Tú también puedes
hacer un reloj solar
Por
Luis Bérriz Pérez*
Artículo especial
para niñas y niños
amantes de la naturaleza.
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Si alguna vez has tenido la oportunidad de visitar el Parque Martiano, en Las Tunas;
el Centro de Investigaciones de Energía Solar (CIES), en Santiago de Cuba; la Ciudad Escolar Camilo Cienfuegos (CECC), en Granma; el Parque Nacional Topes de Collantes, en Sancti Spíritus; o La Cabaña, en La Habana, podrás haber visto relojes solares muy interesantes, entre los muchos que existen en el país.
Desde la antigüedad, el reloj solar no ha dejado de ser un instrumento útil y curioso.
Además de su valor estético, tiene un gran valor cultural, pues con un diseño adecuado del mismo, es posible conocer, por ejemplo, la hora solar, las horas de salida y puesta del Sol para cualquier día del año, la duración del día y la noche, a qué hora —según la fecha— le incide la radiación solar directa a cada pared según su orientación Norte, Sur, Este u Oeste, e inclusive la posición del Sol en cualquier hora y día del año, ya sea por el día o por la noche. Permite, además, conocer la latitud local y la orientación, ya que un reloj solar indica la posición del eje de rotación de la Tierra y de la Estrella Polar,
y como se sabe esta estrella está situada en el Norte Polar y el ángulo que forma su dirección con el plano horizontal local, tiene el valor de la latitud del lugar donde se mira.
Un reloj solar puede tener diferentes formas, pero los más comunes son los que se hacen sobre superficies planas horizontales (Fig. 1), verticales o inclinadas. Pueden construirse sobre superficies curvas e irregulares, e inclusive dentro de un restaurante o salón cerrado. En este último caso no sería la sombra la que daría la hora, sino un rayo solar que se deje entrar al salón. Un reloj solar puede diseñarse también para que cumpla alguna curiosa función, tal como hacer sonar campanas o disparar un cañón a horas determinadas. Pudiera hacerse de flores o pudiera ser una hermosa fuente. Todo lo da la imaginación que puedas tener.
Fig. 1. Reloj solar de Topes de Collantes, Sancti Spíritus.
Es posible que creas que un reloj solar pueda hacerlo solo un astrónomo o un científico, pero, ¿has pensado que tú también puedes hacer un reloj solar?
Un reloj solar común está formado por dos partes fundamentales: el plano donde están marcadas las líneas de las horas y una varilla, llamada «gnomon», que tiene la función
de dar la sombra sobre el plano y, por lo tanto, definir la hora solar.
Para aprender, hagamos primero un reloj solar portátil sobre una superficie horizontal, que quepa en un papel de carta o una pequeña cartulina. Nos auxiliaremos de la «Regla solar universal» (que aparece en el encarte central de esta revista), y verás qué fácil es.
Fig. 2. Reloj solar de La Cabaña, La Habana
(foto tomada durante la Feria del Libro 2009).
Por ahora es necesario conocer solamente cuál es el valor de la latitud del lugar donde te encuentras. Para eso puedes auxiliarte de la tabla A.
Tabla A. Latitud de algunas ciudades cubanas y latinoamericanas

Hagamos primero el plano con las líneas horarias y después construiremos el «gnomon».
Para construir el plano vamos a proceder de la manera siguiente:
Primer paso: Traza una línea recta vertical en el centro de la hoja (Gráfico 1). Si vives en el hemisferio norte o septentrional, por ejemplo, en Cuba, la parte superior de esta línea señala el Norte; y la inferior, el Sur. Sin embargo, si vives en el hemisferio sur o meridional, por ejemplo, en Buenos Aires, la parte superior de esta línea señala el Sur; y la inferior, el Norte.
Segundo paso: Traza otra línea, ahora horizontal en la parte inferior de la hoja (Gráfico 2).
En cualquier parte donde vivas, la derecha señala el Este; y la izquierda, el Oeste.
Esta línea será, además, la línea horaria que marca las 6 de la mañana y las 6 de la tarde (horas 6 y 18).
Tercer paso: Traza otra línea horizontal, o sea, paralela a esta última, pero a una distancia igual al valor D que se da en la tabla 1 del encarte central para el valor de la latitud donde te encuentras (Gráfico 3). Por ejemplo, si estás en La Habana, la latitud es 23° y esta distancia (valor D) será de 7,68 centímetros. Esta es una recta auxiliar que no va a formar parte del reloj, sino que solamente sirve para su diseño.

