Progetto

Il progetto del solarigrafo della prima metà del 2013

Con riferimento al grafico

• l'Eclittica è l'orbita che il pianeta Terra percorre intorno al Sole in un anno
• l'angolo L rappresenta la Latitudine che nel nostro caso è circa 46 gradi
• l'angolo a rappresenta la latitudine del Tropico del Cancro ovvero circa 23 gradi, pari all'inclinazione dell'asse di rotazione terrestre rispetto al piano dell'eclittica.
• possiamo assumere che i raggi che ci arrivano dal Sole sono paralleli in quanto il diametro della Terra (12.000 kilometri circa) è trascurabile rispetto alla distanza media Terra - Sole (150 milioni di kilometri)

Per progettare il solarigrafo dobbiamo calcolare l'altezza massima del Sole rispetto all'orizzonte, ovvero l'angolo z

Dal disegno si evince che:
        c = L-a
quindi
        z = 90-c

Dunque l'altezza massima che raggiunge il Sole rispetto all'orizzonte durante l'estate alla latitudine di Arsié è 67 gradi.

Per la costruzione del solarigrafo abbiamo a disposizione un tubo cilindrico di 82mm di diametro e 350mm di lunghezza. Vogliamo calcolare a che altezza del tubo deve essere fatto il foro di entrata per la luce in modo da assicurarci che venga ripreso l'intero percorso del Sole anche durante la giornata del solstizio d'estate, quando il Sole raggiunge la massima altezza.

e le formule da calcolare sono:
d / cos(z) = h / sen(z)
h = d · tan(z)

In base a queste formule vediamo che per essere sicuri di prendere il punto più alto del Sole la distanza del foro di entrata dalla base del tubo deve essere almeno
h = 193mm

Diciamo che con 22 centimetri siamo abbondantemente sicuri che quest'anno prenderemo l'apice del Sole.