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Le cadran solaire

Le cadran solaire

Le cadran solaire permet d'indiquer l'heure solaire en projetant l'ombre d'un objet dans une direction donnée. Il suffit de graduer un plateau avec l'heure et d'ajouter un élément, nommé le style, qui permet de projeter l'ombre sur le plateau pour obtenir l'heure solaire. L'heure indiquée est l'heure solaire à laquelle il convient d'ajouter 1h pour l'heure d'hiver ou 2 heures pour l'heure d'été en France Métropolitaine.
La position de l'ombre dépend d'un premier paramètre qui est la latitude qui fait que l'angle que fait le soleil avec le sol n'est pas toujours le même. De plus l'heure locale déterminée par les fuseaux horaires ne suivent pas obligatoirement les méridiens ce qui fait que la longitude influe également la lecture de l'heure sur le panneau solaire.
Enfin l'axe de rotation de la terre, étant incliné comme le montre la figure ci-dessous, la lecture de l'heure dépend également de la position de la terre autour du soleil et donc du jour de l'année.

Construire son cadran solaire

On propose de construire un cadran solaire horizontal ou vertical comme le montre la figure ci-contre. Il sera composé d'un plateau gradué de 7 heures du matin à 5 heures de l'après midi. La pointe, nommée style, sera réalisée à l'aide d'un triangle dont l'angle avec le plateau est celui qui correspond à la latitude du lieu dans le cas d'un cadran solaire horizontal et 90° soustrait de la latitude dans le cas d'un cadran solaire vertical. La latitude est représentée par des lignes parallèles à l'équateur, qui correspond à la latitude 0°.
Pour la construction de ce cadran solaire, on ne prend pas en compte la déclinaison de l'axe de rotation de la terre. Ce qui fait que pour obtenir l'heure la plus précise possible, il faudra appliquer une correction.
On trouve sur ce site des informations complémentaires sur la construction d'un cadran solaire. On peut également lire le document de Monsieur Deleze.
Le cadran solaire est fourni avec plusieurs versions :

Cadran solaire horizontal pour une latitude de 48° à découper et à coller sur une feuille de carton.

Le style pour une latitude de 48° à découper et à coller sur une feuille de carton, puis à coller sur le cadran solaire pour réaliser l'image ci-dessus.

Le rapporteur solaire pour une latitude de 48° et un cadran horizontal, qui permet de tracer un cadran solaire sur un autre support comme du bois ou autre matériau. Le triangle gris correspond à l'angle du style avec le cadran solaire.

Charger les images du cadran solaire et du style ou bien du rapporteur solaire. Avant il faut choisir la latitude (valeur décimale en degrés) du lieu ou sera installé le cadran solaire avec une valeur négative pour l'hémisphère sud. Dans l'hémisphère nord, la droite qui représente 12h doit être orientée vers le sud, et vers le nord dans l'hémisphère sud.
Il faut également choisir le type de cadran horizontal ou vertical. Pour une latitude comprise entre -20° et 20°, il faut mieux choisir la version verticale.
Enfin il faut choisir l'élément à charger soit le cadran solaire et le style ou bien le rapporteur solaire.