Revenons sur la notion du gnomon vue dans la rubrique « Déterminer le rayon de la Terre ».

L'ombre de ce bâton planté verticalement sur une surface horizontale varie au cours de la journée. Elle est longue le matin, rétrécie jusqu'au midi vrai et s'allonge de nouveau le soir jusqu'au couché du Soleil.

La direction du sud

Nous nous intéresserons toujours au midi vrai, c'est à dire lorsque le Soleil est le plus haut dans le ciel, exactement en direction du sud. Nous pouvons trouver la direction du sud en suivant l'ombre du gnomon jusqu'à sa longueur minimale. La direction du sud est donnée par l'extrémité de l'ombre minimale vers le point d'attache du gnomon.

Cependant, il est difficile d'évaluer l'ombre minimale et je conseille de procéder autrement. Nous noterons la valeur d'une ombre le matin et attendrons l'après-midi une ombre de même longueur. La médiatrice correspondante aux deux ombres indiquera le sud, de l'extérieur au pied du gomon.

Le calendrier solaire

Un gnomon vertical sur une surface horizontale sur laquelle on aura tracé la direction du Sud forme un calandrier solaire simple. Le dispositif doit évidemment être placé à l'extérieur !

An cours de l'année, la hauteur apparente du Soleil au-dessus de l'horizon sud varie. Elle est maximale le jour du solstice d'été, le 21 juin, et minimale le jour du solstice d'hiver, le 21 décembre. La longueur de l'ombre varie en conséquence. Il existe un lien entre la longueur de l'ombre et la date courante. En notant la longueur de l'ombre au midi vrai pendant un an, vous obtiendrez un calendrier solaire que vous pourrez utiliser les années suivantes.

Un calendrier solaire virtuel

Le programme ci-dessous vous donne la hauteur angulaire du Soleil et la longueur de l'ombre d'un gnomon de 10 cm au midi vrai, en fonction de la date et de latitude choisie :

Changez de latitude (signe - pour l'hémisphère sud) et répondez aux questions suivantes :

– Que se passe-t-il au pôle nord géographique ?

– Dans votre ville, le Soleil passe-t-il au-dessus de votre tête (à h=90°) ?

– À quelle latitude se trouve le cercle polaire arctique ?

– Quelle sont les hauteurs minimale et maximale du Soleil dans votre ville ?

– Entre quelles latitudes se trouve la région des tropiques ? Que s'y passe-t-il ?

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