0. Introducció: Com es mouria el Sol en el cel si l'eix de rotació de la Terra no estés inclinat
 

L'eix de rotació de la Terra està inclinat 23º27'. Això fa que el moviment del Sol en el cel vagi canviant segons l'època de l'any tal i com veurem a continuació.

Però anem a imaginar primer com es veuria el moviment del Sol en el cel si l'eix de rotació de la Terra no estés inclinat:

• El més senzill és començar situant-nos a l'equador terrestre (latitud zero). Allà veuríem que el Sol surtiria exactament per l'est i es posaria exactament per l'oest. I al migdia solar el Sol es trobaria exacatament per sobre del nostre cap, és a dir la trajectòria del Sol en el cel seria un cercle que passa per tres punts: l'est, l'oest i el zenit (el zenit vol dir just per damunt del cap).

• A casa nostra, la latitud és d'uns 41,5º. Veuríem el Sol sortir exactament per l'est i posar-se exactament per l'oest, però al migdia el Sol no estaria just pel damunt del cap, si no que es troba considerablement més avall, en concret es trobaria a una alçada de 48,5º sobre l'horitzó (L'alçada màxima = 90º-Latitud).El dia i la nit durarien exactament 12 hores i el moviment del Sol en el cel sempre seria el mateix al llarg de l'any. No hi hauria ni primavera, ni estiu, ni tardor ni hivern. El món seria diferent de tal i com el coneixem.

• Al Pol Nord i al Pol surt, la latitud és de 90º i per tant veuríem el Sol girant al nostre voltant, a nivell de l'horitzó. Tot el dia seria com una posta de sol giratoria. Però el Sol no pujaria ni baixaria mai. Sempre estaria fregant l'horitzó.

Anem a veure ara que és el que passa de veritat i per què.

1. Canvi del moviment del Sol en el cel al llarg de l'any
 
 

Respon:

a. El Sol, surt sempre exactament per l'est?
b. Quan surt a prop del nordest?
c. Quan surt exactament per l'est?
d. Quan surt a prop del sudest?
e. La trajectòria del sol en el cel un dia qualsevol de l'any, és sempre una circumferència?
f. Fixa't en la línia que surt del centre. S'anomena eix terrestre i assenyala l'estrella polar. Aquesta línia passa pel centre de les circumferències? (La resposta a questa pregunta és molt important per entendre el rellotge de sol.)
g. Mira el següent dibuix i digues perquè la trajectòria del Sol en el cel no és la mateixa el 21 de Juny i el 21 de Decembre:
 

2. Primer Intent de Rellotge de Sol: El Gnòmon Vertical
 
 

En aquest dibuix podeu veure:

• Tres dibuixos del Sol, que corresponen a diferents dies de l'any (solsticis i equinoccis), però a la mateixa hora (9:00 am).
• Un pal (gnòmon) en posició vertical.
• L'ombra que fa el sol en aquests dies a les 9:00 am.


Respon:

a. Com és l'ombra del Sol en dies diferents a la mateixa hora?
b. Per què no es pot utilitzar un pal (gnòmon) vertical per fer un bon rellotge de Sol?

 

En aquest dibuix pots veure:

• El Sol a la mateixa hora però en dies diferents (equinoccis i solsticis).
• Que és el que passa  amb l'ombra quan el gnòmon és vertical (esquerra) i quan el gnòmon està inclinat cap a l'estrella polar (és a dir, és paral·lel a l'eix terrestre).


Per tant:

a. Com s'ha de posar el gnòmon per a que a la mateixa hora però en dies diferents de l'any l'ombra estigui en la mateixa direcció?
b. Com faries un rellotge de Sol amb el gnòmon inclinat?
c. En el cas del gnòmon inclinat, la longitud de les ombres, és sempre la mateixa? Quina informació es pot extreure de la longitud de les ombres?
d. Com faries un calendari solar amb el gnòmon inclinat?