Costruire una meridiana con un bastone e leggere l'ora
Un bastone piantato dritto e qualche sasso diventano una meridiana: nel primo giorno di sole usi un orologio per segnare la punta dell'ombra a ogni ora piena. Nei giorni successivi leggi l'ora dall'ombra. È un ottimo progetto da fare con i bambini ed è utile al campo quando la batteria è scarica. Però i segni restano esatti solo per alcuni giorni o settimane, perché il percorso del sole cambia – e naturalmente solo finché c'è il sole.
- Allestimento 10 minuti, poi ogni ora un minuto per segnare, in una giornata di sole
Spiegato in modo semplice
Con un bastone e qualche pietra puoi costruirti un orologio tutto tuo – una meridiana. Pianti il bastone dritto nel terreno. Il sole proietta un'ombra e durante il giorno quest'ombra gira intorno al bastone come la lancetta di un orologio.
Il primo giorno ti serve ancora un vero orologio. Ogni volta che scatta un'ora piena, metti una pietra esattamente sulla punta dell'ombra e scrivi il numero accanto, nella sabbia. Verso sera hai un arco di pietre. Il giorno dopo ti basta guardare dove cade l'ombra – e sai piĂą o meno che ora è.
Ma la meridiana non resta giusta per sempre. Il sole percorre il cielo in modo leggermente diverso ogni giorno, quindi dopo un po' devi rimettere le pietre. Con le nuvole non mostra proprio nulla. E ricorda: guardi sempre e solo l'ombra, mai il sole.
Come funziona
Durante il giorno il sole si muove con regolaritĂ nel cielo e l'ombra di un bastone dritto ruota con lui. Nell'emisfero nord punta all'incirca a ovest al mattino, a nord a mezzogiorno e all'incirca a est alla sera – si muove in senso orario. Al mattino e alla sera è lunga, a mezzogiorno è la piĂą corta. Nell'emisfero sud si muove in senso antiorario e l'ombra piĂą corta punta a sud.
Se in un giorno usi un orologio per segnare dove si trova la punta dell'ombra a ogni ora piena, ottieni una scala oraria per quel giorno. PoichĂ© nei giorni seguenti il sole compie quasi lo stesso percorso, la scala va bene ancora per un po'. La tua meridiana mostra l'ora del tuo orologio, non l'ora solare – perchĂ© l'hai tarata con l'orologio.
Ciò che conta davvero
Il punto deve essere piano e ricevere sole tutto il giorno. Un albero che fa ombra nel pomeriggio rende inutili le ore pomeridiane. Il bastone deve stare saldo e dritto – una corda con un sasso appeso pende esattamente in verticale e ti aiuta ad allinearlo. Se il bastone traballa, tutti i segni si spostano con lui.
Metti le pietre esattamente sulla punta dell'ombra, non accanto, e contrassegnale: con un numero nella sabbia, un graffio sulla pietra o un certo numero di rametti. Tra due segni stimi i minuti. Non aspettarti piĂą di un'ora approssimativa.
I segni si spostano perché d'estate il sole corre più alto e più a nord che d'inverno. Verso marzo e settembre questo avviene più in fretta, verso giugno e dicembre più lentamente. Se hai ancora un orologio, confrontalo ogni pochi giorni e riposiziona le pietre. Quando cambia l'ora, tutti i segni sono di colpo sbagliati di un'ora.
Con i bambini
Una meridiana è un progetto bellissimo per una giornata al campo o in giardino. I bambini posano la loro pietra ogni ora, dipingono numeri sui sassolini e vedono come l'ombra è lunga al mattino, si accorcia a mezzogiorno e torna a crescere alla sera. Intanto imparano che il segno più corto indica il nord (il sud nell'emisfero sud).
Assicurati che il bastone sia smussato in cima o abbia un cappuccio, che nessuno guardi il sole e che tutti vadano ogni tanto all'ombra, bevano e portino un cappello. Intorno a mezzogiorno il sole è più forte.
