Práctica 5: Construcción e Instalación de un reloj de sol de Cuadrante Ecuatorial

Cuando nos decidimos a construir e instalar un reloj de sol en el instituto, no sabíamos muy bien que tipos de relojes de sol existían. Para ello estuvimos buscando información en internet y encontramos de cuadrante ecuatorial, de cuadrante horizontal, de cuadrante vertical orientado y de cuadrante vertical declinante. Estudiadas las características de cada uno, decidimos construir e instalar el de cuadrante ecuatorial, ya que pensamos que era el más sencillo de todos. Una vez tomada la decisión, rebuscamos en internet hasta encontrar una información que fuera sencilla y útil a la vez. Hemos considerado que la mejor información estaba en la página del IES GAVIOTA
que está en Adra, Almería, España. Un ilustrativo trabajo de su departamento de Física y Química.
Hemos decidido construir el reloj con madera conchatrapada de 4 mm. Está formado por dos piezas, una rectangular que es el cuadrante y otra triangular que hace de estilete y soporte. En cada una de ellas hay que hacer una ranura para poder encajarlas posteriormente.
En primer lugar hubo que comprar la suficiente cantidad de contrachapado y luego cortarlas con una sierra de calar. El cuadrante es un rectángulo de 30 cm x 15 cm, y en la mitad del largo es donde se hace una ranura de 7'5 cm con la anchura suficiente para luego encajar el estilete triangular.
A continuación se han de trazar las líneas horarias, con un ángulo de 15º para cada hora, y se hace en las dos caras del cuadrante: la de primavera-verano y la de otoño-invierno. Para relojes que se usen en el hemisferio norte, la cara de primavera-verano debe tener las 7 horas a la derecha del cuadrante y las 17 horas a la izquierda; y la cara de otoño-invierno justo al contrario. Si el reloj se usase en el hemisferio sur, se deben intercambiar las caras.
Para la construcción del estilete, se debe tener en cuenta la latitud del lugar en el que se va a instalar, en nuestro caso es en Fuenlabrada, cuya latitud es 40º15'. Es un triángulo rectángulo donde el ángulo BCA debe coincidir con la latitud para que el cuadrante quede paralelo al ecuador y la longitud del segmenteo Bb debe coincir con la anchura del cuadrante (15 cm). En esta dirección Bb es donde se debe hacer la ranura de 7'5 cm para luego poder encajarlo. En la página web que indico hay un script para poder determinar las longitudes de los lados AB y BC del estilete, que en nuesto caso son 19'6 cm y 23'3 cm respectivamente. Esto es importante ya que hay que dibujar exactamente sobre la madera contrachapada la forma del estilete para luego poder cortarlo con la sierra de calar.
A continuación se montan el cuadrante y el estilete, y se pegan con pegamento de pistola, para que queden ambas piezas perfectamente soldadas. Puesto que el reloj de sol va a estar a la intemperie, nosotros le hemos dado una capa de barniz al conjunto para evitar que se deteriore con rapidez. Hemos construido en total 6 relojes de sol y advierto al profesor implicado sobre la posibilidad de que el alumnado cometa dos errores: que dibujen mal las caras primavera-verano y otoño-invierno, asi como la posibilidad de que se equivoquen al montarlo. Para su posterior instalación en el exterior, hemos cortado dos maderas contrachapadas de superficie suficiente para albergar el reloj y hemos comprado un liston de madera de 4x4 mm, y de 1'25 m de altura. Esos dos contrachapados se unen, por su centro, con un tornillo al listón, y se pega con pegamento de pistola el listón al contrachapado inferior, para que sea base quede firme. El contrachapado superior, al hacerlo de ese modo, puede girar libremente y esto es importante ya que sobre este conctrachapado superior hemos pegado, del mismo modo, el reloj de sol, y al poder girar, se puede orientar perfectamente el reloj de sol de la manera que luego se indica.
A continuación hicimos un agujero en el suelo, pusimos el listón y con un un nivel procuramos que estuviese perfectamente perpendicuar al suelo. Esto lo hemos hecho en el exterior, en el jardín del centro y para poder pegar el reloj a este contrachapado con la pistola de pegamento térmico (cedida por el departamento de Tecnología) necesitamos de un alargador de considerables dimensiones, ya que la pistola de pegamento funciona con corriente eléctrica. Una vez pegado el reloj de sol, tan solo nos quedaba orientarlo adecuadamente, cosa que se hace moviendo el contrachapado superior y con ayuda de una brújula o un reloj, sabiendo la diferencia existente entre la hora solar y la hora de cada país.
Como lo hemos instalado en el hemisferio norte, la cara primavera-verano debe mirar hacia el norte, y viceversa para el hemisferio sur. Para determinar la posición del norte utilizamos la brújula, teniendo en cuenta que la brújula no marca exactamente el norte. Otos métodos consisten en utilizar la sombra de un objeto vertical al mediodía, que indica la dirección norte-sur; o también, sabiendo la diferencia horaria entre la hora solar y la hora oficial del país, y mirando un reloj, mover el contrachapado superior hasta que el reloj de sol marque la hora solar. La hora nos vendrá dada por la sombra del estilete sobre el cuadrante.


El profe Rafa pide disculpas por la mala calidad de las fotos de exterior, y procurará que en próximas ocasiones sean de la calidad adecuada al trabajo realizado por el alumnado