'ouest de sud vrai (SSW) lecture 203,5 ° du nord vrai).

--https://en.wikipedia.org/wiki/Sun_path#Shadow_of_a_vertical_stick_at_solar_noon

Pourquoi cela serait-il vrai ? Ma compréhension est que le vrai midi solaire est défini par le moment où le Soleil est directement au nord ou au sud, et le point subsolaire est sur votre longitude. Moyenne Le midi solaire est une autre histoire, grâce à l'équation du temps.


Votre compréhension est correcte, l'ombre d'un bâton vertical sur un plan horizontal pointe toujours vers le nord ou le sud à midi solaire, sauf dans les tropiques où parfois il n'y aura pas d'ombre car le soleil est au zénith, et aux pôles, où le midi solaire n'est pas défini. Le soleil peut également être sous l'horizon à midi solaire : les endroits à l'intérieur d'un cercle polaire peuvent connaître une nuit polaire, lorsque le soleil ne se lève pas pendant au moins une journée entière. Ces jours-là, même à midi solaire, le Soleil reste sous l'horizon.

Ce passage erroné semble provenir de modifications du 13 avril 2012. Le texte original avait plus de sens :

Sur l'équateur, le soleil sera droit au-dessus et un bâton vertical ne projettera aucune ombre à midi (heure solaire) les 21 mars et 23 septembre, l'équinoxe. A 23,5 degrés au nord de l'équateur sur le tropique du Cancer, un bâton vertical ne projettera aucune ombre le 21 juin, le solstice d'été pour l'hémisphère nord. Le reste de l'année, l'ombre de midi pointera vers le pôle Nord. À 23,5 degrés au sud de l'équateur sur le tropique du Capricorne, un bâton vertical ne projettera aucune ombre le 21 décembre, le solstice d'été pour l'hémisphère sud, et le reste de l'année son ombre de midi pointera vers le pôle Sud. Au nord du tropique du Cancer, l'ombre de midi pointera toujours vers le nord, et inversement, au sud du tropique du Capricorne, l'ombre de midi pointera toujours vers le sud.


L'ombre d'un bâton vertical à midi solaire devrait être rectiligne nord/sud, non ? - Astronomie

Style: est la ligne dans l'espace qui génère le bord d'ombre utilisé pour indiquer l'heure sur la plaque du cadran.

Nœud: est un point qui projette une ombre pour indiquer l'heure et/ou la date sur une plaque de cadran.

Lignes de déclinaison : sont des lignes sur un cadran indiquant la déclinaison du soleil à une date particulière.

Figure 1 : Les parties d'un cadran solaire - Hémisphères Nord et Sud.

La question est : quelle doit être la hauteur du gnomon ? Ou peut-être combien de temps le style du gnomon devrait-il durer ?

  • Quelles sont les dimensions de votre cadran?
  • Aurez-vous des lignes de déclinaison sur le cadran indiquant la date ?
  • Si des lignes de déclinaison existent, seront-elles tracées par la pointe supérieure du style ou y aura-t-il un nodus ?
  • S'il n'y a pas de lignes de déclinaison, vous devez décider de la longueur de votre ombre ?

C'est à midi solaire le jour du solstice d'été que l'ombre portée par le gnomon d'un cadran horizontal sera la plus courte. À tout autre moment et date, l'ombre sera plus longue. Où voulez-vous que cette ombre se trouve sur votre cadran solaire ou voulez-vous qu'elle s'étende au-delà de l'extrémité nord de la plaque du cadran ? Vous avez peut-être déjà conçu un gnomon, mais vous voulez vous assurer que l'ombre atteindra toujours vos marqueurs horaires. Vous devez déterminer la longueur de l'ombre du gnomon au midi solaire au solstice d'été lorsque le soleil est à son altitude maximale.

Le tableau 1 répertorie les longueurs d'ombre minimales (SMIN) à diverses latitudes sur la base d'une hauteur de gnomon de 1 unité. Lorsque vous déterminez la hauteur de votre gnomon, multipliez par SMIN pour déterminer l'ombre la plus courte qu'il projette. Si vous remarquez des nombres négatifs à des latitudes inférieures à 25 °, veuillez vous rendre à la fin de cette page.

Tableau 1 : Longueurs d'ombre minimales - Cadran solaire horizontal

Vous pouvez également déterminer la longueur d'ombre minimale que votre gnomon projettera en utilisant "The Dialist's Companion". Ce programme vous permet de définir n'importe quel lieu, date et heure. L'image ci-dessous montre que le programme a été défini pour le 20 juin 2004 et que le "Dial Time" est réglé sur 12:00 pm. Pour ce faire, l'heure "Pinawa Central" a été entrée comme 12:00 pm, puis la touche "End" a été sélectionnée pour figer l'écran. Tant que la touche "End" n'est pas sélectionnée à nouveau, l'heure de "Pinawa Central" peut être réglée à tout moment et l'horloge restera figée. Notez que l'heure de "Solar Noon" est donnée à 12:25:12 pm. La saisie de cette heure réglera le "Dial Time" sur 12:00 pm. La longueur de l'ombre est indiquée par "Shadow" et doit être multipliée par la hauteur de votre gnomon.

Figure 3 : Détermination de la longueur d'ombre minimale à l'aide de "The Dialist's Companion".

Peut-être n'avez-vous aucune idée de la taille du gnomon. Établissez d'abord la distance entre l'origine du cadran et le marqueur de ligne d'heure de midi. Dans la figure 4, cette distance sera la somme du gnomon "Base Length" et de la "Shadow Length".

Figure 4 : Comment déterminer la longueur du style - Cadran solaire horizontal

En appliquant la loi des sinus, vous pouvez déterminer la longueur du style comme suit :

Longueur du style / sin (altitude du soleil) = (longueur de la base + longueur de l'ombre) / sin 66,56
Longueur du style = 1,09 * (longueur de la base + longueur de l'ombre) * sin (altitude du soleil)
Longueur du style = 1,09 * (Longueur de la base + Longueur de l'ombre) * sin (113,44 - Latitude)

En supposant une "longueur de base + longueur d'ombre" de 1, le tableau 2 montre la longueur de style requise à différentes latitudes. Multipliez simplement le facteur "Style Length" par votre "Base Length + Shadow Length" requis et vous aurez la longueur de style pour votre gnomon.

Tableau 2 : Calcul de la longueur du style - Cadran solaire horizontal

Qu'en est-il d'un cadran solaire vertical direct au sud ? C'est à midi solaire le jour du solstice d'hiver que l'ombre projetée par le gnomon d'un cadran vertical sera la plus courte. Vous devez déterminer la longueur de l'ombre du gnomon au midi solaire au solstice d'hiver lorsque le soleil est à son altitude minimale.