Limiti
Una meridiana a bastone mostra solo un'ora approssimativa e solo finchĂ© c'è il sole. Per tutto ciò in cui l'ora conta davvero – farmaci, un punto d'incontro, l'ora di rientro di un'escursione – serve un vero orologio. La meridiana senza alcun orologio descritta nei manuali di sopravvivenza conta l'alba come le 6 del mattino e il tramonto come le 6 di sera ed è ancora piĂą grossolana.
Passo dopo passo
Scegliere un posto soleggiato e in piano
Cerca un posto in piano che prenda il sole per la maggior parte possibile della giornata – un prato, un tratto di sabbia o uno spazio libero al campo. Alberi, rocce o tende non devono fargli ombra durante il giorno. Dovrebbe stare lontano dai sentieri, in modo che nessuno sposti i sassi con un calcio.
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Scegliere un posto soleggiato e in piano
Cerca un posto in piano che prenda il sole per la maggior parte possibile della giornata – un prato, un tratto di sabbia o uno spazio libero al campo. Alberi, rocce o tende non devono fargli ombra durante il giorno. Dovrebbe stare lontano dai sentieri, in modo che nessuno sposti i sassi con un calcio.
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Piantare il bastone in verticale
Pianta saldamente il bastone nel terreno, in modo che non si muova più. Tieni accanto al bastone una corda con un sassolino legato: la corda appesa è perfettamente verticale, quindi allinea il bastone con essa. Se il bastone pende o traballa, i segni saranno poi sbagliati.
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Segnare la prima ora
Aspetta un'ora piena sul tuo orologio, per esempio le 9. Metti un sasso esattamente sulla punta dell'ombra e scrivi o incidi il numero accanto, nel terreno. Mentre lo fai, guarda solo l'ombra, mai il sole.
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Un segno a ogni ora piena
Ora, a ogni ora piena, metti un altro sasso sulla punta dell'ombra, fino al tardo pomeriggio. I sassi formano un arco intorno al bastone. Nell'emisfero nord l'ombra si muove in senso orario; nell'emisfero sud in senso antiorario. Nel frattempo cerca un po' d'ombra, bevi qualcosa e porta un cappello.
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Il segno più corto è il mezzogiorno solare
Look at the arc: the shadow is shortest around solar noon. That is usually not 12 o'clock – with daylight saving time the shortest shadow in our latitudes often comes at 1 p.m. or later. Your sundial still shows the time of your watch, because you calibrated it with it. As a bonus, the line from the stick to the shortest mark points roughly north (southern hemisphere: south).
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Leggere l'ora il giorno dopo
Nel prossimo giorno di sole guarda dove si trova in quel momento la punta dell'ombra. Se cade esattamente su un sasso, è quell'ora. Se cade tra due sassi, per esempio più o meno a metà tra le 10 e le 11, sono circa le dieci e mezza. I minuti li stimi – più preciso di così non si può.
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Ritarare regolarmente
I segni valgono solo da alcuni giorni a poche settimane, perché il percorso del sole cambia con le stagioni. Se hai ancora un orologio, confronta di nuovo ogni tanto e riposiziona i sassi. Con le nuvole la meridiana non mostra proprio nulla. E quando cambia l'ora (ora legale/ora solare), tutti i segni sono sfasati di un'ora.
Errori comuni
- Il bastone pende da un lato o traballa
- Il posto viene messo in ombra durante la giornata
- Guardare il sole invece dell'ombra
- Usare i segni per mesi
- Dimenticare il cambio dell'ora
- Sassi non contrassegnati e poi scambiati
Panoramica rapida
Materiale
Rami / pali robusti
Un bastone dritto, lungo circa un braccio, oppure un'asta da tenda
Non tagliare legno vivo dove è vietato.
Piccoli sassi o rametti come segni
Una dozzina circa di sassi o rametti per i segni delle ore
Orologio da polso analogico
Il primo giorno per la taratura; va bene anche un telefono
Solo un aiuto molto approssimativo per la direzione: mai un sostituto della bussola per una navigazione precisa.
