EL RELOJ DE SOL (RELOJ DE CUADRANTE DECLINANTE)

EL RELOJ DE SOL (RELOJ DE CUADRANTE DECLINANTE)
­-Construyendo relojes de Sol-

En la entrega anterior logramos fabricar un reloj de sol de cuadrante horizontal, en esta entrega haremos un reloj de Sol de cuadrante declinante.

¿Qué es un cuadrante Solar declinante?

El cuadrante Solar DECLINANTE es aquel en el cual la superficie de proyección (que es la superficie graduada con las horas) no está perpendicular con el plano vertical que contiene al eje formado por los polos, es decir, que el cuadrante Solar no está exactamente mirando al Norte o al Sur, si no que está ladeado.

El desarrollo geométrico y trigonométrico de la proyección de los ángulos horarios en el plano declinante contiene cierto grado de dificultad, el cual aún es salvable con nuestros conocimientos matemáticos del bachillerato.

Las imágenes siguientes muestran el desarrollo matemático para hallar la proyección de los ángulos horarios a partir del cuadrante Solar horizontal.

En este caso, los ángulos horarios son diferentes de un lado con el otro, tomando como referencia la línea que representa las 12 del medio día, es decir, la graduación no es simétrica y este detalle muy importante hay que tomarlo en cuenta si queremos proyectar un reloj de son vertical para una fachada de vivienda. De igual manera, dependiendo del valor de la declinación del cuadrante con respecto al Norte o al Sur, sólo es posible visualizar las horas o bien desde el amanecer hasta el medio día o desde el mediodía hasta el atardecer.

El diseño del reloj de Sol de cuadrante declinante presentado en este post está concebido simulando la esquina de una vivienda, es decir, de dos paredes contiguas y mantenidas a 90º una con respecto a la otra gracias al pié o gnomon. Este concepto es para conseguir estabilidad estructural del reloj y asegura que las dos paredes que lo conforman se mantengan a 90º. El ángulo del cuadrante declínate para nuestro proyecto Solar es de 45º con respecto al plano vertical que mira a los polos.

Realizados los cálculos necesarios para establecer los ángulos horarios del cuadrante declinante podemos efectuar el trazado de los mismos en un papel para obtener de esta manera las plantillas.

Plantillas pegadas a un cartón y recortadas.

Ensamblado el reloj, el mismo queda con la apariencia siguiente.

Obsérvese en las imágenes la inclinación que posee el gnomon con respecto a los cuadrantes (en este caso 45º) y la forma en esquina que tienen los cuadrantes para darle estabilidad.

Vista del cuadrante Solar.

Vista lateral del reloj de Sol.

Para leer la hora en este reloj, tenemos que orientarlo de manera que el gnomon quede alineado con el eje de los polos, es decir apuntando a los mismos de la misma manera que hicimos con lo relojes anteriores.

Hora Solar local: 8:00 AM

El reloj de cuadrante declinante y el de cuadrante horizontal.

El reloj de Sol de cuadrante ecuatorial y el reloj de cuadrante declinante.

En esta última imagen se aprecia claramente el ángulo de desviación que posee el cuadrante Solar declinante al compararlo con el cuadrante Solar ecuatorial.

EL RELOJ DE SOL (RELOJ DE CUADRANTE HORIZONTAL)

EL RELOJ DE SOL (RELOJ DE CUADRANTE HORIZONTAL)
­-Construyendo relojes de Sol-

EL reloj de cuadrante horizontal igual que el caso anterior es un poco más complejo en su diseño que el de cuadrante ecuatorial, las divisiones indicadoras de la hora no corresponden a la simple división angular en partes iguales de 15º de inclinación por hora como ocurre en el caso de los relojes de Sol de cuadrante ecuatorial. De igual manera que para los relojes de cuadrante vertical, el gnomon de este reloj que ahora posee forma triangular tiene que estar orientado adecuadamente, paralelo al el eje del mundo. Una vez realizado esto, la hora es indicada por la proyección de la sombra del borde superior del triangulo que hace de gnomon sobre el plano graduado horizontal.

La imagen siguiente muestra el desarrollo trigonométrico para hallar la proyección del cuadrante ecuatorial sobre el plano horizontal y de esta manera obtener el cuadrante Solar horizontal para nuestro pequeño proyecto.

Realizado el trazado, ya disponemos del patrón para confeccionar el reloj de Sol.

