Misurare l'altezza del Sole: premesse

L'altezza del Sole (angolo a) si può facilmente misurare con strumenti molto semplici. Tutti quelli che proponiamo basano il loro funzionamento sulla proiezione dell'ombra di uno gnomone verticale sul piano orizzontaleOtteniamo così un triangolo rettangolo ABC che utilizziamo geometricamente per la misura diretta o indiretta dell'angolo a.

Proponiamo tre alternative:

1) La misura diretta si può effettuare posizionando un qualche tipo di goniometro direttamente sullo strumento.

2) Oppure si possono misurare i cateti (altezza dello gnomone e lunghezza dell'ombra) e ricostruire il triangolo su un foglio di carta con le sue dimensioni reali o ridotte in scala, e quindi effettuare la misura diretta con un goniometro.

3) Infine, l'angolo a può essere determinato per via indiretta: basta misurare l'altezza dello gnomone e la lunghezza dell'ombra, e applicare la semplice formula trigonometrica:

a = arctan(AB/BC)

Il nostro modulo di calcolo consente di eseguire automaticamente quest'ultimo passaggio matematico.

Per garantire una buona precisione, qualsiasi strumento si decida di usare, è necessario tener presenti i seguenti aspetti tecnici:

A- Il piano su cui si proietta l'ombra deve essere orizzontale. Se si tratta di un tavolino è necessario controllarne l'orizzontalità con una livella. Un pavimento, di solito, è già sufficientemente orizzontale.

B- Lo gnomone deve essere verticale. Se si tratta di un bastone, la verticalità va controllata con un filo a piombo. Nel caso di strumenti più piccoli, la verticalità si ottiene geometricamente, nella costruzione stessa dello strumento, il quale va sistemato comunque su un piano orizzontale controllato. La misura dell'altezza dello gnomone va eseguita infatti lungo la verticale.

C- La misura dell'ombra deve tener conto dei problemi di penombra. A questo riguardo, vedi: La misurazione dell'ombra e i problemi di penombra.

D- Quanto maggiore è l'altezza dello gnomone, tanto maggiore sarà, teoricamente, la precisione della misura. In realtà con l'altezza dello gnomone, si accentua anche il problema della penombra. Si suggerisce perciò l'utilizzo del foro gnomonico.