Cordino sottile
Con un sasso legato come filo a piombo per mettere il bastone in verticale
Basso carico di rottura: solo per carichi leggeri.
Taccuino e matita
Annota data e ore
Crema solare e occhiali da sole
Crema solare mentre segni al sole
La crema solare ha una data di scadenza: sostituisci i tubetti vecchi.
Adatto a
- Un campo di più giorni senza corrente
- Un progetto didattico con i bambini
- Capire come sono legati sole e tempo
- Sapere più o meno quanta parte della giornata resta
Non adatto a
- Misurazione precisa del tempo
- Giorni nuvolosi
- In cammino durante un'escursione (il bastone deve restare fermo)
- Diversi mesi senza ritarare
Prerequisiti
- Un giorno di sole per la taratura
- Un posto in piano che ha il sole tutto il giorno
- Un orologio il primo giorno
- Non guardare mai il sole
Sicurezza
- Stare a lungo al sole a osservare le ombre porta facilmente a scottature o colpi di calore. I raggi UV sono più forti intorno a mezzogiorno, e ancora più forti sulla neve, sull'acqua e in montagna. Cappello, crema solare, acqua e pause all'ombra sono indispensabili – soprattutto per i bambini.
- Un bastone appuntito all'altezza degli occhi è pericoloso per i bambini. Usa un bastone con la cima smussata, oppure metti un berretto, una pigna o un panno sulla punta, e allestisci la meridiana lontano da sentieri e aree di gioco.
- La meridiana mostra solo l'ora approssimativa. Per le cose in cui l'ora conta – farmaci, un punto d'incontro concordato, l'orario del ritorno – serve un vero orologio.
Come funziona
Il sole si muove con regolarità nel cielo durante il giorno, e l'ombra di un bastone gira con lui. Alle medie latitudini dell'emisfero nord l'ombra si muove in senso orario, nell'emisfero sud in senso antiorario. Se in un giorno usi un orologio per segnare dove si trova la punta dell'ombra a ogni ora piena, nei giorni successivi puoi leggere lì l'ora. Ma poiché ogni giorno il sole percorre una traiettoria leggermente diversa – più alta o più bassa, più a nord o più a sud – la lunghezza e la direzione dell'ombra cambiano lentamente. Verso marzo e settembre succede più in fretta, verso giugno e dicembre più lentamente. Per questo i segni vanno ritarati di continuo.
Vantaggi
- Servono solo un bastone, dei sassi e, una volta, un orologio
- Un progetto avvincente per i bambini
- Funziona senza corrente
- In più indica il nord
Svantaggi
- Solo con il sole
- I segni valgono solo da alcuni giorni a poche settimane
- Impreciso
- Deve restare sempre nello stesso posto
Approfondimento
Contesto tecnico
La meridiana più semplice è un'asta piantata dritta; i Greci la chiamavano gnomone. I manuali di sopravvivenza come l'FM 3-05.70 descrivono un orologio d'ombra costruito sul bastone dell'ombra, in cui l'alba vale le 6 del mattino e il tramonto le 6 di sera; precisano che non è un orologio nel senso comune.
I segni si spostano a causa dell'inclinazione dell'asse terrestre: in estate il sole corre più alto e più a nord, in inverno più basso e più a sud. Dove cade l'ombra in un dato giorno a una data ora si può calcolare dall'altezza e dalla direzione del sole con il calcolatore solare della NOAA.
Varianti
- Con i bambini
- I bambini possono posare «il loro» sasso ogni ora e scrivere il numero nella sabbia con un rametto, oppure usare un sasso dipinto. Una sveglia o il telefono ti ricorda l'ora successiva. La sera guardate insieme come l'ombra era lunga al mattino, corta a mezzogiorno e di nuovo lunga la sera. Attenzione a cappello, crema solare e pause all'ombra – e assicurati che nessuno guardi il sole.
