Mesure de la hauteur du Soleil
FICHE TECHNIQUE :Traçé de la méridienne, mesures indirectes au 1/10ème de degré (mesure de la tangente)
Sur un support orienté approximativement Est - Ouest, fixez un fil à plomb d'au moins 1 m de long, muni, à environ 10 cm du haut d'une petite bille dont l'ombre portée au sol servira à tracer la méridienne et à faire les mesures de tangente.
Au sol, à l'aplomb du fil, plantez un clou qui servira de repère fixe. Pour amortir les oscillations du fil à plomb, on peut placer au sol un récipient transparent (pour voir le clou), rempli d'eau et dans lequel plonge l'extrémité du fil à plomb.
Un jour ensoleillé, marquez au sol les emplacements successifs de l'ombre de la bille supérieure durant environ 4 heures (de 10 à 14 h, heure solaire).
Traçé de la méridienne : avec une ficelle et une craie, faites le tracé ci-dessous :
Avec le même matériel, tracez deux arcs de cercle de même rayon centrés en A et B. Tracez ensuite la ligne qui joint les intersections de ces deux axes : c'est la méridienne du lieu.
Pour pouvoir retrouver cette ligne par la suite, plantez un deuxième clou sur la méridienne.
Utilisations :
Jour après jour, lorsque l'ombre de la bille passera sur la ligne méridienne, il sera midi solaire. On pourra alors mesurer la hauteur angulaire du soleil par mesure directe (voir fiches précédentes) et/ou mesurer la longueur L de l'ombre et la hauteur h de la bille au dessus du sol.
Le rapport h/L est égal à la tangente de la hauteur angulaire du soleil.
Variante :
Dans la zone inter-tropicale, ou dans les régions proches, l'ombre de la traverse supérieure risque de se confondre avec l'ombre de la bille (hauteur angulaire du soleil proche de 90°). Dans ce cas, il sera préférable d'utiliser le dispositif ci-dessous :
Deux piquets verticaux orientés Est - Ouest portent une plaque de métal fin percée d'un trou de 6 mm de diamètre. Un fil à plomb fin est fixé au centre du trou sur une tige fine (corde à piano) soudée à la plaque. L'ombre de la bille supérieure du dispositif précédent est alors remplacée par la tache lumineuse au milieu de l'ombre portée de la plaque.
Utilisation (tracé de la méridienne, mesure de tangente) identique à celle décrite plus haut.