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De la course du Soleil aux cadrans solaires

Activités pour chercher et pour structurer

Le 21 septembre, le Soleil traverse l’équateur céleste (du nord vers le sud) dans la constellation de la Vierge (figure 1). Le 21 mars, sa trajectoire apparente croise à nouveau l’équateur céleste (du sud vers le nord), à l’antipode par rapport à sa position le 21 septembre. Cet endroit s’appelle le point vernal [1].

Fig. 1

A la latitude de 50° Nord, le 21 septembre, quand on considère la Terre mobile, le Soleil occupe un point fixe de l’équateur.

Quand on considère la Terre fixe (modèles 3 et 4), le Soleil tourne sur l’équateur céleste dans le même sens que n’importe quelle étoile (figures 3 et 4). Il se lève à l’est s’élève dans le ciel pour atteindre une hauteur de 40° au-dessus de l’horizon lors de son passage au méridien du lieu, c’est-à-dire au sud, puis redescend pour se coucher à l’ouest.

Fig. 3

Fig. 4

Pour un observateur du pôle Nord, le 21 septembre, le Soleil reste sur l’horizon toute la journée. Pour quelqu’un qui est à l’équateur, il va d’est en ouest en passant au zénith à midi (figure 5, cliquer sur le point zénith pour le faire varier).

Fig. 5

En dehors des pôles, le 21 septembre, le Soleil éclaire une demi-Terre déterminée par deux méridiens écartés de 180° et le temps qui s’écoule entre le lever et le coucher du Soleil est de 12 heures pour tous les points de la Terre (figure 8).

Fig. 6

S’il est midi solaire (passage du Soleil au méridien du lieu, c’est-à-dire au sud) dans nos contrées à la longitude de 5,6 ° Est, le 21 septembre, il fait nuit pour tous les lieux de la Terre de longitude variant entre 84,4° Ouest à 95,6°Est.

 

Activités pour appliquer

Le 21 mars, le Soleil traverse également l’équateur céleste. Tout se passe exactement de la même manière que le 21 septembre. Le temps qui s’écoule entre le lever et le coucher du Soleil est de 12 heures pour tous les points de la Terre.

Comme on peut le voir à partir de la figure 4 ci dessus, pour les points de l’équateur terrestre, dont le zénith est sur l’équateur céleste, le Soleil se lève à l’est, monte dans un plan vertical (par rapport au lieu) jusqu’au zénith puis descend pour se coucher à l’ouest (figure 9).

Fig. 9

La figure 10 par contre correspond à un lieu proche du pôle Nord.

Fig. 10

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notes:

[1] Le point vernal actuellement situé dans la constellation des Poissons ; il y est entré vers -60 av. J.C et en ressortira vers 2600 pour entrer dans la constellation du Verseau. On parle de mouvement de précession de 25800 ans soit un déplacement annuel de 50" 2/10 dans le sens rétrograde.