La main à la pâte 22
Le site de "la main à la pâte" des Côtes d’Armor

Categories

Accueil > Activités scientifiques > Le ciel et la Terre > Mesure du temps : le cadran solaire

Mesure du temps : le cadran solaire

vendredi 15 janvier 2010, par Loïc Poullain

Quelle heure est-il ?

Les élèves et le maitre ont rangé leurs montres dans un tiroir.
Comment savoir à quel moment sortir en récréation ?

Les élèves ont travaillé sur le mouvement apparent du Soleil ou vu que l’ombre du gnomon (bâton vertical) se déplace par rapport au sol au cours du temps.

Un suivi précis montre que le tracé n’est pas régulier dans la journée ni au cours de l’année.

Que fait l’ombre au pôle Nord ?

On peut reproduire le mouvement apparent du Soleil en utilisant une lampe à incandescence ou diode électroluminescente puissante éclairant un personnage jouet à un mètre environ. Si la lampe se déplace, l’ombre du personnage se déplace sur le sol.

Sur un globe, on fixe sur un carton blanc représentant le sol, un personnage miniature. Ce personnage fournit une ombre portée sur le "sol" qui se déplace lorsque le globe tourne sur lui-même.

Il est donc facile de faire la même modélisation avec un bâton vertical ou gnomon piqué exactement au pôle Nord : l’ombre se déplace par rapport au carton et tourne de 360° lorsque la Terre fait un tour sur elle même ( en réalité, c’est l’ombre qui est fixe et c’est le carton "sol" qui tourne sur lui-même). C’est un cadran solaire équatorial (le carton "sol au pôle Nord" est dans le plan de l’équateur). Le gnomon étant dans l’axe Nord Sud de la Terre devient le style.

Les cadrans solaires équatoriaux sont donc des piquets verticaux au pôle Nord déplacés sur le lieu de l’observation : les cartons sont donc inclinés par rapport à l’horizon du lieu (90° - latitude du lieu)

Construction d’ un cadran solaire

Utilisation en hiver

En France et pour le département des Cotes d’Armor, en hiver, le plan de la trajectoire apparente du Soleil se trouve au dessous du plan équatorial : ainsi il n’y a pas d’ombre du style sur la face supérieure du cadran.

JPEG - 36.6 ko

Il faut lire l’heure au dessous du plan incliné ou sur le plan horizontal.

JPEG - 40.8 ko
lecture hiver