Construir um relógio de sol com um bastão e ler as horas
Um bastão em pé e algumas pedras viram um relógio de sol: no primeiro dia de sol, você usa um relógio para marcar a ponta da sombra a cada hora cheia. Nos dias seguintes, você lê as horas pela sombra. É um ótimo projeto com crianças e útil no acampamento quando a bateria acaba. As marcas, porém, só continuam certas por alguns dias ou semanas, porque o caminho do sol muda – e, claro, só enquanto o sol brilha.
- Montagem de 10 minutos, depois um minuto de marcação a cada hora num dia de sol
Explicado de forma simples
Com uma vara e algumas pedras, vocĂȘ pode construir seu prĂłprio relĂłgio – um relĂłgio de sol. VocĂȘ finca a vara reta no chĂŁo. O sol projeta uma sombra, e durante o dia essa sombra se move em volta da vara como o ponteiro de um relĂłgio.
No primeiro dia, vocĂȘ ainda precisa de um relĂłgio de verdade. A cada hora cheia, vocĂȘ coloca uma pedra exatamente na ponta da sombra e escreve o nĂșmero ao lado, na areia. Ao anoitecer, vocĂȘ tem um arco de pedras. No dia seguinte, basta olhar onde estĂĄ a sombra – e vocĂȘ sabe mais ou menos que horas sĂŁo.
Mas o relĂłgio de sol nĂŁo fica certo para sempre. O sol faz um caminho um pouquinho diferente a cada dia, entĂŁo, depois de um tempo, Ă© preciso reposicionar as pedras. Com nuvens, ele nĂŁo mostra nada. E lembre-se: vocĂȘ sĂł olha para a sombra, nunca para o sol.
Como funciona
O sol se move de forma constante pelo cĂ©u durante o dia, e a sombra de uma vara na vertical gira junto com ele. No hemisfĂ©rio norte, ela aponta aproximadamente para oeste de manhĂŁ, para o norte ao meio-dia e aproximadamente para leste Ă tarde – ela se move no sentido horĂĄrio. De manhĂŁ e Ă tarde ela Ă© longa, ao meio-dia Ă© a mais curta. No hemisfĂ©rio sul, ela se move no sentido anti-horĂĄrio, e a sombra mais curta aponta para o sul.
Se, num dia, vocĂȘ usar um relĂłgio para marcar onde fica a ponta da sombra a cada hora cheia, terĂĄ uma escala de horas para aquele dia. Como o sol faz quase o mesmo caminho nos dias seguintes, a escala continua servindo por algum tempo. Seu relĂłgio de sol mostra a hora do seu relĂłgio, nĂŁo a hora solar – porque vocĂȘ o calibrou com o relĂłgio.
O que realmente importa
O local precisa ser plano e receber sol o dia todo. Uma ĂĄrvore que faz sombra Ă tarde torna inĂșteis as horas da tarde. A vara precisa ficar firme e na vertical – uma corda com uma pedra pendurada fica exatamente na vertical e ajuda a alinhĂĄ-la. Se a vara balançar, todas as marcas se movem com ela.
Coloque as pedras exatamente na ponta da sombra, nĂŁo ao lado dela, e identifique-as: com um nĂșmero na areia, um risco na pedra ou um nĂșmero combinado de gravetinhos. Entre duas marcas, vocĂȘ estima os minutos. NĂŁo espere mais do que uma hora aproximada.
As marcas se deslocam porque o sol corre mais alto e mais ao norte no verĂŁo do que no inverno. Por volta de março e setembro isso acontece mais rĂĄpido, por volta de junho e dezembro mais devagar. Se ainda tiver um relĂłgio, compare a cada poucos dias e reposicione as pedras. Quando o horĂĄrio muda (horĂĄrio de verĂŁo), todas as marcas ficam de repente uma hora erradas.