Le tableau 3 répertorie les longueurs d'ombre minimales (SMIN) à diverses latitudes sur la base d'une hauteur de gnomon de 1 unité. Lorsque vous déterminez la hauteur de votre gnomon, multipliez par SMIN pour déterminer l'ombre la plus courte qu'il projette.

Tableau 3 : Longueurs d'ombre minimales - Cadran solaire vertical

Pour déterminer la taille du gnomon, établissez d'abord la distance entre l'origine du cadran et le marqueur de ligne d'heure de midi. Dans la figure 5, cette distance sera la somme du gnomon "Base Length" et de la "Shadow Length".

Figure 5 : Comment déterminer la longueur du style - Cadran solaire vertical

En appliquant la loi des sinus, vous pouvez déterminer la longueur du style comme suit :

Longueur du style / sin (90 - Altitude du soleil) = (Longueur de la base + Longueur de l'ombre) / sin 66,56
Longueur du style = 1,09 * (Longueur de la base + Longueur de l'ombre) * sin (90 - Altitude du soleil)
Longueur du style = 1,09 * (Longueur de la base + Longueur de l'ombre) * sin (Latitude + 23,44)

En supposant une "longueur de base + longueur d'ombre" de 1, le tableau 4 montre la longueur de style requise à différentes latitudes. Multipliez simplement le facteur "Style Length" par votre "Base Length + Shadow Length" requis et vous aurez la longueur de style pour votre gnomon.

Tableau 4 : Calcul de la longueur du style - Cadran solaire vertical

Comparez le tableau 1 au tableau 3 et le tableau 2 au tableau 4. Notez que les valeurs de "SMIN" dans le tableau 1 et de "STYLE LENGTH" dans le tableau 2 pour un cadran solaire horizontal à une latitude particulière sont les mêmes que celles des tableaux 3 et 4 pour une verticale directe au sud. cadran solaire à la co-latitude. Ce que cela indique, c'est qu'un cadran solaire vertical à une latitude particulière est le même qu'un cadran solaire horizontal à la co-latitude. Un cadran vertical sud direct peut être réduit à un cadran horizontal équivalent.

Les nombres négatifs de longueur d'ombre dans le tableau 1 se produisent dans les tropiques où le soleil se déplace suffisamment au nord pour que les ombres pointent vers l'équateur. La figure 6 est intéressante et permet de visualiser cet événement. Il s'agit d'un graphique de "l'angle d'incidence solaire" à midi local pour différentes latitudes au cours de l'année. Un angle d'incidence solaire de 90° signifie que le soleil est à l'horizon et un angle de 0° signifie qu'il est directement au-dessus.

Figure 6 : Angle d'incidence solaire

Notez qu'à des altitudes plus basses, le soleil est directement au-dessus de vous deux fois par an. Ces jours-là, une tige verticale ne fera pas d'ombre. Aux latitudes plus élevées, le soleil n'est jamais au-dessus et dans l'Arctique et l'Antarctique, le soleil est à l'horizon ou en dessous pendant une partie de l'année. Consultez la page "Sun Charts" pour des informations plus intéressantes.


Commentaires des lecteurs

TROUVEZ VOTRE CHEMIN SANS BOUSSOLE

Soumis par Noel Searles le 29 mai 2021 - 15h10

Ron, j'enseigne la sécurité des chasseurs, les cartes et boussoles et la survie. Avec votre attitude, je vous suggère fortement de rester en dehors des bois ou du moins d'un endroit où vous pouvez voir la route. Que se passe-t-il si la batterie de votre téléphone portable/GPS meurt, si vous la laissez tomber ou si vous la perdez ou si vous n'êtes pas assez près d'une tour pour recevoir la réception Je vais vous dire quoi, à NH, vous recevrez une facture de 20 000 par recherche et sauvetage si vous vous trouvez à temps. S'il vous plaît, ne soyez pas si arrogant et peut-être pourrez-vous apprendre et survivre.

Soumis par Ron le 26 mai 2021 - 8h21

C'est le 21e siècle. Allumez simplement votre GPS.

Perdu dans les bois

Soumis par Carol le 26 mai 2021 - 7h18

Oh mon Dieu!! Je suis d'accord avec Linda. N'allez pas dans les bois si vous ne savez pas où vous allez. Emportez une boussole et demandez à un membre de la famille d'utiliser son appareil pour vous suivre (juste au cas où vous prendriez une petite tournure sans méfiance dans la direction où vous alliez et que vous vous perdiez)

Perdu dans les bois

Soumis par Carol le 26 mai 2021 - 7h18

Oh mon Dieu!! Je suis d'accord avec Linda. N'allez pas dans les bois si vous ne savez pas où vous allez. Emportez une boussole et demandez à un membre de la famille d'utiliser son appareil pour vous suivre (juste au cas où vous prendriez une petite tournure sans méfiance dans la direction où vous alliez et que vous vous perdiez)

Perdu dans la forêt

Soumis par Helen DePrima le 25 juin 2020 - 15h58

J'ai toujours dit à mes enfants de descendre dans les bois jusqu'à atteindre un ruisseau ou au moins un lit de ruisseau asséché. Le suivre vers le bas conduira éventuellement à un contact humain. Probablement pas de bons conseils dans le vaste espace de l'Ouest, mais fonctionne en Nouvelle-Angleterre.

Utilisez l'ombre du soleil et un bâton vertical

Soumis par Russ le 25 juin 2020 - 10:53

Les conseils sur "sun at midi" et "wristwatch" vous donneront les mauvais emplacements pour le nord, comme d'autres l'ont souligné, en raison du midi local vs apparent, des fuseaux horaires, de l'heure d'été, etc. Mais voici un moyen de trouver le nord par temps clair (dans l'hémisphère nord) :

Sur un sol plat, enfoncez un bâton de 4 pieds dans le sol pour qu'il soit vertical et que son ombre ne soit pas obstruée. À partir du milieu de la matinée, placez des pierres sur le sol de temps en temps à la pointe de l'ombre du bâton. La pierre qui est la plus courte distance de la base du bâton pointe vers le nord (tracez un pointeur de la base du bâton à travers cette pierre). Remarque : vous pouvez arrêter de placer des pierres lorsque l'ombre commence à s'allonger.

Montre-bracelet

Soumis par The Editors le 26 juin 2020 - 15h46

Merci pour votre retour : Nous avons ajouté quelques détails au texte sur la méthode de la montre-bracelet et le soleil étant plein sud à midi pour clarifier. Merci d'avoir partagé votre méthode alternative!

