Cadran solaire vertical à orienter (cadran méridional)

À accrocher comme un tableau mural sur un panneau vertical à orienter plein sud

Modèle léger en plastique laminé, à construire soi-même

Le cadran solaire vertical à orienter

Le cadran proposé ici consiste en une structure en plastique laminé dans laquelle la couche imprimée peut être graduée de diverses manières.

  • La graduation appelée «Classique» donne l’«heure du soleil moyen» du lieu ; elle peut s'écarter du soleil vrai de plus ou moins un quart d'heure.
  • La graduation appelée «Contemporain» donne l’«heure légale du soleil moyen» ; elle peut se décliner en heure d’hiver et heure d’été ; elle peut s'écarter du soleil vrai de plus ou moins un quart d'heure.
  • La graduation appelée «Plein sud» donne l'heure légale du soleil vrai du jour ; elle sert à orienter le plan du cadran vertical dans la direction Est-ouest.

Le montage s’effectue sans colle afin que les graduations, qui constituent la couche imprimée, soient interchangeables. La structure est enserrée dans un cadre photo. La paroi à laquelle le cadre est suspendu doit être parfaitement verticale, ce que l’on vérifiera au moyen d’un niveau à bulle. On s'assurera de même que les côtés du cadre sont bien horizontaux, respectivement verticaux.

Le cadre peut se trouver à l’intérieur, à un endroit ensoleillé, par exemple dans un jardin d’hiver, ou sur un meuble qu’on ne déplace pratiquement jamais. Il peut aussi être placé à l’extérieur, par exemple sur un balcon ou une terrasse. S'il doit être déplacé, il peut être utile de marquer sur le sol l'orientation Est-ouest de la paroi.

Temps solaire vrai légal
Dans cet exemple, le cadran est fixé contre une caisse de bois.

Construction de la structure en plastique laminé

Tutoriel

Cette activité est accessible à tout public, car des programmes en ligne assument les calculs et livrent les gabarits des pièces du cadran qu'il ne reste plus qu'à imprimer, découper et assembler.

Orientation du cadran vertical

Cadran d'orientation «Plein sud»

Le cadran d'orientation «Plein sud» donne le temps solaire vrai du jour. On l'imprime sur un transparent A4 pour rétroprojecteur et on l'insère dans la structure du cadran (voir les instructions de montage).

Accroché à un panneau vertical orientable, le cadran d'orientation «Plein sud» permet d'orienter le panneau selon l'axe Est-Ouest : il suffit d'orienter le panneau de telle manière que le cadran indique l'heure légale.

Le panneau se trouve alors orienté Est-Ouest. La vérification d'une orientation correcte consiste à observer le cadran qui doit conserver l'heure légale durant toute la journée.

Exploitation: cadrans pour panneaux verticaux orientés Est-Ouest

Jeu de cadrans interchangeables

Les cadrans qui donnent le «temps solaire en moyenne annuelle» font l'hypothèse que la vitesse angulaire apparente du soleil est constante. L'heure donnée peut différer du temps solaire vrai de plus ou moins un quart d'heure. Cette différence, qui varie au fil de l'année, est appelée «équation du temps».

Dans la structure du cadran, on peut insérer différents cadrans imprimés selon le but recherché.

  Soleil moyen Soleil vrai
Heure solaire Classique -
Heure légale Contemporain Plein sud

Avant l'introduction des fuseaux horaires qui synchronisent l'heure légale sur une portion de la terre, on vivait au temps solaire moyen qui varie de lieu en lieu. La construction de ce cadran solaire ne dépend que de la latitude du lieu.

Pour ce faire, en plus de la latitude, il faut prendre en compte la longitude du lieu et le fuseau horaire. Dans les régions qui font la distinction «heure d'hiver»/«heure d'été», deux cadrans gradués sont nécessaires.

Mathématiques du cadran solaire vertical à orienter (cadran méridional)
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