Comment mesurer
l'heure avec un cadran solaire ?
Projet expérimental et numérique
BLANC Mélissandre
BOYENVAL Camille
EL MABROUKI Assia
1G5
START
01
Introduction : Histoire du cadran solaire
02
Quelle heure est-il ?
03
Ombre portée du gnomon
04
Sphère célèste locale
05
Heure solaire et heure légale
06
Conclusion
07
Remerciemens
08
Sources
Index
01 -Introduction : Histoire des cadrans solaires
Origines, usages...
Histoire des cadrans solaires
01
Dès l'Antiquité : Egyptiens, Babyloniens...
Chez les Grecs et Romains et dans le bassin méditéranéen.
Mais aussi en Asie ou encore en Amérique.
Vestige d'un cadran solaire Grec du Temple d'Apollon à Pompéi
IIe siècle av JC
02 - Quelle heure est-il ?
Mesurer l'heure
Quelle heure est-il ?
Heure lue sur le cadran : ~9h
Heure affichée par la montre : 10h42
02
03 - Ombre portée du gnomon
Inclinaison, orientation, latitude...
03 - Ombre portée du gnomon
Mouvements de la Terre
Rotation de la Terre autour du Soleil
selon une orbite elliptique
sur le plan de l'écliptique
Rotation de la Terre sur elle-même
sur un axe de 23°26' par rapport à une perpendiculaire au plan de l'écliptique
03 - Angle du gnomon : modélisations
+ Voir
+ Voir
1
Perpendiculaire à la surface de la Terre
2
Parallèle à l'axe des
pôles
L'ombre reste la même dans la situation 2.
Il faut placer le gnomon parallèle à l'axe des pôles
Ombre du gnomon en un même lieu de l'hémisphère nord :
Eté :
Hiver :
Ombre du gnomon en un même lieu de l'hémisphère nord :
Hiver :
Eté :
Latitude
La latitude et la longitude : coordonnées GPS uniques.
La latitude : angle entre le plan de l’équateur (ayant pour centre O le milieu de l’axe Pôle N-Pôle S) et la demi-droite reliant le centre O et ce lieu.
03
Latitude
La latitude et la longitude : coordonnées GPS uniques.
La latitude : angle entre le plan de l’équateur (ayant pour centre O le milieu de l’axe Pôle N-Pôle S) et la demi-droite reliant le centre O et ce lieu.
03
04 - Sphère céleste locale
Mouvement apparent du soleil, angle horaire...
Sphère céleste locale
Champ de vision d’un observateur :
- le plan de l’horizon = surface de la Terre
- une « voute céleste » => moitié de la « sphère céleste locale
- axe des pôles dits célestes et l’équateur céleste
- Zénith = point de croisement entre la verticale du lieu et la voute céleste.
04
Mouvement apparent du soleil
Pour un observateur situé à la surface de la Terre :
Le Soleil décrit un cercle autour de l'axe des pôles célestes.
04
04 - Angle horaire et graduations
équateur céleste
Modélisation de la sphère céleste locale
angle horaire
zénith
pôle nord céleste
équateur céleste
course du soleil
04 - Angle horaire et graduations
Capture d'écran du logiciel Shadows
04 - Angle horaire et graduations
Capture d'écran du logiciel Shadows
05 - Heure solaire et heure légale
Equation du temps, correction de longitude...
Equation du temps
05
Carte des fuseaux horaires
05
05 - Correction de longitude
Heure solaire et heure légale au midi solaire :
1) A Drap
2) En un lieu situé sur le méridien central du fuseau horaire UTC +1
05 - Correction de longitude
Dans notre cas : Longitude de Drap = 7° environ
Correction de longitude :
15 - 7 = 8° d'écart
15° = 60min x = 8 * 60 / 15
8° = x x = 32
Il faudra ajouter 32 min à l'heure lue sur le cadran.
06 - Conclusion
Passer de l'heure solaire à l'heure légale :
HL = HeureSolaire + EquationDuTemps + CorrectionLongitude + 1h (si heure d’été)
Dans notre cas :
HL = 9h + 3min + 32min + 1h
HL = 10h35
Heure légale donnée
par la montre : 10h42
Marge d'erreur : 7min
Merci de votre attention.
Sources
MOOC Cadrans Solaires
Manuel Scolaire Enseignement scientifique 1er Edition Bordas
Chaîne YouTube de Roger Torrenti
Logiciel Shadows - Fabrication de cadrans solaires
Google Maps / Google Earth