Trouvez votre chemin sans boussole

Soumis par Tom le 14 juin 2019 - 6:35

Au Texas, seuls les genévriers/arbustes à feuilles persistantes poussent sur le côté sud des collines. Les arbres à feuilles caduques poussent du côté nord. J'ai aussi observé cela en Oklahoma. En allant plus à l'ouest du Texas, seuls les cactus poussent du côté sud des collines et les genévriers à feuilles persistantes ne sont que du côté nord. Fondamentalement, le côté sud des collines ne supporte que la végétation la plus résistante à la sécheresse/à la chaleur, tandis que le côté nord supporte la végétation qui a besoin de plus d'humidité/d'ombre.

Je ne comprends pas comment les gens

Soumis par Confused in New. le 28 septembre 2014 - 21h43

Je ne comprends pas comment les gens "suivaient la gourde à boire" au nord. Quand je me tiens dehors et que je fais face au nord, la Grande Ourse pointe vers le sud en direction de Polaris. Si je suivais la direction indiquée, j'irais vers le sud. J'ai toujours entendu dire que vous saviez toujours où se trouve le nord en trouvant Polaris. Il s'avère que je sais où est le nord et Polaris n'est-ce pas. Merci de m'aider à comprendre où je me trompe.

Polaris ne bouge pas dans le

Soumis par The Editors le 29 septembre 2014 - 11:36

Polaris ne bouge pas dans le ciel (enfin, il tourne juste un peu, car ce n'est pas exactement le nord, mais assez proche), et est toujours là - il ne se couche pas. Polaris est aussi le bout du manche de la Petite Ourse. L'orientation de la Petite Ourse tournera au fur et à mesure que la Terre tourne (donc notre vue change), donc parfois le bol de la louche sera plus haut que la poignée, et parfois plus bas. De plus, l'orientation sera généralement opposée à celle de la Grande Ourse - donc si le bol de la Grande Ourse est plus haut que son manche, le bol de la Petite Ourse sera probablement plus bas que son manche.
La Grande Ourse tournera également - parfois vous verrez le bol plus haut que la poignée (comme si le liquide dans le bol se déversait), parfois de niveau et parfois plus bas (pour retenir le liquide). Les deux étoiles définissant le côté extérieur du bol de la Grande Ourse (loin du manche) pointeront toujours vers le bout du manche de la Petite Ourse. Comme vous l'avez fait, vous devez tracer la ligne du bas du bol de la Grande Ourse au haut du bol et l'étendre environ 5 fois pour trouver Polaris. Parfois, cette ligne est tracée vers le bas (ou vers le sud) dans le ciel si la Grande Ourse est au-dessus de la Petite Ourse à ce moment-là, car les deux tournent autour de Polaris. La direction de cette ligne tracée peut se déplacer vers le bas ou vers le sud de la Grande Ourse à la Petite Ourse, mais son point d'arrêt, Polaris, par rapport à l'endroit où vous êtes au sol, est au nord (vous serez face au nord pour le voir) . Serait-ce la confusion?
La hauteur au-dessus de l'horizon que vous pouvez voir Polaris dépendra de votre latitude. C'est à peu près à l'horizon à l'équateur. Au fur et à mesure que vous vous déplacez vers le nord, Polaris sera vu plus haut dans le ciel, jusqu'à ce qu'au pôle Nord, il soit directement au-dessus de vous. À, disons, 42 degrés de latitude nord, Polaris ne sera pas au-dessus de la tête, donc tracer une ligne vers le bas depuis la Grande Ourse, si elle était "au-dessus" de Polaris à ce point, semblerait se diriger vers le sud (même si la ligne aller au point nord).
J'espère que cela t'aides!

Les étoiles comme directions

Soumis par Linda le 13 février 2019 - 12:26

Je viens de finir de lire tous les commentaires. Si vous ne vivez pas là où le ciel est beau et clair, vous pouvez oublier tout cela. Munissez-vous d'une boussole.

Aussi, pour trouver le Nord sans

Soumis par moi aussi le 12 septembre 2010 - 14h52

De plus, pour trouver le nord sans boussole, recherchez de la mousse verte sur les arbres et les rochers. Il pousse mieux du côté nord.
Certains rochers qui sont restés immobiles pendant de longues périodes auront tendance à se séparer le long d'une ligne nord-sud en raison d'un chauffage inégal par le soleil.

Le dernier point sous « Observer

Soumis par Quintus Twig le 5 décembre 2009 - 00h23

Le dernier point sous "Observer la nature" est quelque peu trompeur. Le soleil est au sud vrai à midi local, pas à midi. La différence est que midi moyen est l'heure à laquelle le soleil est le plus haut dans le ciel au méridien standard pour le fuseau horaire (le méridien de longitude qui passe par le centre d'un fuseau horaire et est utilisé pour normaliser l'heure dans l'ensemble du temps zone) tandis que le midi local est le point auquel le soleil est au point le plus élevé dans le ciel pour l'emplacement exact. Il peut y avoir jusqu'à une demi-heure de différence entre le midi moyen (1200 dans votre fuseau horaire) et le midi local. C'est jusqu'à 7,5 degrés dans la mauvaise direction. Voici ce que je recommande :

Rassemblez une feuille de papier de taille standard, une boussole de dessin, du ruban adhésif (le scotch est bon), un clou court (moins d'un pouce de long), un stylo ou un crayon et un presse-papiers. Collez le clou au centre du morceau de papier et notez votre position et la date du lendemain (ou chaque fois que vous utilisez cet appareil) au bord du papier. Fixez le papier sur le presse-papiers (avec le clou à la verticale) et collez l'extrémité libre du papier sur le presse-papiers afin que le papier ne soit pas froissé (. ). Ensuite, passez une bonne nuit de sommeil (surtout si vous faites cela en été). Soyez prêt à enregistrer la position de l'ombre de l'ongle toutes les heures environ (plus les intervalles sont petits, mieux c'est). Placez le presse-papiers (avec du papier et des clous) sur le sol à l'extérieur (dans un endroit ensoleillé) avant dix heures du matin au plus tard (si vous enregistrez l'ombre à des intervalles très courts, vous pourriez probablement commencer à onze heures, mais plus tard et il défie le but). Marquez la pointe de l'ombre de l'ongle à l'intervalle que vous choisissez (une heure suffit si vous n'avez pas besoin d'une grande précision) et notez le temps pour chacun. Continuez à enregistrer jusqu'à 13 heures (ou si vous voulez un tracé complet, continuez jusqu'à ce que l'ombre disparaisse, ces tracés peuvent être utiles pour ceux qui s'intéressent à l'astronomie, comme je vais l'expliquer). Tracez maintenant votre tracé (pour un tracé astronomiquement utile, essayez de tracer la courbe). Un bon disque devrait montrer un "U" qui s'approche de l'ongle. Retirez le clou (sans déplacer le papier ou le presse-papiers. ) Prenez la boussole de dessin et tracez un cercle autour de l'endroit où se trouvait le clou. Tracez une ligne entre les deux intersections du cercle et du tracé de l'ombre. Trouvez le milieu de cette ligne, tracez une ligne à partir de ce point jusqu'à l'endroit où se trouvait le clou. Cette ligne pointe vers le sud (vrai sud). C'est la définition astronomique du sud.

