Tipos de relojes de sol


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DEFINICION DE RELOJ DE SOL O CUADRANTE

A modo de resumen, podemos afirmar que un reloj de Sol es un dispositivo que lee la hora gracias a:
  • la sombra que el Sol proyecta de un estilo o gnomon sobre una superficie plana, cóncava o convexa, denominado limbo.
  • la incidencia de un rayo de luz directo o reflejado sobre una superficie.

A causa de la rotación de la tierra alrededor del Sol a lo largo del día, la sombra de la varilla se desplaza sobre el "plano" del reloj que está graduado.
La hora queda delimitada por tanto por dos ejes que configuran los cuatro cuadrantes y limitados por las curvas de la elíptica.
  • El eje norte sur, que atraviesa el reloj verticalmente
  • El eje Este-Oeste, que lo atraviesa horizontalmente y que viene determinado por la línea de equinoccios de primavera y de otoño.
  • Las curvas de la elíptica que coinciden con los solsticios de verano (elíptica más cercana al gnomon) e invierno (la más alejada).
Pero la construcción de un reloj solar no es solamente la aplicación práctica de conocimientos matemáticos y astronómicos, sino que además, como ya hemos afirmado, puede suponer la creación de una auténtica obra de arte.

Partiendo de las definiciones expuestas, pasaremos ahora a comentar los diferentes tipos de relojes de sol que podemos encontrar y de los que ya en el siglo I ac el arquitecto romano Vitrubio llegó a catalogar hasta trece clases distintas.

Entre ellos no incluiremos aquellos que por definición no son estrictamente relojes de sol:
  • Como los relojes de Luna que, aunque utilizan los mismos cálculos que los de sol, requieren un trazado distinto en función del día de lunación en que se hace la lectura
  • O los métodos de señalamiento horario nocturno en función del movimiento circular que la bóveda celeste realiza en torno a la Estrella Polar (en el hemisferio norte), como el método manual usado en la antigüedad por los pastores, como nos refiere Miguel de Cervantes en su obra Don Quijote, o el determinado por el Nocturlabio.
  • O los sistemas naturales de medición horaria y observación astronómica, como algunos de los monumentos megalíticos de Huelva, las Cuevas del Sol y del Cancho, en Tarifa, o los relojes "de montaña", como el Cerro del Reloj, de Deshesas de Guadix, o la montala la Muela, de Vélez-Blanco.
Los tipos hoy en día son innumerables: los hay planos, cilíndricos, esféricos o semiesféricos, horizontales y verticales, cóncavos y convexos, analemáticos y acimutales, de reflexión, poliédricos y otros creados por la imaginación y el ingenio de los maestros gnomónicos. Algunos son de muy difícil elaboración, ya que se basan en principios astronómicos y matemáticos bastante elaborados, mientras que otros no lo son tanto.

Nosotros hemos preferido dividirlos en Fijos y Móviles y dentro de cada grupo en subdivisones como a continuación se explica.



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RELOJES DE SOL FIJOS

VERTICALES
Es una tabla vertical con el estilo paralelo a los ejes de los polos, por lo que forma con el limbo un ángulo igual al complementario de la latitud (90 - angulo de la latitud). Se encuentra colocado en los muros de iglesias u otros edificios.

Pero dentro de este grupo distinguiremos los siguientes en función del grado de inclinación o de declinación o de la complejidad de su construcción.

  • VERTICAL MERIDIONAL
    Pueden ser Meridionales, si están situados con orientación Sur, en cuyo caso el estilo forma con la tabla un ángulo igual a la colatitud del lugar (90º - latitud). En estos relojes, las líneas horarias, si han sido trazadas para el tiempo solar local, son simétricas con respecto a la línea vertical del mediodía.

    Si están orientados hacie el septentrión, directamente, o hacia el noroeste o el nordeste, las líneas horarias sufren la inversión horaria, y el gnomon apunta hacia la estrella polar (en el hemisferio norte).

  • VERTICAL DECLINANTE
    Si la tabla no está orientada al Sur, se denominan Relojes Declinantes: El ángulo tabla-gnomon es inferior a la colatitud del lugar. Las líneas horarias matinales se encuentran más juntas que las vespertinas en el caso de que se trate de un Reloj declinante orientado al sudeste, y al contrario en el caso de que esté orientado al sudoeste.

  • VERTICAL OCCIDENTAL Y VERTICAL ORIENTAL
    Se trata de relojes solares con orientación directa al Oeste o al Este, respectivamente. El estilo como en los casos anteriores es paralelo al eje de la tierra y, en este caso, también a la pared sobre la que señala las horas, por lo que deberá ir sujeta a ella por uno a dos soportes. Las horas son marcas paralelas trazadas sobre el fondo.