Com crianças
Um relĂłgio de sol Ă© um projeto maravilhoso para um dia no acampamento ou no jardim. As crianças colocam sua pedra a cada hora, pintam nĂșmeros em seixos e veem como a sombra Ă© longa de manhĂŁ, fica curta ao meio-dia e volta a crescer Ă tarde. No caminho, aprendem que a marca mais curta aponta para o norte (para o sul, no hemisfĂ©rio sul).
Garanta que a vara seja romba na ponta ou tenha uma proteção, que ninguĂ©m olhe para o sol e que todos vĂŁo de vez em quando para a sombra, bebam ĂĄgua e usem chapĂ©u. Por volta do meio-dia, o sol estĂĄ mais forte.
Limites
Um relĂłgio de sol de vara sĂł mostra uma hora aproximada e apenas enquanto o sol brilha. Para qualquer coisa em que a hora realmente importe – remĂ©dios, um ponto de encontro, a hora de voltar de um passeio – vocĂȘ precisa de um relĂłgio de verdade. O relĂłgio de sol sem nenhum relĂłgio que os manuais de sobrevivĂȘncia descrevem conta o nascer do sol como 6h e o pĂŽr do sol como 18h e Ă© ainda mais impreciso.
Passo a passo
Escolher um local ensolarado e plano
Encontre um local que receba sol durante a maior parte do dia e seja plano – um gramado, um trecho de areia ou uma área livre no acampamento. Árvores, rochas ou barracas não podem fazer sombra nele durante o dia. Ele deve ficar longe de trilhas para que ninguém chute as pedras.
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Escolher um local ensolarado e plano
Encontre um local que receba sol durante a maior parte do dia e seja plano – um gramado, um trecho de areia ou uma área livre no acampamento. Árvores, rochas ou barracas não podem fazer sombra nele durante o dia. Ele deve ficar longe de trilhas para que ninguém chute as pedras.
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Colocar o bastão na vertical
Enfie o bastão firme no chão para que ele não se mexa mais. Segure ao lado do bastão um barbante com uma pedrinha amarrada: o barbante pendurado fica exatamente na vertical, então alinhe o bastão com ele. Se o bastão ficar torto ou balançar, as marcas ficarão erradas depois.
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Marcar a primeira hora
Espere até uma hora cheia no seu relógio, por exemplo 9 h. Coloque uma pedra exatamente na ponta da sombra e escreva ou risque o número ao lado dela no chão. Olhe só para a sombra enquanto faz isso, nunca para o sol.
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Uma marca a cada hora cheia
Agora coloque outra pedra na ponta da sombra a cada hora cheia, até o fim da tarde. As pedras formam um arco em volta do bastão. No hemisfério norte a sombra se move no sentido horário; no hemisfério sul, no anti-horário. Nesse meio-tempo, procure uma sombra, beba algo e use um chapéu.
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A marca mais curta é o meio-dia solar
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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Ler as horas no dia seguinte
No próximo dia de sol, veja onde está a ponta da sombra agora. Se estiver exatamente sobre uma pedra, é aquela hora. Se estiver entre duas pedras, por exemplo mais ou menos na metade entre 10 e 11, são cerca de dez e meia. Os minutos você estima – não fica mais preciso do que isso.
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Recalibrar regularmente
As marcas só valem por alguns dias a algumas semanas, porque o caminho do sol muda com a estação. Se você ainda tem um relógio, compare de novo e de novo e reposicione as pedras. Com nuvens, o relógio de sol não mostra nada. E quando o horário muda (horário de verão/horário normal), todas as marcas ficam uma hora erradas.
Erros comuns
- O bastão está torto ou balança
- O local fica na sombra durante o dia
- Olhar para o sol em vez de para a sombra
- Usar as marcas por meses
- Esquecer a mudança de horário
- Pedras sem identificação, confundidas depois
Visão rápida
Materiais
Galhos / varas resistentes
Um bastão reto, mais ou menos do comprimento de um braço, ou uma haste de barraca
Não corte madeira viva onde for proibido.