Les tracés peuvent être utilisés pour prédire les mouvements des corps célestes en calculant l'altitude du soleil à partir du tracé de l'ombre. Mesurez à partir d'un point que vous avez marqué jusqu'à l'endroit où se trouvait le clou et enregistrez cette distance en tant que variable, B. L'équation pour l'altitude est la suivante :

où A est l'altitude et C est la hauteur du clou

Observez comment les planètes se déplacent par rapport à la ligne formée entre le soleil aux altitudes en tirant mentalement le tracé de l'ombre et en l'imaginant dans le ciel (aux altitudes calculées). En vous tenant debout près du presse-papiers (juste à côté), trouvez des références visuelles pour vous-même (j'utilise des branches d'arbres). Ensuite, vous pourrez regarder les étoiles se déplacer par rapport à cette ligne imaginaire (je ne vous le gâche pas !).

La méthode de création de tracés d'ombre pour trouver le sud est assez précise. Je l'ai utilisé pour créer plusieurs cadrans solaires, qui étaient tous assez précis (à moins de dix minutes de ma montre). C'est plus précis que l'observation de polaris (l'étoile polaire, qui s'écarte en fait légèrement du nord dans un motif circulaire) et je conseille fortement à toute personne intéressée par l'astronomie d'étudier l'interprétation des ombres (gnomoniques) et la numérotation (théorie et construction des cadrans solaires, qui sont plus compliqué qu'il n'y paraît).


Mesurer la circonférence de la Terre avec une ombre

introduction
Si vous vouliez mesurer la circonférence de la Terre, combien de temps faudrait-il pour votre ruban à mesurer ? Auriez-vous besoin de parcourir le monde entier pour trouver la réponse ? Pensez-vous que vous pouvez le faire avec juste un mètre en un seul endroit ? Essayez ce projet pour le découvrir !

Avant de commencer, cependant, il est important de noter que ce projet ne fonctionnera que dans les deux semaines environ suivant les équinoxes de printemps ou d'automne (généralement vers le 20 mars et le 23 septembre, respectivement).

Arrière-plan
Qu'est-ce que la circonférence de la Terre ? À l'ère de la technologie moderne, cela peut sembler une question facile à laquelle les scientifiques doivent répondre avec des outils tels que les satellites et le GPS&mdas et il serait encore plus facile pour vous de rechercher la réponse en ligne. Il peut sembler impossible pour vous de mesurer la circonférence de notre planète en utilisant seulement un mètre. Le mathématicien grec Eratosthène, cependant, a pu estimer la circonférence de la Terre il y a plus de 2 000 ans, sans l'aide d'aucune technologie moderne. Comment? Il a utilisé un peu de connaissances sur la géométrie!

À l'époque, Ératosthène se trouvait dans la ville d'Alexandrie en Égypte. Il lut que dans une ville nommée Syène au sud d'Alexandrie, un jour particulier de l'année à midi, le reflet du soleil était visible au fond d'un puits profond. Cela signifiait que le soleil devait être directement au-dessus. (Une autre façon de penser à cela est que des objets parfaitement verticaux ne projetteraient aucune ombre.) Ce même jour à Alexandrie, un objet vertical projetait une ombre. À l'aide de la géométrie, il a calculé la circonférence de la Terre sur la base de quelques éléments qu'il savait (et qu'il connaissait) :

  • Il savait qu'il y avait 360 degrés dans un cercle.
  • Il pouvait mesurer l'angle de l'ombre projetée par un grand objet à Alexandrie.
  • Il connaissait la distance terrestre entre Alexandrie et Syène. (Les deux villes étaient suffisamment proches pour que la distance puisse être mesurée à pied.)
  • La seule inconnue dans l'équation est la circonférence de la Terre !

L'équation résultante était :

Angle d'ombre à Alexandrie / 360 degrés = Distance entre Alexandrie et Syène / Circonférence de la Terre

Dans ce projet, vous ferez ce calcul vous-même en mesurant l'angle formé par une ombre de mètre à votre emplacement. Vous devrez faire le test près des équinoxes d'automne ou de printemps, lorsque le soleil est directement au-dessus de l'équateur terrestre. Ensuite, vous pouvez rechercher la distance entre votre ville et l'équateur et utiliser la même équation qu'Eratosthène a utilisée pour calculer la circonférence de la Terre. À quel point pensez-vous que votre résultat sera proche de la valeur &ldquoreal&rdquo ?

Il existe une règle géométrique concernant les angles formés par une ligne qui coupe deux lignes parallèles. Eratosthène a supposé que le soleil était suffisamment éloigné de notre planète pour que ses rayons soient effectivement parallèles lorsqu'ils sont arrivés sur Terre. Cela lui dit que l'angle de l'ombre qu'il mesurait à Alexandrie était égal à l'angle entre Alexandrie et Syène, mesuré au centre de la Terre. Si cela vous semble déroutant, ne vous inquiétez pas ! Il est beaucoup plus facile de visualiser avec une image. Consultez les références dans la section &ldquoPlus à explorer&rdquo pour des diagrammes utiles et une explication plus détaillée de la géométrie impliquée.

  • Journée ensoleillée aux équinoxes de printemps ou d'automne ou à proximité (vers le 20 mars ou le 23 septembre, respectivement)
  • Terrain plat et plat qui sera en plein soleil vers midi
  • Mètre
  • Faites du bénévolat pour aider à tenir le mètre pendant que vous prenez des mesures (ou, si vous faites le test seul, vous pouvez utiliser un seau de sable ou de terre pour insérer une extrémité du mètre afin de le maintenir droit.)
  • Stick ou rock pour marquer l'emplacement de l'ombre
  • Calculatrice
  • Rapporteur
  • Long morceau de ficelle
  • Facultatif : fil à plomb (vous pouvez en créer un en attachant un petit poids au bout d'une ficelle) ou niveau de poteau pour vous assurer que le mètre est vertical

