Una variante di meridiana equatoriale, carina e semplice da realizzare, è stata ideata da Lorenzo Montanari, astrofilo appassionato di fotografia astronomica e di meridiane, addirittura usando i mitici pezzi della Lego.
La meridiana utilizza, in luogo del classico disco disposto parallelamente all'Equatore Celeste, la superficie caoncava di un cilindro al cui centro è posto uno stilo che genera l'ombra.
Il tutto viene inclinato di un angolo pari alla Latitudine.
Sulla superficie cilindrica sono riportati gli angoli orari multipli di 15° (per rappresentare le ore intere in tempo vero), o eventualmente angoli più piccoli per rappresentare le frazioni di ora (mezz'ore, quarti d'ora, ecc.).
Alla stessa altezza del vertice dello stilo è riportato l'Equatore Celeste, che ovviamente sarà percorso dall'estremità dell'ombra durante i giorni degli Equinozi.
In questa maniera la meridiana, come tutte le altre del resto, funziona come una sorta di Cerchio di Ipparco.
Il vantaggio di questo tipo di meridiana, rispetto a quella classica rappresentata dal disco equatoriale, è che prende sempre luce anche durante il periodo invernale e non cè bisogno di mettersi a testa in giu per vedere le ombre al disotto del disco!
Sulla superficie cilindrica è infatti possibile riportare anche i cerchi di declinazione Sud.
LA MERIDIANA CILINDRICA LEGO DI MONTANARI
L'originalità di questa riproduzione è l'aver utilizzato i pezzi della Lego.E' però comunque possibile realizzarla anche con altri materiali.
E' infatti sufficiente disporre di un normale contenitore cilindrico, facilmente reperibile negli oggetti di uso comune in qualsiasi casa.
Io, per la superficie cilindrica, ho utilizzato il contenitore di una bottiglia di vino, ed una semplice matita per lo stilo.Entriamo adesso nei dettagli per la realizzazione della meridiana cilindrica.
Useremo un contenitore cilindrico di diametro 10 cm., e dunque di raggio 5 cm., di altezza 15 cm. con uno stilo alto 10 cm.
Se il vostro contenitore ha dimensioni diverse non vi preoccupate. Per adesso utilizziamo questo valore solo a scopo dimostrativo.
Il programma di calcolo in fondo a questa pagina vi consentirà di costruire la vostra meridiana, qualunque siano le sue dimensioni, e addirittura di stampare direttamente il vostro disegno.Tagliamo a metà il cilindro, nel senso dell'altezza, in modo però da lasciare la base intera e tagliandolo in orizzontale in modo da avere un semicilindro alto 15 cm.
Il contenitore Il barattolo tagliato
Prendiamo una matita lunga 10 cm. ed incolliamola, con una colla a presa rapida, al centro del disco base, avendo cura di sitemarla in maniera rigorosamente verticale.
Il barattolo e lo stilo
Prepariamo adesso il reticolato da incollare poi all'interno della superficie cilindrica.
Se il diametro del cilindro è 10 cm. la semicirconferenza sarà 15.7 cm.Prendiamo allora un foglio alto almeno quanto il semicilindro e largo 15.7 cm.
In basso tracciamo la linea di base, che poi dovrà coincidere con la base del semicilindro. All'altezza di 10 cm. dalla base, tanto quanto è alto lo stilo, tracciamo una riga orizzontale.
Essa è la materializzazione dell'Equatore Celeste e pertanto la linea degli Equinozi.
Al centro di questa linea tracciamo una linea verticale. Sarà la linea delle ore 12. A partire da questa linea tracciamo a destra e a sinistra delle linee verticali distanti una dall'altra 1.3 cm. Queste sono le linee orarie, equispaziate sull'Equatore Celeste di 15° in 15°.
Il valore 1.3 si ricava dalla proporzione
180° : semicirconferenza = 15° : distanza
da cui
distanza = 15° x semicirconferenza /180
15 x 15.7 / 180 = 1.3.
Le linee orarie vanno disegnate a destra e a sinistra della linea delle ore 12, e numerate 6, 7, 8, 9, 10, 11 quelle a sinistra, e 1 ,2 ,3 ,4 ,5, 6 quelle a destra.
Completiamo il reticolato tracciando anche le linee dei solstizi. Sono due linee orizzontali distanti 2.2 cm e poste sopra e sotto la linea degli equinozi.