Cortadas las piezas y ensamblado el reloj, el mismo queda con el aspecto mostrado en las figuras siguientes.

Obsérvese en la imagen la forma triangular del gnomon, la inclinación del borde superior del triángulo con respecto a la horizontal es justamente el ángulo que se corresponde con el de la latitud del lugar, de manera que una vez colocado nuestro reloj de Sol en un lugar soleado, este borde superior del gnomon queda paralelo al eje de los polos y apuntando al norte. La hora queda marcada por la sombra que se proyecta sobre el cuadrante horizontal.

Hora Solar local: 1:30 PM

Reloj de cuadrante horizontal con el de cuadrante vertical.

EL RELOJ DE SOL (RELOJ DE CUADRANTE VERTICAL)

EL RELOJ DE SOL (RELOJ DE CUADRANTE VERTICAL)
­-Construyendo relojes de Sol-

EL reloj de cuadrante vertical es más complejo en su diseño que el de cuadrante ecuatorial, ya que las divisiones indicadoras de la hora no corresponden a la simple división angular en partes iguales de 15º de inclinación por hora, sino a una escala graduada distorsionada por la proyección vertical del cuadrante ecuatorial. Sin embargo, para que este instrumento sea funcional, el gnomon tiene que estar paralelo al eje del mundo, apuntando a los polos de la misma manera que lo hace el reloj de Sol de cuadrante ecuatorial.

Con nuestros conocimientos de geometría y trigonometría adquiridos en la secundaria estamos en la capacidad de diseñar y proyectar los relojes de Sol con cuadrante vertical, horizontal y declinante entre otros, una vez asimilada la idea de las proyecciones del cuadrante ecuatorial sobre las otras superficies.

La imagen siguiente muestra el desarrollo trigonométrico para determinar la proyección de los ángulos horarios del cuadrante ecuatorial sobre el cuadrante vertical.

Al igual que en el caso del reloj de Sol de cuadrante ecuatorial, el pié en este reloj cumple también las dos funciones, de soporte y de gnomon. Las figuras siguientes muestran algunos de los pasos para la fabricación delo reloj.

Plantillas.

Plantillas recortadas y pegadas al cartón base.





Cortando ranura de unión del pié al gnomon soporte.


Ranuras de unión terminadas.


Cuadrante frontal o cara Norte.



Cuadrante posterior o cara Sur.



Vista de frente.

Vista lateral.

Obsérvese en la vista lateral que el cuadrante Solar está totalmente vertical, pero la superficie superior del pié, que es el gnomon está inclinada. El ángulo de inclinación con respecto a la horizontal tiene el mismo valor que la latitud del lugar.

Para visualizar la hora solar local, tenemos que colocar nuestro reloj en un lugar soleado y orientado de la misma manera que los relojes anteriores, es decir, el gnomon debe apuntar a los polos y paralelo a los mismos.

Hora solar local: 1:30 PM

Reloj vertical con el reloj ecuatorial.

En la entrega siguiente, intentaremos realizar un reloj Solar de cuadrante horizontal.

EL RELOJ DE SOL (RELOJ DE CUADRANTE ECUATORIAL)

EL RELOJ DE SOL (RELOJ DE CUADRANTE ECUATORIAL)
­-Construyendo relojes de Sol-

En la entrega anterior nos planteamos el reto de fabricar un reloj de sol de difracción empleando una lente de Fresnel, en esta entrega haremos un reloj de Sol de cuadrante ecuatorial.

De los relojes de Sol, quizás el más simples y fácil de hacer es el de cuadrante ecuatorial debido a los escasos cálculos necesarios para el desarrollo del mismo. Acá daremos los pasos a grosso modo para su fabricación tomando en cuenta que siempre, la imaginación de quien diseña es el límite en cuanto a formas se refiere.

El más simple de estos relojes ecuatoriales se fabrica a partir un círculo, dividiéndolo en dos parte iguales y graduando la mitad inferior del disco partiendo del centro del mismo en 12 partes iguales, cada división corresponde a una hora (15º) del día. En el centro de este disco y perpendicular a la superficie del mismo colocamos un alambre recto, que es el gnomon. Este reloj de Sol rudimentario lo inclinamos con respecto a la vertical la misma cantidad de grados que la latitud del lugar en que nos encontremos, por ejemplo, si estamos a 30º norte, nuestro cuadrante Solar debe estar inclinado con respecto a la vertical 30º al sur.

