Les cadrans solaires – solutions

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De la course du Soleil aux cadrans solaires

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La figure animée suivante montre le mouvement apparent du Soleil au PN.

Choisissez un moment de l’année puis lancez l’animation.

 

Le principe du cadran solaire au pôle Nord est assez simple car le Soleil effectue un tour autour de l’axe des pôles en 24 h, et ce régulièrement (ou presque), c’est-à-dire à vitesse angulaire constante. Il suffit donc de planter un bâton, appelé gnomon, dans le sol et de graduer le secteur angulaire plein à sa base de 15° en 15 ° ; les graduations indiqueront les heures.

Un cadran solaire pour le pôle Nord.

 

[Après cela, non rédigé sauf toute fin ?]

2. Vous emmenez votre cadran solaire à Libreville (Gabon). Comment le placer pour qu’il soit utilisable ? Complétez-le pour qu’il puisse être utilisé toute l’année.

3. Même consigne pour la Belgique : comment orienter le cadran valable au pôle Nord et à l’équateur pour pouvoir l’utiliser à Bruxelles ?

4. Ci-dessous, les photos de quelques cadrans. Comprenez-vous leur fonctionnement et leur conception ?

Cadran_equatorial-site.pngCS-Sarah-Yasmina-site.png

Cadrans équatoriaux : le plan des ombres est parallèles à l’équateur. Celui de droite est adaptable à la latitude.

Cadran7.png
CS-Daniel-Adrien-site.png

Cadran cylindrique à gauche, cadran horizontal et vertical à droite.

Cadran4-site-2.png

Cadran oblique (dit polaire), adaptable à la latitude.

5. Choisissez un type de cadran (vous pouvez être inventifs) et construisez-le :

Un cadran pour le pôle Nord, adaptable à nos régions,

Un cadran pour l’équateur adaptable à nos régions,

Un cadran vertical,

Un cadran horizontal,

Un cadran cylindrique,

Un cadran hémisphérique,

Un cadran dans une boîte à chaussures.

 

Solutions
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Synthèse

Les rayons du Soleil arrêtés par le style (segment) forment une partie de plan. C’est ce plan qui donnera l’ombre.
Si l’on dirige le style vers l’étoile polaire, ce plan tourne régulièrement autour de l’axe : toutes les heures, il balaie un angle de 15 °. La plupart des cadrans solaires sont basés sur ce principe.

Capture_1-8.png

Figure extraite de D. Savoie, Les cadrans solaires, Belin, Paris, 2003.

 

 

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