Grafícos. 1-6. Procedimiento para la realización de un reloj solar.
Cuarto paso: Con el auxilio de la Regla solar (ver encarte central), marca los puntos señalados en la misma con los valores de las horas en esta última recta horizontal, poniendo el «12» en el punto donde se corta esta línea horizontal con la vertical (Gráfico 4). También puedes marcar estos puntos con el auxilio de la tabla 2, que da los valores de X para cada hora.
Quinto paso: Une el punto donde se cortan la línea horizontal inferior con la vertical con estos puntos trazados y continúa las líneas hasta donde lo permita el papel (Gráfico 5). Estas son las líneas horarias, o sea, las líneas que marcan las diferentes horas del día, desde las 7 de la mañana hasta las 5 de la tarde. El punto donde se unen todas estas líneas se llama «punto de origen de las líneas horarias».
Sexto paso: Ahora puedes marcar con tinta estas líneas horarias y borrar la línea auxiliar (Gráfico 6). También puedes poner los números de las horas, recordando que si vives en el hemisferio norte, la parte izquierda es la mañana y la parte derecha es la tarde, pero si vives en el hemisferio sur, la parte derecha es la mañana; y la izquierda, la tarde.
Ya está hecho el plano horizontal del reloj. Ahora haremos el «gnomon», lo que es muy sencillo.
Séptimo paso: En un pedazo de cartulina traza una línea recta horizontal de 10 centímetros de largo (Gráfico 7).
Octavo paso: En un extremo de la recta que hiciste, traza encima de ésta otra recta perpendicular de un tamaño dado en la columna G de la tabla 1 para la latitud local (ver encarte central) (Gráfico 8). Así, por ejemplo, para La Habana, que tiene una latitud de 23°, este valor es de 4,24 centímetros.
Noveno paso: Cierra el triángulo (Gráfico 9). Ya está hecho el «gnomon». Ya nos queda solamente cortarlo y pegarlo sobre el plano del reloj.
Décimo paso: Corta este triángulo y pégalo por el cateto horizontal perpendicularmente
en el plano originalmente construido con las líneas horarias, de tal forma que el vértice del ángulo agudo coincida con el punto de origen de todas las líneas horarias y esté sobre la línea norte-sur central que marca el mediodía solar, o sea, las doce (Gráfico 10).
Ahora, este reloj solar construido lo ponemos al sol en un plano horizontal y lo orientamos hacia el Norte (o hacia el Sur, para los que vivan en el hemisferio sur) y observamos que la sombra del gnomon nos indica la hora solar.
Hemos hecho un reloj sobre un plano horizontal. Ya estamos preparados para hacer un reloj solar como el de Topes de Collantes o el de La Cabaña (Fig. 2), a una escala mayor y directamente construido sobre un terreno horizontal de un parque u otro lugar.

Grafícos.7-9. Procedimiento para la realización de un reloj solar.
Gráfico 10. Reloj en plano horizontal.
Gráfico 11. Reloj en plano vertical.
También nos podemos auxiliar de la Regla solar universal y solamente cambiar la escala. Cuando construimos el reloj en el papel, tomamos las dimensiones en centímetros.
Para hacer uno grande, podemos tomar las dimensiones en metros.
Como el reloj que construimos es portátil, primero lo construimos y después lo colocamos al sol y lo orientamos. Si queremos hacer un reloj grande y fijo, lo primero que tenemos que hacer es determinar la posición de los 4 puntos cardinales. Así, el primer paso sería marcar la recta con la orientación Norte-Sur y el segundo paso sería marcar la recta con la orientación Este-Oeste. Todo lo demás es igual.
En un futuro artículo veremos cómo podemos determinar exactamente los puntos cardinales Norte, Sur, Este y Oeste (también se puede consultar el artículo «Brújula solar», publicado en el número 27 de la revista Energía y tú).
Si queremos hacer un reloj solar sobre un plano vertical meridional, o sea, orientado hacia el Norte o hacia el Sur, debemos dar los mismos pasos, solamente tenemos que tomar
el valor dado en la columna C en vez del de la D, en dependencia de la latitud. Por ejemplo, para La Habana, con una latitud de 23°, el valor dado en la columna C es de 3,26. Esta es la medida que tomaremos para dar el paso 3, que es construir la línea auxiliar. Todo lo demás es igual, inclusive la construcción del gnomon. En este caso, cuando peguemos el gnomon, lo haremos por el cateto vertical (Gráfico 11).
Existen otros relojes solares que no son ni horizontales, ni verticales, como el instalado
en el CIES (Fig. 3).

Fig. 3. Reloj solar del Centro de Investigaciones de Energía Solar, CIES.
El reloj solar da la hora verdadera en dependencia del lugar dónde se encuentre; sin embargo, todos los países se rigen por una hora oficial tomando como referencia el meridiano que pasa por el Observatorio de Greenwich, en Inglaterra, como meridiano cero; así, en Cuba seleccionamos para definir la hora oficial el meridiano 75 que pasa por Yateras, en Guantánamo, pero cuando adoptamos el horario de verano, nos regimos por el meridiano 60, que pasa por Rosario, ciudad argentina donde nació el Che Guevara. Pero sobre la diferencia que existe entre la hora verdadera y la oficial trataremos en otra oportunidad, en esta misma revista.
Como ya aprendiste, enseña también a tus compañeros a hacer relojes solares.
Publicado en Energía y tú, No. 47,
jul.-sep., 2009.
* Doctor en Ciencias Técnicas. Presidente de CUBASOLAR.
Autor del libro Secadores solares para productos agropecuarios
e industriales y coautor del Manual para el cálculo
y diseño de calentadores solares.
Tel.: (537) 6405260.
e-mail: berriz@cubasolar.cu
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