Cadran solaire

Préparer

1. À l’aide d’un objet pointu, comme un crayon bien aiguisé, perce soigneusement un trou au milieu d’une assiette en papier. Si tu n’en as pas, découpe un cercle de 20 cm (8 pouces) de diamètre dans du papier cartonné épais.
2. Insère la paille (ou encore le crayon ou la baguette) dans le trou que tu as percé.
3. Écris le numéro 12 au bord de l’assiette pour marquer 12h (midi).

Expérimenter

1. Installe-toi dehors au soleil avec ton cadran solaire, dans un endroit dégagé, un peu avant midi.
2. Tourne le cadran solaire de sorte que l’ombre de la paille et le numéro 12 s’alignent. Là, ton cadran solaire devient une horloge!
3. Incline légèrement la paille en direction de son ombre afin qu’elle s’oriente vers le Nord (confirme l’orientation avec une boussole, si tu en as).
4. Immobilise le cadran avec des cailloux.
5. Retourne au cadran une heure plus tard pour vérifier la position de l’ombre. A-t-elle changée?
6. Écris le numéro 1 au bord du cadran, là où pointe l’ombre.
7. Continue d’inscrire des numéros au bord du cadran pendant la journée, au fur et à mesure que l’ombre se déplace.

Pourquoi l’ombre se déplace-t-elle? Remarque les heures où l’ombre est allongée ou raccourcie. Pourquoi penses-tu qu’elle change de longueur?

Sors ton cadran solaire à un autre moment de l’année pour voir s’il montre l’heure avec son ombre. Est-ce que ta prédiction était juste? Pourquoi? Ou pourquoi pas?

REMARQUE : S’il n’est pas possible de laisser ton cadran solaire sans surveillance durant plusieurs heures, tu peux le ramener chez toi et le remettre en place à chaque mesure, MAIS l’important est de toujours le placer exactement au même endroit, en gardant la même orientation à chaque fois.

Prolongation

Crée un cadran solaire humain! Demande à quelqu’un que tu connais bien de tracer ton ombre à la craie, puis reviens au même endroit plus tard pour faire tracer ton ombre à nouveau. Est-ce que l’ombre a changé?

Dans un bac à sable ou à la plage, tu peux aussi fabriquer un cadran solaire avec un bâtonnet bien droit en le plantant au milieu d’un cercle de cailloux pour marquer les heures.

Comment ça marche?

Avec la rotation de la Terre, le Soleil semble se déplacer dans le ciel, ce qui marque le temps qui s’écoule dans une journée. Le cadran solaire sert à mesurer le temps qui passe. Il se compose d’une surface plane qui forme le cadran, et d’un objet vertical ou «gnomon» qui projette son ombre, dans notre cas, une paille, un crayon ou une baguette. La longueur de l’ombre dépend de la position du Soleil : plus il est élevé par rapport à l’horizon, plus l’ombre est courte. Or, dans l’hémisphère nord, le Soleil est à son plus haut au solstice d’été parce que la Terre incline son pôle Nord vers le Soleil. Comment l’ombre du solstice d’été se compare-t-elle à d’autres moments de l’année?