Préparation

  • Consultez vos prévisions météorologiques locales quelques jours à l'avance et choisissez un jour où il semble qu'il fera plutôt beau vers midi. (Vous disposez d'une fenêtre de plusieurs semaines pour réaliser ce projet, alors ne vous découragez pas s'il s'avère nuageux ! Vous pouvez réessayer.)
  • Recherchez les heures de lever et de coucher du soleil ce jour-là dans votre journal local ou sur un site Web de calendrier, de météo ou d'astronomie. Vous devrez calculer &ldquosolaire midi&rdquo le temps exactement à mi-chemin entre le lever et le coucher du soleil, c'est-à-dire quand le soleil sera directement au-dessus de votre tête. Ce ne sera probablement pas exactement midi.
  • Sortez et installez-vous pour votre matériel environ 10 minutes avant le midi solaire afin que tout soit prêt.
  • Installez votre compteur à la verticale, à l'extérieur dans un endroit ensoleillé juste avant le midi solaire.
  • Si vous avez un volontaire pour vous aider, demandez-lui de tenir le mètre. Sinon, enterrez une extrémité du mètre dans un seau de sable ou de terre pour qu'il reste droit.
  • Si vous avez un niveau de poteau ou un fil à plomb, utilisez-le pour vous assurer que le mètre est parfaitement vertical. Sinon, faites de votre mieux pour le surveiller.
  • A midi solaire, marquez la fin de l'ombre du mètre sur le sol avec un bâton ou une pierre.
  • Tracez une ligne imaginaire entre le haut du mètre et la pointe de son ombre. Votre objectif est de mesurer l'angle entre cette ligne et le mètre. Demandez à votre volontaire de tendre un morceau de ficelle entre le haut du mètre et l'extrémité de son ombre.
  • Utilisez un rapporteur pour mesurer l'angle entre la ficelle et le mètre en degrés. Écrivez cet angle vers le bas.
  • Recherchez la distance entre votre ville et l'équateur.
  • Calculez la circonférence de la Terre à l'aide de cette équation :

Circonférence = 360 x distance entre votre ville et l'équateur / angle d'ombre que vous avez mesuré

  • Quelle valeur obtenez-vous ? À quel point votre réponse est-elle proche de la véritable circonférence de la Terre (voir la section &ldquoObservations et résultats&rdquo) ?
  • Supplémentaire: Essayez de répéter votre test à différents jours avant, pendant et après l'équinoxe ou à différents moments avant, pendant et après le midi solaire. Dans quelle mesure l'exactitude de votre réponse change-t-elle ?
  • Supplémentaire: Demandez à un ami ou à un membre de votre famille d'une autre ville d'essayer le test le même jour et de comparer vos résultats. Avez-vous la même réponse ?

Observations et résultats
En 200 av. Eratosthène a estimé la circonférence de la Terre à environ 46 250 kilomètres (28 735 miles). Aujourd'hui, nous savons que la circonférence de notre planète est d'environ 40 000 kilomètres (24 850 miles). Pas mal pour une estimation vieille de plus de 2000 ans faite sans technologie moderne ! En fonction de l'erreur dans vos mesures, telles que le jour et l'heure exacts où vous avez effectué le test, la précision avec laquelle vous avez pu mesurer l'angle ou la longueur de l'ombre et la précision avec laquelle vous avez mesuré la distance entre votre ville et l'équateur, vous devriez pouvoir calculer une valeur assez proche de 40 000 kilomètres (à quelques centaines ou peut-être quelques milliers). Le tout sans quitter votre propre arrière-cour!

Cette activité vous est proposée en partenariat avec Science Buddies


Contenu

Il existe plusieurs types de cadrans solaires. Certains cadrans solaires utilisent une ombre ou le bord d'une ombre tandis que d'autres utilisent une ligne ou un point lumineux pour indiquer l'heure.

L'objet de projection d'ombre, connu sous le nom de gnomon, peut être une longue tige mince ou un autre objet avec une pointe acérée ou un bord droit. Les cadrans solaires utilisent de nombreux types de gnomon. Le gnomon peut être fixe ou déplacé selon la saison. Il peut être orienté verticalement, horizontalement, aligné avec l'axe de la Terre, ou orienté dans une direction tout à fait différente déterminée par les mathématiques.

Étant donné que les cadrans solaires utilisent la lumière pour indiquer l'heure, une ligne de lumière peut être formée en laissant passer les rayons du soleil à travers une fine fente ou en les focalisant à travers une lentille cylindrique. Une tache de lumière peut être formée en laissant les rayons du soleil passer à travers un petit trou, une fenêtre, un oculus, ou en les réfléchissant à partir d'un petit miroir circulaire. Une tache de lumière peut être aussi petite qu'un trou d'épingle dans un solargraph ou aussi grande que l'oculus du Panthéon.

Les cadrans solaires peuvent également utiliser de nombreux types de surfaces pour recevoir la lumière ou l'ombre. Les plans sont la surface la plus courante, mais des sphères partielles, des cylindres, des cônes et d'autres formes ont été utilisés pour une plus grande précision ou beauté.

Les cadrans solaires diffèrent par leur portabilité et leur besoin d'orientation. L'installation de nombreux cadrans nécessite de connaître la latitude locale, la direction verticale précise (par exemple, par un niveau ou un fil à plomb) et la direction vers le nord géographique. Les cadrans portables sont à alignement automatique : par exemple, ils peuvent avoir deux cadrans qui fonctionnent selon des principes différents, comme un cadran horizontal et analemmatique, montés ensemble sur une seule plaque. Dans ces conceptions, leurs temps ne concordent que lorsque la plaque est correctement alignée.

Les cadrans solaires peuvent indiquer l'heure solaire locale uniquement. Pour obtenir l'heure de l'horloge nationale, trois corrections sont nécessaires :

  1. L'orbite de la Terre n'est pas parfaitement circulaire et son axe de rotation n'est pas perpendiculaire à son orbite. L'heure solaire indiquée par le cadran solaire varie donc de l'heure de l'horloge par de petites quantités qui changent tout au long de l'année. Cette correction, qui peut atteindre 16 minutes 33 secondes, est décrite par l'équation du temps. Un cadran solaire sophistiqué, avec un style incurvé ou des lignes horaires, peut intégrer cette correction. Les cadrans solaires plus simples, plus habituels, ont parfois une petite plaque qui donne les décalages à différentes périodes de l'année.
  2. L'heure solaire doit être corrigée de la longitude du cadran solaire par rapport à la longitude du fuseau horaire officiel. Par exemple, un cadran solaire non corrigé situé Ouest de Greenwich, en Angleterre, mais dans le même fuseau horaire, montre une plus tôt l'heure que l'heure officielle. Il peut afficher "11:45" à midi officiel et affichera "midi" après midi officiel. Cette correction peut facilement être effectuée en faisant pivoter les lignes horaires d'un angle constant égal à la différence des longitudes, ce qui en fait une option de conception couramment possible.
  3. Pour ajuster l'heure d'été, le cas échéant, l'heure solaire doit en outre être décalée de la différence officielle (généralement une heure). C'est aussi une correction qui peut être faite sur le cadran, c'est-à-dire en numérotant les lignes horaires avec deux séries de chiffres, ou même en échangeant la numérotation dans certains modèles. Le plus souvent cela est simplement ignoré, ou mentionné sur la plaque avec les autres corrections, s'il y en a une.