Pedrinhas ou galhos pequenos como marcação
Cerca de uma dúzia de pedras ou galhos para as marcas das horas
Relógio de pulso analógico
No primeiro dia, para calibrar; um celular também serve
Apenas uma ajuda de direção muito aproximada – nunca um substituto da bússola na navegação precisa.
Barbante fino
Com uma pedra amarrada como prumo para colocar o bastão na vertical
Baixa resistência à ruptura – só para cargas leves.
Caderno de anotações e lápis
Anotar a data e as horas
Protetor solar e óculos de sol
Protetor solar ao marcar no sol
O protetor solar tem data de validade; troque os tubos velhos.
Indicado para
- Um acampamento de vários dias sem eletricidade
- Um projeto de aprendizado com crianças
- Entender como o sol e o tempo se relacionam
- Saber mais ou menos quanto do dia ainda resta
Não indicado para
- Medição precisa do tempo
- Dias nublados
- Em movimento durante uma caminhada (o bastão precisa ficar parado)
- Vários meses sem recalibrar
Pré-requisitos
- Um dia de sol para a calibragem
- Um local plano que tenha sol o dia todo
- Um relógio no primeiro dia
- Nunca olhar para o sol
Segurança
- Ficar muito tempo ao sol observando sombras facilmente causa queimadura solar ou doença do calor. A radiação UV é mais forte por volta do meio-dia, e ainda mais forte na neve, na água e nas montanhas. Chapéu, protetor solar, água e pausas na sombra fazem parte – principalmente para crianças.
- Um bastão pontiagudo na altura dos olhos é perigoso para crianças. Use um bastão com a ponta romba, ou coloque um boné, uma pinha ou um pano na ponta, e instale o relógio de sol longe de trilhas e áreas de brincadeira.
- O relógio de sol só mostra a hora aproximada. Para coisas em que a hora importa – remédios, um ponto de encontro combinado, seu horário de volta – você precisa de um relógio de verdade.
Como funciona
O sol se move de forma constante pelo céu durante o dia, e a sombra de um bastão gira junto. Nas latitudes médias do hemisfério norte a sombra se move no sentido horário, no hemisfério sul no anti-horário. Se num dia você usa um relógio para marcar onde fica a ponta da sombra a cada hora cheia, nos dias seguintes pode ler as horas ali. Mas, como o sol faz um caminho um pouco diferente a cada dia – mais alto ou mais baixo, mais ao norte ou ao sul –, o comprimento e a direção da sombra mudam aos poucos. Por volta de março e setembro isso acontece mais rápido, por volta de junho e dezembro mais devagar. Por isso você precisa recalibrar as marcas de vez em quando.
Vantagens
- Precisa só de um bastão, pedras e, uma vez, um relógio
- Um projeto emocionante para crianças
- Funciona sem energia
- Mostra o norte de bônus
Desvantagens
- Só com sol
- As marcas só valem por alguns dias ou semanas
- Impreciso
- Precisa ficar sempre no mesmo lugar
Conhecimento aprofundado
Contexto técnico
O relógio de sol mais simples é uma haste em pé; os gregos o chamavam de gnômon. Manuais de sobrevivência como o FM 3-05.70 descrevem um relógio de sombra construído sobre o bastão de sombra, que conta o nascer do sol como 6 h e o pôr do sol como 18 h; eles observam que não é um relógio no sentido comum.
As marcas se deslocam por causa da inclinação do eixo da Terra: no verão o sol corre mais alto e mais ao norte, no inverno mais baixo e mais ao sul. Onde a sombra fica num determinado dia e hora pode ser calculado a partir da altura e da direção do sol na calculadora solar da NOAA.
Variações
- Com crianças
- As crianças podem colocar “a sua” pedra a cada hora e escrever o número na areia com um galho, ou usar uma pedra pintada. Um alarme ou o celular lembra da próxima hora. À noite, vocês olham juntos como a sombra era longa de manhã, curta ao meio-dia e longa de novo à noite. Cuidado com chapéus, protetor solar e pausas na sombra – e garanta que ninguém olhe para o sol.