Quella più alta è relativa al Solstizio d'Inverno (21/12) e quella più bassa è relativa al Solstizio d'Estate (21/6).
La distanza si ricavadistanza = raggio x tan(23°.43) = 5 x 0.4344 = 2.2 cm dove il valore 23°.43 è la declinazione astronomica del Sole ai Solstizi.
Le linee dei Solstizi e degli EquinoziPer completezza aggiungiamo anche le altre linee zodiacali, presenti tradizionalmente in quasi tutte le meridiane. Diamo direttamente i valori già calcolati
I valori negativi vanno riportati al di sotto della linea equinoziale.20/4 cm.-1.0 Toro 21/5 cm.-1.8 Gemelli 22/7 cm.-1.8 Leone 22/8 cm.-1.0 Vergine 23/10 cm. 1.0 Scorpione 22/11 cm. 1.8 Sagittario 20/1 cm. 1.8 Aquario 19/2 cm. 1.0 Pesci
Dovremmo ottenere un disegno del genere
Il reticolatoAdesso ritagliamo il foglio lungo la linea di base e lo incolliamo all'interno del cilindro, appoggiandolo alla basetta circolare e avendo cura che la linea delle ore 12 cada esattamente al centro.
La meridiana finita
Noterete che fino ad adesso non abbiamo mai parlato di latitudine. Infatti il disegno del reticolato è universale e vale per qualunque latitudine.
L'unica variante da cui dipende il disegno è il raggio del cilindro.
Completato lo strumentino dobbiamo però prendere in considerazione anche la latitudine perchè per funzionare correttamente deve essere inclinato in modo che lo stilo e la linea delle ore 12 puntino al Polo Nord Celeste e formino con l'orizzonte un angolo pari alla latitudine del luogo.
Per un posizionamento più preciso è opportuno lavorare con le distanze invece che con gli angoli. Misuriamo quindi non l'angolo di inclinazione del cilindro ma la corrispondente altezza del suo bordo superiore dal piano di appoggio. Sostituiamo agli ostici gradi i puù comodi centimetri.
Una volta inclinata, il bordo superiore deve distare dalla superficie di appoggio una quantità pari all'altezza del cilindro per il seno della latitudine.
Se l'altezza A del cilindro è 15 cm, e la latitudine è 43°.86 il bordo superiore risulta sollevato della quantità B 10.4 cm.
La meridiana inclinata
Per rendere stabile l'inclinazione incollate un triangolino di compensato o di cartone spesso sulla superficie esterna del cilindro in modo che possa mantenersi stabilmente nella posizione inclinata. A questo punto mettete l'oggetto al Sole avendo cura che la linea delle ore 12 punti esattamente a Nord.
Il supporto per l'inclinazione
Ricordate che lo strumento indica il Tempo Vero del Sole e non il tempo che segnano i nostri orologi. Per avere la nostra ora civile dovremo sottrarre (algebricamente) l'Equazione del Tempo Medio ed aggiungere (algebricamente) la correzione del fuso orario. Quest'ultima la si calcola sottraendo alla longitudine del fuso ( che per noi d'inverno è 15°) la longitudine del luogo; moltiplicare per 4 il valore in gradi ottenuto trasformandolo così in minuti.
Esempio: in longitudine 10° Est la correzione del fuso è +20 minuti, infattiLongitudine del fuso = 15° -Longitudine del luogo = -10° ---------------------------------- Correzione del fuso = + 5°Moltiplicando per 4 si ottiene una correzione per il fuso orario pari a +20 minuti.Così se il giorno 20 Febbraio la meridiana segna esattamente le ore 11, il nostro orologio segnerà
Tempo vero = 11 00 - Equazione del tempo = - (-14) minuti circa + correzione fuso = + 20 minuti ---------------------------------------- Tempo civile = 11 34
La meridiana operativa il 14 Febbraio alle ore 11h33mL'applicazione sottostante consente di costruire una meridiana con qualunque altre dimensioni.
Mettendo lo stesso strumentino in posizione verticale, e cambiando opportunamente il disegno del reticolato,
si ottiene una meridiana cilindrica in coordinate altazimutali;
cioè il nostro strumentino diventa un misuratore
istantaneo di altezza ed azimuth del Sole.
Chi è interessato segua le istruzioni per la Meridiana altazimutale cilindrica