El tiempo y su medida Relojes de Sol

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El tiempo y su medidaRelojes de Sol

• Qué es el Tiempo?
• Cómo se mide?

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Definición de tiempo

• Diferentes definiciones según
• La Filosofía
• La Física
• La Astronomía
• Las Matemáticas
• Según la Física ? Magnitud física que
  representa el intervalo
  entre dos sucesos. ? Duración
  de un fenómeno

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Unidades de tiempo

• Segundo y minuto
• Hora
• Día
• Semana
• Mes
• Año

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La semana

• Origen unido a fases lunares. Nº de días que mas
  se acerca al intervalo durante los cuales se
  suceden las fases principales de la Luna.
• En Roma, cada día estaba asignado a una
  divinidad
• Dies Lunae, Luna, lunes
• Dies Martis, Marte, martes
• Dies Mercurii, Mercurio, miércoles
• Dies Jovis, Júpiter, jueves
• Dies Veneris, Venus, viernes
• Dies Saturni, Saturno, sábado
• Dies Solis, Sol, domingo

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Símbolos
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Unidades de tiempo

• La Medida del tiempo no es la misma en todos
  los puntos de la Tierra debido a
• La Traslación y Rotación de la Tierra
• La Esfericidad de la Tierra
• Referencias elegidas.

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La duración del día

• El tiempo entre la salida y la puesta del sol se
  llama día
• Duración no constante debido a la inclinación del
  eje terrestre con respecto a la eclíptica.
• Se llega al concepto de horas iguales para todos
  los días del año independientemente del sol
• Se acepta la división del día en 24 horas
  iguales de 60 minutos.

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Dónde comienza y acaba el día?

• El día comenzaba con la salida del Sol y la noche
  con la puesta.
• Los babilonios contaban las horas a partir de la
  salida del Sol. Medía las horas que pasaban desde
  el alba. (horas babilónicas)
• Para los italianos medievales el día comenzaba
  con la puesta del Sol. Medía las horas que
  faltaban para ésta. (horas itálicas)

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Dónde comienza y acaba el día?

• Más tarde se contaron las horas a partir de la
  medianoche. (horas francesas o astronómicas).
• También se pueden contar a partir del mediodía.
  (horas meridianas)

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Eclíptica

• Es la trayectoria que sigue el Sol y los planetas
  dentro de la esfera celeste.

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Rotación y traslación de la Tierra
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Meridianos y paralelos

• División imaginaria de la superficie terrestre en
  arcos de circunferencia que pasan por los polos y
  que se llaman meridianos
• División de la superficie terrestre por arcos
  paralelos al Ecuador llamados paralelos. Se toma
  como referencia el Ecuador. (latitud cero)
• Meridianos y paralelos

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Meridianos y paralelos

• En 1884 en Gran Bretaña se empiezan a contar los
  meridianos, tomándose como referencia el
  meridiano de Greenwich. (longitud cero).
• Lo mismo se hace para la superficie celeste y
  tenemos el meridiano y el paralelo celeste

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Coordenadas geográficas de un punto

• Longitud. La distancia de un punto al mediano de
  Greenwich, medida sobre el paralelo. Aumenta
  hacia el este de forma positiva y se mide en
  grados.
• Latitud. La distancia de un punto al Ecuador
  terrestre, medida sobre un meridiano. También se
  mide en grados y aumenta al acercarse a los Polos.

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Coordenadas geográficas de un punto
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Diferentes tipos de horas

• Hora solar Es la que marcaría un reloj de sol al
  que no se le ha aplicado ninguna corrección. No
  coincide con la hora del reloj de pulsera.
• Civil o local No tiene en cuenta el adelanto de
  los gobiernos. El día comienza por la noche.
  Depende del meridiano. Es poco práctica
• Hora oficial. La Tierra se divide en 24 husos de
  15º cada uno, tomando como meridiano central del
  huso cero el de Grennwich, y todos los lugares
  dentro de un mismo huso adoptan la misma hora
  llamada hora oficial.
• Hora legal o estival. Es la que marcan nuestros
  relojes. Para aprovechar al máximo las horas de
  luz solar y así ahorrar energía, en España, se
  adelanta una hora en invierno y 2 horas en
  verano. Son cambios que hacen los gobiernos.
• Hora universal (UT) La hora del meridiano de
  Greenwich

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La hora oficial

• Casi todos los países han adoptado la hora
  oficial definida por los husos horarios, o sea,
  tomando como referencia la hora de Greenwich. Las
  líneas que marcan la hora oficial de cada país no
  son totalmente coincidentes con los meridianos ya
  que si la mayor parte de un país se encuentra
  comprendido dentro de un huso horario, se toma
  como hora oficial del mismo aquella que
  corresponde a ese huso horario y no respetando en
  forma exacta una línea recta.