Les principes des cadrans solaires sont compris le plus facilement à partir du mouvement apparent du Soleil. [3] La Terre tourne sur son axe et tourne sur une orbite elliptique autour du Soleil. Une excellente approximation suppose que le Soleil tourne autour d'une Terre stationnaire sur la sphère céleste, qui tourne toutes les 24 heures autour de son axe céleste. L'axe céleste est la ligne reliant les pôles célestes. Puisque l'axe céleste est aligné avec l'axe autour duquel tourne la Terre, l'angle de l'axe avec l'horizontale locale est la latitude géographique locale.

Contrairement aux étoiles fixes, le Soleil change de position sur la sphère céleste, étant - sur l'hémisphère nord - à une déclinaison positive au printemps et en été, et à une déclinaison négative en automne et en hiver, et ayant exactement une déclinaison nulle (c'est-à-dire étant sur l'équateur céleste) aux équinoxes. La longitude céleste du Soleil varie également, changeant d'une révolution complète par an. La trajectoire du Soleil sur la sphère céleste s'appelle l'écliptique. L'écliptique traverse les douze constellations du zodiaque au cours d'une année.

Ce modèle du mouvement du Soleil aide à comprendre les cadrans solaires. If the shadow-casting gnomon is aligned with the celestial poles, its shadow will revolve at a constant rate, and this rotation will not change with the seasons. This is the most common design. In such cases, the same hour lines may be used throughout the year. The hour-lines will be spaced uniformly if the surface receiving the shadow is either perpendicular (as in the equatorial sundial) or circular about the gnomon (as in the armillary sphere).

In other cases, the hour-lines are not spaced evenly, even though the shadow rotates uniformly. If the gnomon is ne pas aligned with the celestial poles, even its shadow will not rotate uniformly, and the hour lines must be corrected accordingly. The rays of light that graze the tip of a gnomon, or which pass through a small hole, or reflect from a small mirror, trace out a cone aligned with the celestial poles. The corresponding light-spot or shadow-tip, if it falls onto a flat surface, will trace out a conic section, such as a hyperbola, ellipse or (at the North or South Poles) a circle.

This conic section is the intersection of the cone of light rays with the flat surface. This cone and its conic section change with the seasons, as the Sun's declination changes hence, sundials that follow the motion of such light-spots or shadow-tips often have different hour-lines for different times of the year. This is seen in shepherd's dials, sundial rings, and vertical gnomons such as obelisks. Alternatively, sundials may change the angle or position (or both) of the gnomon relative to the hour lines, as in the analemmatic dial or the Lambert dial.

The earliest sundials known from the archaeological record are shadow clocks (1500 BC or BCE) from ancient Egyptian astronomy and Babylonian astronomy. Presumably, humans were telling time from shadow-lengths at an even earlier date, but this is hard to verify. In roughly 700 BC, the Old Testament describes a sundial—the "dial of Ahaz" mentioned in Isaiah 38:8 and 2 Kings 20:11. By 240 BC Eratosthenes had estimated the circumference of the world using an obelisk and a water well and a few centuries later Ptolemy had charted the latitude of cities using the angle of the sun. The people of Kush created sun dials through geometry. [4] [5] The Roman writer Vitruvius lists dials and shadow clocks known at that time in his De architectura. A canonical sundial is one that indicates the canonical hours of liturgical acts. Such sundials were used from the 7th to the 14th centuries by the members of religious communities. The Italian astronomer Giovanni Padovani published a treatise on the sundial in 1570, in which he included instructions for the manufacture and laying out of mural (vertical) and horizontal sundials. Giuseppe Biancani's Constructio instrumenti ad horologia solaria (c. 1620) discusses how to make a perfect sundial. They have been commonly used since the 16th century.

In general, sundials indicate the time by casting a shadow or throwing light onto a surface known as a dial face ou alors dial plate. Although usually a flat plane, the dial face may also be the inner or outer surface of a sphere, cylinder, cone, helix, and various other shapes.

The time is indicated where a shadow or light falls on the dial face, which is usually inscribed with hour lines. Although usually straight, these hour lines may also be curved, depending on the design of the sundial (see below). In some designs, it is possible to determine the date of the year, or it may be required to know the date to find the correct time. In such cases, there may be multiple sets of hour lines for different months, or there may be mechanisms for setting/calculating the month. In addition to the hour lines, the dial face may offer other data—such as the horizon, the equator and the tropics—which are referred to collectively as the dial furniture.

The entire object that casts a shadow or light onto the dial face is known as the sundial's gnomon. [6] However, it is usually only an edge of the gnomon (or another linear feature) that casts the shadow used to determine the time this linear feature is known as the sundial's style. The style is usually aligned parallel to the axis of the celestial sphere, and therefore is aligned with the local geographical meridian. In some sundial designs, only a point-like feature, such as the tip of the style, is used to determine the time and date this point-like feature is known as the sundial's nodus. [6] [a] Some sundials use both a style and a nodus to determine the time and date.

The gnomon is usually fixed relative to the dial face, but not always in some designs such as the analemmatic sundial, the style is moved according to the month. If the style is fixed, the line on the dial plate perpendicularly beneath the style is called the substyle, [6] meaning "below the style". The angle the style makes with the plane of the dial plate is called the substyle height, an unusual use of the word height to mean an angle. On many wall dials, the substyle is not the same as the noon line (see below). The angle on the dial plate between the noon line and the substyle is called the substyle distance, an unusual use of the word distance to mean an angle.

By tradition, many sundials have a motto. The motto is usually in the form of an epigram: sometimes sombre reflections on the passing of time and the brevity of life, but equally often humorous witticisms of the dial maker. One such quip is, I am a sundial, and I make a botch, Of what is done much better by a watch. [7] [8]

A dial is said to be equiangular if its hour-lines are straight and spaced equally. Most equiangular sundials have a fixed gnomon style aligned with the Earth's rotational axis, as well as a shadow-receiving surface that is symmetrical about that axis examples include the equatorial dial, the equatorial bow, the armillary sphere, the cylindrical dial and the conical dial. However, other designs are equiangular, such as the Lambert dial, a version of the analemmatic sundial with a moveable style.