- Senza alcun orologio: l'orologio d'ombra
- I manuali di sopravvivenza descrivono un orologio d'ombra senza alcun orologio: con il bastone dell'ombra trovi la linea ovest–est e la linea nord–sud e pianti il bastone nel punto in cui si incrociano. La linea nord–sud è allora la linea di mezzogiorno, e la linea ovest–est vale più o meno le 6 del mattino e le 6 di sera. Le ore intermedie le stimi a occhio. È ora solare, non ora dell'orologio, e molto approssimativa – le «ore» non durano tutte uguale.
- Per chi è più esperto: un bastone inclinato
- Le vere meridiane hanno un'asta inclinata puntata verso il polo celeste: nell'emisfero nord inclinata verso nord, tanto ripida quanto la tua latitudine (in Germania circa 50 gradi sopra il terreno). Allora conta non la punta ma la direzione di tutta l'ombra, e le linee delle ore restano più o meno uguali tutto l'anno – restano solo il cambio dell'ora e piccole deviazioni nel corso dell'anno.
- Emisfero australe
- L'ombra si muove in senso antiorario e l'ombra più corta punta a sud. L'arco di sassi quindi si trova sul lato sud del bastone. Tutto il resto funziona allo stesso modo.
Errori comuni
- Il bastone pende da un lato o traballa
- Il posto viene messo in ombra durante la giornata
- Guardare il sole invece dell'ombra
- Usare i segni per mesi
- Dimenticare il cambio dell'ora
- Sassi non contrassegnati e poi scambiati
Limiti e rischi
- Solo un'ora approssimativa, nessuna indicazione di precisione
- I segni valgono solo da alcuni giorni a poche settimane
- Con le nuvole non mostra nulla
- Il cambio dell'ora sposta tutti i segni di un'ora
Alternative di materiali
Ricavate dalle proprietà dei materiali: un sostituto deve avere tutte le proprietà rilevanti. Tieni conto delle note sul sostituto.
- Cordino sottile
- Corda (Non usare mai corde sconosciute o danneggiate per scopi di sicurezza della vita.), Paracord (Non è una corda da arrampicata o di sicurezza.), Cordino accessorio (Per scopi di sicurezza della vita usa solo cordino certificato e dopo una formazione adeguata.), Fettuccia (fettuccia tubolare) (Controlla le fettucce annodate prima di ogni utilizzo.), Spago di juta o di sisal (acquistato) (Bassa resistenza, assorbe acqua e marcisce – solo per carichi leggeri ed esercitazioni.), Fasce per alberi (Carica solo entro i limiti indicati dal produttore.), Lenza da pesca in monofilo (Non lasciare mai pezzi di lenza: uccelli e altri animali vi restano impigliati e muoiono lentamente. Avvolgi i pezzi di lenza e portali via con te.), Filo sottile e morbido (di ottone o di acciaio zincato) (Le estremità del filo sono appuntite – proteggi occhi e dita mentre pieghi), Fune o cinghia di traino (Fissa solo agli occhielli di traino previsti dal costruttore; non stare mai accanto durante il traino sotto tensione.)
I risultati provengono esclusivamente da voci strutturate. Non vengono generate istruzioni improvvisate.
Fonti (5)
- Headquarters, Department of the Army (USA) (2002): FM 3-05.70 Survival · Orologio d'ombra basato sul bastone dell'ombra; non è un orologio nel senso comune
- NOAA Global Monitoring Laboratory (Global Radiation and Aerosols): NOAA Solar Calculator – sunrise, sunset, solar noon, azimuth and elevation for any place and date · Mezzogiorno solare, altezza e direzione del sole per luogo e data
- U.S. Naval Observatory: Astronomical Applications Department – sun and moon data, phases of the moon · Orari dell'alba e del tramonto in base al luogo e alla data
- NASA Science: Eclipse Safety – never look directly at the sun without proper eye protection · Non guardare mai direttamente il sole
- World Health Organization (with WMO, UNEP and ICNIRP) (2002): Global Solar UV Index: A Practical Guide · Protezione solare quando stai a lungo al sole