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Distintos tipos de relojesEl Gnomón
Gnomón
El gnomón es un reloj solar muy elemental. Está
formado por un palo vertical colocado en el
suelo, donde se puede observar la sombra de éste
y de cómo varía a lo largo del año dicha sombra.
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Distintos tipos de relojesEl Gnomón
La longitud de la sombra varía a lo largo del año
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Distintos tipos de relojes
De arena
De péndulo
De sol
Clepsidra
Cronómetro
Atómico
Medieval
De pesas
De pulsera
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Relojes de sol

• El reloj de sol es un instrumento que utiliza la
  sombra dada por el sol para indicar la hora. En
  general, un reloj solar se compone de un estilo,
  también llamado gnomón y de una superficie, el
  limbo,  que es la que recibe la sombra del
  estilo.
• En el limbo van dibujada las líneas horarias y
  las horas, además de otros elementos.

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Fundamento de los Relojes de sol

• Los planetas y el Sol realizan un movimiento
  doble en la esfera celeste por una parte,
  participan en el movimiento diurno de la bóveda
  celeste trasladándose de Este a Oeste, y por otro
  poseen un movimiento propio de Oeste a Este.
• Desde la Tierra vemos como el Sol da una vuelta
  completa de 360 º en un día de 24 horas, así que
  cada hora recorre 15 º girando, como toda la
  esfera celeste, alrededor del eje del mundo. Este
  es el fundamento de todos los relojes de sol

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Fundamento de los Relojes de sol

• El movimiento diurno del sol  hace que, a lo
  largo de un día, la sombra de un objeto varíe en
  dirección y tamaño. Al mediodía, la sombra  tiene
  su mínima longitud e indica la dirección
  norte-sur.

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Fundamento de los Relojes de solMovimiento
diurno del sol

• El Sol se mueve. Los puntos del horizonte por
  donde sale (orto) y se pone (ocaso) el Sol varían
  constantemente en el transcurso de un año.

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Fundamento de los Relojes de sol Movimiento
diurno del sol

• El 21 de marzo, fecha del equinoccio de
  primavera, el Sol sale por el Este y se pone por
  el Oeste. Al pasar los días, estos puntos van
  corriéndose hacia el Norte, primero rápidamente,
  luego lentamente, hasta el 21 de junio, fecha del
  solsticio de verano, en que el Sol alcanza su
  máxima altura.

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Fundamento de los Relojes de sol Movimiento
diurno del sol

• A partir del 21 de junio, los puntos se alejan
  del Norte y se van acercando al Este y al Oeste,
  cuyas posiciones vuelven a ocupar el 22 o 23 de
  septiembre, equinoccio de otoño. Luego se acercan
  al punto Sur, hasta el 22 de diciembre, solsticio
  de invierno, del cual se alejan después.
  Transcurrido un año, vuelven a coincidir con los
  puntos Este u Oeste.

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Variación del punto por donde sale el Sol en
distintas épocas del año.
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Reloj Díptico

• El reloj díptico o de bolsillo es una combinación
  de un reloj horizontal y otro vertical, aunque
  puede ser sólo uno de los dos.
• Está formado por dos superficies unidas por una
  bisagra y que forman un ángulo de 90 º  
• El gnomón es un hilo muy tenso que une las dos
  superficies y que indica la latitud. La sombra
  del hilo marca la misma hora  en los dos relojes.
  
• Son portátiles y suelen llevar una brújula

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Construcción reloj dípticoPara 36º de latitud

• Material - Dos piezas de madera de 8 x 10 cm
  y de 8 cm de espesor              -
  Dos bisagras con los tornillos o
  clavos correspondientes.              - Un
  cierre metálico para cajitas.              -
  Tanza de pescar fina              - Regla,
  transportador, lápiz, Loctite ,
  etc.