A sundial at a particular latitude in one hemisphere must be reversed for use at the opposite latitude in the other hemisphere. [9] A vertical direct south sundial in the Northern Hemisphere becomes a vertical direct north sundial in the Southern Hemisphere. To position a horizontal sundial correctly, one has to find true North or South. The same process can be used to do both. [10] The gnomon, set to the correct latitude, has to point to the true South in the Southern hemisphere as in the Northern Hemisphere it has to point to the true North. [11] The hour numbers also run in opposite directions, so on a horizontal dial they run anticlockwise (US: counterclockwise) rather than clockwise. [12]

Sundials which are designed to be used with their plates horizontal in one hemisphere can be used with their plates vertical at the complementary latitude in the other hemisphere. For example, the illustrated sundial in Perth, Australia, which is at latitude 32 degrees South, would function properly if it were mounted on a south-facing vertical wall at latitude 58 (i.e. 90–32) degrees North, which is slightly further North than Perth, Scotland. The surface of the wall in Scotland would be parallel with the horizontal ground in Australia (ignoring the difference of longitude), so the sundial would work identically on both surfaces. Correspondingly, the hour marks, which run counterclockwise on a horizontal sundial in the southern hemisphere, also do so on a vertical sundial in the northern hemisphere. (See the first two illustrations at the top of this article.) On horizontal northern-hemisphere sundials, and on vertical southern-hemisphere ones, the hour marks run clockwise.

The most common reason for a sundial to differ greatly from clock time is that the sundial has not been oriented correctly or its hour lines have not been drawn correctly. For example, most commercial sundials are designed as horizontal sundials as described above. To be accurate, such a sundial must have been designed for the local geographical latitude and its style must be parallel to the Earth's rotational axis the style must be aligned with true North and its height (its angle with the horizontal) must equal the local latitude. To adjust the style height, the sundial can often be tilted slightly "up" or "down" while maintaining the style's north-south alignment. [13]

Summer (daylight saving) time correction Edit

Some areas of the world practice daylight saving time, which changes the official time, usually by one hour. This shift must be added to the sundial's time to make it agree with the official time.

Time-zone (longitude) correction Edit

A standard time zone covers roughly 15° of longitude, so any point within that zone which is not on the reference longitude (generally a multiple of 15°) will experience a difference from standard time equal to 4 minutes of time per degree. For illustration, sunsets and sunrises are at a much later "official" time at the western edge of a time-zone, compared to sunrise and sunset times at the eastern edge. If a sundial is located at, say, a longitude 5° west of the reference longitude, its time will read 20 minutes slow, since the Sun appears to revolve around the Earth at 15° per hour. This is a constant correction throughout the year. For equiangular dials such as equatorial, spherical or Lambert dials, this correction can be made by rotating the dial surface by an angle equaling the difference in longitude, without changing the gnomon position or orientation. However, this method does not work for other dials, such as a horizontal dial the correction must be applied by the viewer.

At its most extreme, time zones can cause official noon, including daylight savings, to occur up to three hours early (the Sun is actually on the meridian at official clock time of 3 pm). This occurs in the far west of Alaska, China, and Spain. For more details and examples, see Skewing of time zones.


To read a sundial, first place the sundial on a flat surface in a sunny spot. Rotate the sundial so the gnomon, or the pin on the sundial that casts a shadow, is pointing north if you’re in the northern hemisphere or south if you’re in the southern hemisphere. Then, look where the shadow cast by the gnomon falls on the sundial. The number the shadow lines up with is what time it is. For example, if the shadow lines up with the 3 on the sundial, it’s 3:00 PM. If the shadow falls between two numbers, the time is somewhere between those two hours. For example, if the shadow falls halfway between the 8 and the 9 on the sundial, it’s 8:30 AM. Sundials typically only have 12 hours on them (the 12 daylight hours) since they can't be used at night. Keep in mind that the time on a sundial doesn’t change based on the time zone you’re in or daylight saving time, so the time you read on a sundial could be different from the time on your watch by a significant margin. To learn how to make your time even more exact or use a vertical sundial, read on!


Building a Weather-Ready Nation

If the students complete the lesson in the fall, then teach them the following winter safety rules.

  • The best way to stay safe in a snowstorm is to stay inside. Long periods of exposure to severe cold increases the risk of frostbite or hypothermia. Also, it is easy to become disoriented in blowing snow.
  • If you go outside to play after a snowstorm, dress in many layers and wear a hat and mittens. Many layers of thin clothing are warmer than single layers of thick clothing. One of the best ways to stay warm is to wear a hat most body heat is lost through the top of the head. Keep hands and feet warm too. Mittens are warmer than gloves. Covering the mouth with a scarf protects lungs from extremely cold air.
  • Come inside often for warm-up breaks. Long periods of exposure to severe cold increases the risk of frostbite or hypothermia.
  • If you start to shiver a lot or get very tired, or if your nose, fingers, toes, or earlobes start to feel numb or turn very pale, come inside right away and tell an adult. These are signs of hypothermia and frostbite. If you experience these symptoms, you will need immediate attention to prevent further risk.

If the students complete the lesson in the spring, then teach them the following summer-time safety rules.

  • Avoid the Heat. Stay out of the heat and indoors as much as possible. Spend time in an air conditioned space. Only two hours a day in an air-conditioned space can significantly reduce the risk of heat-related illness. Shopping Malls offer relief if your home is not air-conditioned. If air conditioning is not available, stay on the lowest floor out of the sunshine. Remember, electric fans do not cool, they just blow hot air around.
  • Dress for the Heat. Wear loose-fitting clothes that cover as much skin as possible. Lightweight, light-colored clothing reflects heat and sunlight and helps maintain normal body temperature. Protect face and head by wearing a wide-brimmed hat. Avoid too much sunshine. Sunburn slows the skin's ability to cool itself. Use a sun screen lotion with a high SPF (sun protection factor) rating.
  • Boire FOR the Heat. Drink plenty of water and natural juices, even if you don't feel thirsty. Even under moderately strenuous outdoor activity, the rate your body can absorb fluids is less than the rate it loses water due to perspiration. However, if you have epilepsy or heart, kidney, or liver disease are on fluid-restrictive diets or have a problem with fluid retention, you should consult a doctor before increasing liquid intake.
  • Eat for the Heat. Eat small meals more often. Avoid foods that are high in protein because they increase metabolic heat. Avoid using salt tablets, unless directed to do so by a physician.
  • Living in the Heat. Slow down. Reduce, eliminate, or reschedule strenuous activities such as running, biking and lawn care work when it heats up. The best times for such activities are during early morning and late evening hours. Take cool baths or showers and use cool, wet towels.

Is the Sun 'southmost' at solar noon?

"Solar noon" is when the sun is at it's highest point in the sky, technically when it transits the meridian. If you were at the equator solar noon would position the sun directly overhead. As far as the sun being positioned "southmost" your location determines this more than anything. Daylight savings time throws the suns location to North/South at certain times off quite a bit as well.

