Relógio de sol Vertical Sul Direto

Relógio de sol Vertical: qualquer mostrador em que a placa do mostrador for vertical.

Latitude: é a posição angular ao Norte ou ao Sul do Equador. Valores positivos para o Hemisfério Norte, negativos para o Hemisfério Sul.

Altura do Estilo / Ângulo do Estilo (hE): de um estilo polar é o ângulo que este faz com a linha do sub-estilo.

(Linha) do Sub-Stilo: a linha que se encontra no plano do mostrador que está perpendicularmente abaixo (ou atrás, para um mostrador vertical) do estilo.

Linha Horária: uma linha, em uma placa do mostrador, indicando a posição da sombra em um determinado momento (inclui frações de minutos, bem como horas cheias).

Ângulo Horário (h, AH): o ângulo correspondente à posição do Sol em torno de sua órbita diária (aparente). Medido para o Oeste, a partir do meio-dia local, ele aumenta a uma taxa de 15° por hora.
Assim, 15 horas (Tempo Aparente Local) é de 45° e 9 horas é -45 °.

Ângulo de Linha Horária (X, ALH): o ângulo que uma linha horária, na placa do mostrador, faz com a linha de meio-dia. Para um relógio de sol vertical, o ângulo aumenta no sentido horário.

O relógio de sol vertical deve ser projetado para a latitude (ø) em que deve ser utilizado. A altura de estilo (hE) do gnômon é igual à co-latitude ou 90° menos a latitude.
Os ângulos de linhas horárias (X, ALH) podem ser calculados da seguinte forma:

X = arctan {cos ø * tan (h)}

onde h é o ângulo horário, em graus, determinado por:

h = (T₂₄ - 12) * 15°

e T₂₄ é o tempo em notação de um relógio convencional de 24 horas (horas após à meia-noite) em horas decimais.

O Sol pode somente brilhar em um relógio de sol Vertical Sul Direto no Hemisfério Norte e em um relógio de sol Vertical Norte Direto no Hemisfério Sul entre 6 horas da manhã e 6 horas da tarde.

Visite a página "Sun Charts" para obter informações bem interessantes. A Tabela 1 mostra o cálculo realizado para um relógio de sol localizado a 50° de Latitude Norte.

Observe que os ângulos das linhas horárias para as horas da manhã e tarde são simétricos em relação à linha horária do meio-dia.

Clique aqui para baixar a planilha que irá realizar estes cálculos para você. Esta planilha é a mesma usada para desenhar um relógio de sol Vertical Norte Direto.

Tabela 1: Cálculos do Ângulo das Linhas Horárias

A figura 1 é um gráfico de linhas horárias para um relógio de sol Vertical Sul Direto, com intervalos de 15 minutos. Um desenho como este é usado como modelo para o layout de uma placa do mostrador.
Também mostra detalhes da montagem do mostrador.

Figura 1: Relógio de sol Vertical Sul Direto (ZW2000/CAD)

Quando você tiver determinado o tamanho da placa do mostrador que desejar, deverá, então, dar alguma atenção para o quão grande o gnômon será. Sua altura determinará o caminho que a sombra deve percorrer, sobre a placa do mostrador, ao longo do ano. As três figuras seguintes ilustram isto para três alturas de gnômon, usando uma placa de mostrador com tamanho fixo.

Figura 2: Relógio de sol Vertical com gnômon
com 5 unidades de altura. (SHADOWS)

Figura 3: Relógio de sol Vertical com gnômon
com 15 unidades de altura. (SHADOWS)

Figura 4: Relógio de sol Vertical com gnômon
com 25 unidades de altura. (SHADOWS)

À medida que o aumento de altura do gnomon a sombra cobre mais da placa, ainda assim esta permanece na placa do mostrador. Para um gnômon muito grande, a sombra vai se estender para além da extremidade da placa do mostrador, para parte do ano. O pacote de aplicativos SHADOWS gera layouts de relógio de sol muito rapidamente e é muito bom para fazer este tipo de comparação de situações.