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Construcción reloj dípticoPara 36º de latitud

• Procedimiento  Primero se unen las dos piezas
  de madera en forma de libro, con ayuda de las
  bisagras. Queda mejor las dos piezas unidas con
  puntillas pequeñitas que con tornillos.  Una vez
  unidas se señalan los puntos A y B donde va a ir
  colocado el hilo.
• Lo que está marcado con lápiz en el dibujo de
  abajo son las líneas horarias. Son simétricas.
• Para hallar las distancias  a y b usamos la
  siguiente figura teniendo en cuenta que para
  mí   R 4 cm    ? 36º a
  R/sen latitud 6,80 cm b R/
  cos latitud 4,94 cm

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Construcción reloj dípticoPara 36º de latitud
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Construcción reloj dípticoPara 36º de latitud

• Se debe de cumplir que tg latitud b/a
• A partir de lo hallado anteriormente, se marcan
  las líneas de las horas. La línea que une los
  puntos A y B  donde va a ir sujeto el hilo es la
  línea de las 12 en ambos limbos, tanto en el
  vertical como en el horizontal. Las líneas se
  rotulan con bolígrafo o rotulador negro  de punta
  fina.
• Para dibujar las líneas horarias se aplican las
  siguientes fórmulas, en donde  n nº de
  horasalfa y beta ángulos formados por la línea
  de las 12 y cada una de las nuevas líneas.
• Para el limbo horizontal alfa arc tg ( sen
  latitud . tg ( 15.n) )
• Para el limbo vertical beta arc tg ( cos
  latitud . tg ( 15.n) )

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Construcción reloj dípticoPara 36º de latitud

• Cuando se vayan a dibujar en la madera se usa el
  transportador y se miden a partir de la línea
  vertical de las 12 horas.
• Una vez hecho esto, se le coloca el cierre
  metálico en el centro del  lado frontal, y con
  una barrena se le hacen pequeños agujeros en los
  puntos A y B, sin que lleguen a perforar la
  madera. Se coge la tanza, se coloca la punta en
  uno de los agujeros y se le echa una gota de
  Loctite. Se deja secar y se repite lo mismo con
  la otra punta en el otro orificio, teniendo en
  cuenta que la abertura del reloj ha de ser de 90º.

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Reloj díptico
Y este fue el resultado
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Reloj díptico
Y este fue el resultado
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Reloj de sol ecuatorial

• Para 36º de latitud
• Este sería el esquema

Materiales - Madera de
marquetería                - Sierra para
cortar la madera                -
Rotuladores                - Barniz o similar
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Reloj de sol ecuatorial

• Se corta un triángulo rectángulo siguiendo las
  medidas y la forma de los esquemas.
• Para la latitud de 36º, el triángulo queda con
  las siguientes dimensiones
•    12,5  x 17,24 cm 
• La altura del triángulo es de 10 cm, por lo que
  la base rectangular del reloj ha de medir 10 x 20
  cm.

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Reloj de sol ecuatorial
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Reloj de sol ecuatorial

• La base rectangular es la que lleva pintadas las
  líneas horarias.
• Se marca la mitad del rectángulo, y se le hace
  una pequeña marca, pues es desde donde van a
  empezar a salir las líneas horarias.
• Las líneas se dibujan de 15 en 15 grados, siendo
  las doce horas la vertical. No olvidar que el
  rectángulo lleva una hendidura que sirve para
  encajar esta pieza con el triángulo, que también
  lleva otra.

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Reloj de sol ecuatorial

• Esto se dibuja por las dos caras.
• La cara norte es para uso desde el 21 de marzo al
  21 de septiembre
• y la cara sur para el resto del año. El Sol está
  al norte
• del ecuador celeste durante el primer periodo
  (primavera y
• verano) y al sur durante el segundo (otoño e
  invierno).
• Para terminar se encajan las dos piezas, y se
  barniza o tiñe.

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Reloj de sol ecuatorial
Y este fue el resultado
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Reloj de sol ecuatorial
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Bibliografía

• Curso de Astronomía. Teoría y Práctica
• Editorial Ecir.
• Experimentos de Astronomía. Biblioteca de
  recursos didácticos Alhambra. Editorial
  Alhambra.
• Relojes de Sol. Editorial de Vecchio
• http//usuarios.lycos.es/Torbi/taller/relojesdesol
  .htm
• http//foro.migui.com/phpbb/viewtopic.php?p42776
  sidb9b295d8830fda714dbef152bfc4b09c
• http//www.houssay.org.ar/hh/laobra/metodol.htm