One thing you might try is place a stick in the ground on a sunny day. Mark the tip of it's shadow with something like a golf tee. Come back in an hour or two and mark the new location of the tip of the shadow. If you connect these two points you've drawn a line from East to West and can determine North and South by using that line as a reference.

#3 Tony Flanders

200 feet at a distance of 600 feet is 20 degrees -- a truly huge error, too much to be explained by any simple effect.

What makes you think the line is north-south in the first place? And have you checked it with a magnetic compass?

#4 Arctic_Eddie

#5 ursamajor

Google Earth or some other such programme can probably be used to determine the approximate direction of the row of trees on your property.

You can also use Polaris any time that you can spot it.

Knowing how you determined solar noon for your longitude can give us a clue as to whether an error was made in the time.

#6 RedLionNJ

Google Earth or some other such programme can probably be used to determine the approximate direction of the row of trees on your property.

You can also use Polaris any time that you can spot it.

Knowing how you determined solar noon for your longitude can give us a clue as to whether an error was made in the time.

I'd just use Google Earth, at least in the first instance. If you're determined to use the sun's position in the sky, you want to take a sight when the sun is at its highest - this will be within 15 minutes of local noon at your location. Depending on your actual longitude, it may be up to nearly 45 minutes off your timezone time in winter - more during DST.

Google Earth is the easist way to start, though. And it's indoors and warm. Just identify a couple points on your property from the satellite imagery.

#7 Arctic_Eddie

Solar noon today is 11:44:01AM at your location. Here's a link to the calculator.

#8 mich_al

#9 Arctic_Eddie

I compared your calculator link with mine for my location it agrees within four seconds.

Try hanging a rope over a tree limb with a weight on the bottom. The shadow of that line on the ground at solar noon will be on the N-S line. If you use a pole then it must be vertical.

#10 ursamajor

#11 Arctic_Eddie

#12 Patrick

uhh. I think the sun is right where it's supposed to be.

#13 RedLionNJ

I'm getting 12:44 pm. Michigan is in EST (-5 UT).

#14 Cotts

And, of course, that 12:44 time is date specific due to our elliptical orbit around the sun. Check out 'equation of time' and 'analemma' in Wikipedia. Solar noon varies something like half an hour over the course of a year IIRC.

#15 mich_al

#16 ursamajor

At solar noon the Sun is always due south of your position as long as you are north of the tropic of cancer.

The short answer is From Michigan, yes.

#17 blb

#18 blb

At solar noon I stand at a point where I can see the southern marker yet the line through it and the Sun is way off (would be more than 200 ft East at about 600 ft

First: how are you looking at the sun? Just trying to glance at the sun and look in that direction is subject to very large errors.

Second: Now, The time of solar noon depends on the Equation of Time and on the difference in longitude between your location and the standard meridian of the time zone you are in. So you will need to know what your longitude is to determin now far east or west of your standard meridian you are. There are 15 degrees in each hour of time so the sun may appear due south 30 to 40 minutes before or after noon on your watch. So you will need to convert that difference in longiyude into how much of a correction to your time the sun will be either before or after noon on your watch. Then you will need to add or subtract the equasion of time to futher refine the time for solar noon. The equasion of time can be as much as 15 to 16 minutes before or after what your watch says is noon. So you see the time the sun is due south for your location can vary significantly from where the sun is located when your clock says it is noon. There are just way to many variables to use time for the determination of direction other than a general direction. All that is to say that the Sun may be due south at 11:21am or 12:43pm, you have to calculate that time for the date you are making the observation. Having shared no more information than you have, I would say that being off 200 feet is pretty normal for someone who doesn't understand boundary determination and boundary law or the determination of north. GET A PROFESSIONAL TO MARK YOUR LINE.

#19 CosmoSat

At local noon the Sun will be on the meridian and will appear to shift north and south on the meridian itself during the course of a year. But on the meridian the Sun will be on the "southmost" during the day of the winter solstice.

So the sun will not be southmost during the rest of the year but will be on the imaginary line passing through north and south during local noon. Its altitude is highest during the day when it transits the meredian.

#20 mich_al

The property line HAS BEEN MARKED BY A PROFESIONAL! There are permanent boundary markers imbedded in the ground at the property corners. The property is many hundreds of feet deep and very wooded and the view is obstructed from one corner to the other. Solar noon, for this location, has been accuratly deternimed. I'm marking the Suns location using a welders glass. Tax records indicate a small deviation from North on the property line. My watch has been sycronized to WWV. Yesterday the Sun aligned with my property line 19 minutes before the published time (solar-noon.com) of solar noon for my location(google earth).

Which North was used during the land survey may be the crux of the problem.

#21 Tony Flanders

I'm marking the Suns location using a welders glass.

That's fine, but the shadow of a gnomon (straight, vertical rod) might be more accurate.

Yesterday the Sun aligned with my property line 19 minutes before the published time (solar-noon.com) of solar noon for my location(google earth).

The Sun traverses 15 degrees of sky per hour, so that's a discrepancy of 5 degrees -- much more reasonable than the 20 degrees you described earlier!

Which North was used during the land survey may be the crux of the problem.

Quite likely. It's important to know that while directions in a survey are required to be accurate with respect to each other, they're not required to be accurate with respect to any particular outside reference system.

With a little practice, it's possible to determine true north within one degree using a high-quality magnetic compass -- and an accurate and up-to-date magnetic declination.

Sighting on Polaris is even more accurate. That should get you within a small fraction of a degree if you take Polaris's distance from the North Celestial Pole into account.

#22 blb

Is there a point that you can see from the front all the way to the back? If there is, even if it's 5, 10, 15 or 20 feet over, you can place a wood stake at that point and do the same at the other corner. What you are doing is setting up a parallel line at a known distance from your property line. Make sure that both stakes are at the same angle and distance off your property line. It can be as close as claping a 90 degree angle and measureing over with a cloth tape the same distance at both corners. I am assuming that you do know that distances are measured horizontally and not with the surface of the earth, in case it is hilly where your doing this. Place stakes that are large enough to be seen from the other corner. Pull a string line between those two stakes making sure it is straight. Now you have something that you can measure from to place stakes back on your property line where ever you would like to have them. This will only be as close as you are careful to be accurate. At best you will be within a few inches of your property line. It will not be as close as what a land surveyor can do but it will be close enough for you to see where your line is located within the brush or trees. If you place stakes on your property line on each side of the obstruction, you will then be able to see where the line is located for the whole distance.

The key here is to stay away from the bearing of the line shown on your survey unless you understand the datum used. There are many simple and accurate ways to determin true north, that are good for a short distance, but it is real hard to accurately extend this short line segment. Even early surveyors had trouble doing this.


Voir la vidéo: Pourquoi lombre change-t-elle de taille selon lheure de la journée? (Juillet 2021).