- Sem nenhum relógio: o relógio de sombra
- Manuais de sobrevivência descrevem um relógio de sombra sem relógio algum: você usa o bastão de sombra para achar a linha oeste–leste e a linha norte–sul e coloca o bastão no ponto em que se cruzam. A linha norte–sul é então a linha do meio-dia, e a linha oeste–leste vale aproximadamente como 6 h e 18 h. As horas intermediárias você estima. Isso é hora solar, não hora do relógio, e muito aproximada – as “horas” não têm a mesma duração.
- Para quem já tem prática: um bastão inclinado
- Relógios de sol de verdade têm um ponteiro inclinado apontado para o polo celeste: no hemisfério norte, inclinado para o norte, tão inclinado quanto a sua latitude (na Alemanha, cerca de 50 graus acima do chão). Aí não conta a ponta, mas a direção de toda a sombra, e as linhas das horas ficam praticamente as mesmas o ano todo – só restam a mudança de horário e pequenos desvios ao longo do ano.
- Hemisfério Sul
- A sombra se move no sentido anti-horário, e a sombra mais curta aponta para o sul. O arco de pedras fica, portanto, do lado sul do bastão. Todo o resto funciona do mesmo jeito.
Erros comuns
- O bastão está torto ou balança
- O local fica na sombra durante o dia
- Olhar para o sol em vez de para a sombra
- Usar as marcas por meses
- Esquecer a mudança de horário
- Pedras sem identificação, confundidas depois
Limites e riscos
- Só uma hora aproximada, sem indicação de precisão
- As marcas só valem por alguns dias ou semanas
- Não mostra nada com nuvens
- A mudança de horário desloca todas as marcas em uma hora
Alternativas de material
Derivado das propriedades dos materiais: um substituto precisa ter todas as propriedades relevantes. Observe as indicações sobre o substituto.
- Barbante fino
- Corda (Nunca use corda desconhecida ou danificada quando houver risco de vida.), Paracord (Não é corda de escalada nem de segurança.), Cordelete auxiliar (Para fins que protegem a vida, use apenas cordinha certificada e depois de ter treinamento.), Fita (fita tubular) (Inspecione fitas tubulares e planas com nós antes de cada uso.), Barbante de juta ou sisal (comprado) (Pouca resistência, absorve água e apodrece – apenas para cargas leves e treino.), Fitas para árvore (Carregue apenas dentro dos limites indicados pelo fabricante.), Linha de pesca monofilamento (Nunca deixe restos de linha para trás: aves e outros animais se enroscam neles e morrem lentamente. Enrole os restos e leve-os com você.), Arame fino e macio (latão ou aço galvanizado) (As pontas do arame são afiadas – proteja olhos e dedos ao dobrar), Corda ou cinta de reboque (Prenda somente nos olhais de reboque previstos pelo fabricante; nunca fique ao lado dele sob tensão.)
Os resultados vêm exclusivamente de entradas estruturadas. Nenhuma instrução improvisada é gerada.
Fontes (5)
- Headquarters, Department of the Army (USA) (2002): FM 3-05.70 Survival · Relógio de sombra baseado no bastão de sombra; não é um relógio no sentido comum
- NOAA Global Monitoring Laboratory (Global Radiation and Aerosols): NOAA Solar Calculator – sunrise, sunset, solar noon, azimuth and elevation for any place and date · Meio-dia solar, altura e direção do sol para local e data
- U.S. Naval Observatory: Astronomical Applications Department – sun and moon data, phases of the moon · Horários do nascer e do pôr do sol por local e data
- NASA Science: Eclipse Safety – never look directly at the sun without proper eye protection · Nunca olhe diretamente para o sol
- World Health Organization (with WMO, UNEP and ICNIRP) (2002): Global Solar UV Index: A Practical Guide · Proteção solar durante longos períodos ao sol