Un cadran solaire est un instrument silencieux et immobile qui indique le temps solaire par le déplacement de l'ombre d'un objet de forme variable, le gnomon ou le style, sur une surface, la table du cadran, associé à un ensemble de graduations tracées sur cette surface. La table est généralement plane mais peut aussi être concave, convexe, sphérique, cylindrique, etc.
Le gnomon est un élément vertical qui indique l'heure par la longueur ou la direction de son ombre. Sur les cadrans courants, l'élément porte-ombre est généralement un axe (ou l'arête d'un plan) incliné parallèlement à l'axe de rotation de la Terre ou axe du monde. Il prend alors le nom de « style ». Cette inclinaison, dont l'angle dépend de la latitude du lieu, permet de lire l'heure pendant toute l'année directement sur un même ensemble de graduations : l'éventail des lignes horaires.
Il existe plusieurs cadrans solaires:
Le cadran horizontal à son style incliné vers le pôle (sud). Il donne l’heure toute la journée et il est le plus souvent réalisé au sol ou posé sur une colonne dans un jardin. L’angle entre le style et la table est égal à la latitude du lieu. Les cadrans verticaux se divisent en d’autres cadrans :
Le cadran méridional est le plus courant, on le retrouve sur les clochers d’églises et sur les façades des bâtiments publics. Il donne l’heure que lorsque le soleil est plus au sud que la ligne Est /Ouest . Son style pointe vers le sol et son plan est face au sud.
Le cadran oriental. Il ne donne l’heure que le matin. Son style est parallèle au mur, dirigé vers le pôle et son plan est face à l’Est.
Contrairement au cadran précèdent le cadran occidental ne donne l’heure que l’après midi. Son style est aussi dirigé vers le pole mais son plan est face à l’Ouest.
Les cadrans verticaux déclinants et les cadrans plans non verticaux. Ces cadrans peuvent être orientés n’importe où. Ces cadrans sont très rares.
Construire un cadran solaire n'est pas dur. Tout d'abord, il faut placer un support (en général en bois) sur un plan horizontal (vérifiable avec un niveau à bulle). Une fois cette étape passée, on trace sur le support un segment de droite dont on note le milieu ( O ). Cet axe correspond à l'axe Ouest-est, l'axe des12 heures solaires (180°). Il faut ensuite subdiviser ces 180° en 12 lignes horaires originaires de O et espacées chacune par 15° (180°/12H=15° pour une heure). En effet, en 24H, le Soleil décrit un angle de 360° ; donc, en 1H, il décrit un angle de 15°. Le support est alors prêt.
Ensuite, il faut réaliser le style. Pour cela, il faut connaître la latitude du lieu pour lequel on réalise le cadran solaire. De là en découle l'angle entre le style et le support. Ensuite, il suffit juste d'accrocher le style avec une extrémité en I et l'autre au-dessus de la ligne horaire des 12 H, formant avec cette dernière l'angle de la latitude. Les lignes se numérotent de 6H pour la ligne la plus à l'Ouest (à gauche lorsque l'on regarde du coté sans lignes) à 18 H pour la ligne la plus à l'est. Selon la région et le temps solaire moyen du lieu où l'on se trouve, nous pouvons être amené à rajouter d'autres lignes en les séparant toujours avec un angle de 15°.
Le gnomon est un élément vertical qui indique l'heure par la longueur ou la direction de son ombre. Sur les cadrans courants, l'élément porte-ombre est généralement un axe (ou l'arête d'un plan) incliné parallèlement à l'axe de rotation de la Terre ou axe du monde. Il prend alors le nom de « style ». Cette inclinaison, dont l'angle dépend de la latitude du lieu, permet de lire l'heure pendant toute l'année directement sur un même ensemble de graduations : l'éventail des lignes horaires.
Il existe plusieurs cadrans solaires:
Le cadran horizontal à son style incliné vers le pôle (sud). Il donne l’heure toute la journée et il est le plus souvent réalisé au sol ou posé sur une colonne dans un jardin. L’angle entre le style et la table est égal à la latitude du lieu. Les cadrans verticaux se divisent en d’autres cadrans :
Le cadran méridional est le plus courant, on le retrouve sur les clochers d’églises et sur les façades des bâtiments publics. Il donne l’heure que lorsque le soleil est plus au sud que la ligne Est /Ouest . Son style pointe vers le sol et son plan est face au sud.
Le cadran oriental. Il ne donne l’heure que le matin. Son style est parallèle au mur, dirigé vers le pôle et son plan est face à l’Est.
Contrairement au cadran précèdent le cadran occidental ne donne l’heure que l’après midi. Son style est aussi dirigé vers le pole mais son plan est face à l’Ouest.
Les cadrans verticaux déclinants et les cadrans plans non verticaux. Ces cadrans peuvent être orientés n’importe où. Ces cadrans sont très rares.
Construire un cadran solaire n'est pas dur. Tout d'abord, il faut placer un support (en général en bois) sur un plan horizontal (vérifiable avec un niveau à bulle). Une fois cette étape passée, on trace sur le support un segment de droite dont on note le milieu ( O ). Cet axe correspond à l'axe Ouest-est, l'axe des12 heures solaires (180°). Il faut ensuite subdiviser ces 180° en 12 lignes horaires originaires de O et espacées chacune par 15° (180°/12H=15° pour une heure). En effet, en 24H, le Soleil décrit un angle de 360° ; donc, en 1H, il décrit un angle de 15°. Le support est alors prêt.
Ensuite, il faut réaliser le style. Pour cela, il faut connaître la latitude du lieu pour lequel on réalise le cadran solaire. De là en découle l'angle entre le style et le support. Ensuite, il suffit juste d'accrocher le style avec une extrémité en I et l'autre au-dessus de la ligne horaire des 12 H, formant avec cette dernière l'angle de la latitude. Les lignes se numérotent de 6H pour la ligne la plus à l'Ouest (à gauche lorsque l'on regarde du coté sans lignes) à 18 H pour la ligne la plus à l'est. Selon la région et le temps solaire moyen du lieu où l'on se trouve, nous pouvons être amené à rajouter d'autres lignes en les séparant toujours avec un angle de 15°.
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