  • INCLINADOS
    Igualmente existen relojes en los que la tabla no es ni horizontal ni vertical pero está dirigida justo al sur. Los cuadrantes inclinados permiten la medición de una mayor franja horaria que los verticales de una sóla orientación

  • DECLINANTES INCLINADOS
    Es la suma de las variedades anteriores pues la superficie sobre la que va señalada las horas no esta trazada a plomo y la orientación del muro es diferenta al sur.

  • TRIEDRICO
    Es un tipo de reloj solar que agrupa a dos de los anteriores, pues suele estar compuesto del vertical meridional y de dos declinantes por lo que, aunque su construcción supone un mayor grado de dificultad, permite una mayor medición horaria.

HORIZONTALES



Es una tabla horizontal en la que el gnomon se sitúa paralelo al eje de los polos. El gnomon forma con la tabla un ángulo igual a la latitud del lugar donde está situado. Se encuentra habitualmente situado sobre pedestales en jardines.

  • ANALEMATICO
    Los relojes analemáticos son una variedad de los relojes horizontales pero son poco comunes. Las horas no están señaladas por líneas sino por puntos y el gnomon, que puede ser vertical o inclinado paralelo al eje polar terrestre, es móvil, dependiendo de la época del año en que queramos efectuar la medición.

    Son idóneos para la instalación sobre un jardín con una persona haciendo la función de estilo. Si situará en un punto determinado, según la fecha que estará indicada en el eje norte-sur que está en la mediatriz del segmento situado en el centro de la semielipse. Es poco indicado para las zonas polares y ecuatoriales.

  • REFLEJADO EN EL TECHO
    También son relojes horizontales poco corrientes en los que un espejo situado en el alfeizar de una ventana orientada al sur, refleja los rayos solares hacia el techo de la habitación en la que se encuentran dibujadas las líneas y puntos horarios.

CILINDRICO

El trazado del limbo de un reloj cilíndrico conlleva una cierta complicación pues como su propio nombre indica se encuentra situado en un plano cóncavo, un monolito o una torre redonda con gnomon orientado al Sur.

  • CILINDRICO INTERIOR
    Variante del anterior el "plano" de lectura horaria va situado en esta ocasión en un plano convexo horizontal e inclinado al Sur.

  • POLAR
    La tabla está instalada en el plano del ecuador. El gnomon es perpendicular al reloj.


EQUINOCCIALES O ECUATORIALES
  • EQUINOCCIAL SUPERIOR
    Es el más simple de todos. Se trata de una tabla cilíndrica paralela al ecuador. Las horas se encuentran marcadas cada 15 grados sobre la tabla, resultado de la división de los 360º del círculo entre las 24 horas diarias. El gnomon que se encuentra paralelo al eje de los polos, forma con la tabla un ángulo recto formando con el horizonte un ángulo igual a la latitud del lugar.

  • EQUINOCCIAL INFERIOR
    La tabla así orientada sólo podrá utilizarse en época estival, debiendo complementarse con otro orientado hacia el lado contrario que permitirá su lectura horaria en invierno.

    Si se encuentra colocado con orientación exacta Norte-Sur dará la hora local por lo que deberemos corregir su posición si lo que deseamos es obtener la hora convencional.

  • EQUINOCCIAL DESARROLLADO
    En esta ocasión el eje que se encuentra paralelo al ecuador va dispuesto sobre una tabla recta situada en el mismo plano pero dotado de poca altura y una base muy ancha. Las lineas del las horas centrales del día van muy juntas mientras que las de entrada y salida de jornada son más espaciadas.

[La esfera armilar es en realidad un reloj solar equinoccial: Una serie de anillos en los planos del ecuador y del meridiano, con una flecha paralela al eje de rotación terrestre que pasa por el centro de los anillos.]

Queremos hacer una especial referencia a los relojes de balsa que aunque no son un tipo específico de relojes de sol, dado que generalmente son verticales de distinta declinación, siempre orientados, suelen tener una utilidad específica y común: la asignación del agua de riego por 'tandas'.



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RELOJES DE SOL PORTATILES

Existen numerosas variedades de las que a continuación vamos a reflejar tres.

  • ANULAR o "BENEDICTINO"
    Está compuesto de dos piezas cilíndricas, insertada una dentro de otra, que pueden efectuar un movimiento anular concéntrico. La hora se obtiene colocando un anillo sobre otro en el mes del año y dirigiendo hacia el Sol un pequeño agujero . El punto de luz marca la hora en el interior del anillo.

  • DE PASTOR
    La hora se obtiene colocando el gnomon encíma del mes correspondiente y observando la sombra. Cada línea marcada tiene dos números que se corresponden respectivamente con las horas matutinas y verpertinas.

  • DE TABLETA (HORIZONTAL Y VERTICAL)
    Son en realidad relojes horizontales o verticales dispuestos sobre unas tablitas dotadas de bisagras y broche para ser guardadas convenientemente. En su interior, además de los respectivos limbos adornados al uso, se suele encontrar una brújula para determinar los puntos cardinales así como un hilo o una varilla que hace las veces de gnomon.




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