La imagen siguiente muestra las plantillas de nuestro pequeño proyecto Solar, en el cual el pié o soporte cumple la doble función de sostener el cuadrante paralelo al ecuador celeste y de gnomon. Este pié está diseñado de manera que su borde superior haga las veces de gnomon y es paralelo al eje de los polos, es decir, con respecto a la horizontal su ángulo corresponde a la latitud del lugar.

Las plantillas las pegamos sobre un cartón delgado para recortar de allí las partes que formaran al reloj.

Recortadas las piezas, los dos cuadrantes se unen entre sí para formar una sola unidad más rígida. En la parte inferior de los cuadrantes, en donde se colocará el pié, se practica una ranura con la profundidad exacta igual a la altura del pié en su punto medio, de igual manera, al pié se le realiza el corte pero con el espesor del cuadrante en su parte superior.

Terminadas las piezas, se procede con el ensamblaje del reloj.

Cuadrante frontal o cara Norte.

Cuadrante posterior o cara Sur.

Vista del cuadrante.

Vista lateral.

Obsérvese en la última imagen la inclinación del cuadrante Solar (con respecto a la vertical, el ángulo de inclinación es igual a la latitud del lugar, en este caso 8º Norte) y el borde superior del pié está perpendicular al cuadrante y centrado con el origen de las líneas indicadoras de las horas. Recordemos, que en este modelo, el borde superior del pié es el gnomon y debe quedar paralelo al eje del mundo.

Fabricado el reloj, podemos colocarlo en un lugar abierto y orientado de tal manera que el pié quede con la dirección del meridiano del lugar, es decir paralelo al eje de los polos. La hora nos la indicará la sombra que genera el borde superior del pié (gnomon) el cual se alinea con una de las divisiones indicadoras de la hora.

Hora Solar local: 11:00 AM

Entendiendo como funciona este tipo de reloj Solar, estamos en capacidad de hacer otros modelos proyectando el cuadrante ecuatorial sobre otro plano como por ejemplo el horizontal.

El reloj ecuatorial y el reloj de difracción.

En la entrega siguiente trataremos de hacer un reloj solar de cuadrante vertical, el cual posee un grado de dificultad mayor que el ecuatorial.

EL RELOJ DE SOL (RELOJ DE DIFRACCIÓN)

EL RELOJ DE SOL (RELOJ DE DIFRACCIÓN)

­-Construyendo relojes de Sol-

El hombre, desde que es hombre ha sentido la inquietud y la necesidad de medir el transcurso del tiempo para regular el desarrollo de sus actividades cotidianas y en la medida que la humanidad avanza esta manía se ha incrementado a tal punto, que muchas de nuestras actividades se desarrollan en fracciones de segundo, no pudiéndonos imaginar un mundo sin relojes de alta tecnología.

Apartando esta obsesión por el tiempo y su medición exacta con errores de microsegundos, volvamos por un instante a uno de los métodos más antiguos, la medición del tiempo por medio del Sol.

¿Qué es un reloj de Sol? ………

La idea de utilizar el Sol como un elemento indicador de la hora se pierde en el tiempo y su fundamento originario está sustentado en la creencia de la marcha regular del Sol a través de la bóveda celeste y que el día puede ser fraccionado en partes iguales.

Los relojes de Sol se basan en su mayoría en la proyección de la sombra de un objeto sobre una superficie, registrándose en esta superficie el recorrido angular de la sombra que se produce en la medida que el Sol realiza su transito por el firmamento. El objeto que proyecta su sombra, normalmente una varilla, se le llama gnomon o estilete y la superficie sobre la cual se proyectará la sombra se denomina cuadrante Solar. El cuadrante Solar está graduado adecuadamente para permitir leer la hora con facilidad y en algunos casos indica la estación, el mes y el día.

De acuerdo a la disposición del cuadrante, los relojes Solares se pueden denominar:

De cuadrante ecuatorial.
De cuadrante horizontal.
De cuadrante vertical.
De cuadrante declinante.
De cuadrante esféricos.
Anulares.

No obstante existen algunas variantes de relojes de Sol cuya designación no se corresponde a la forma del cuadrante Solar, tal como los analemáticos, en cuales el gnomon no está fijo, sino que el mismo debe cambiar de posición de día en día para indicar la hora correcta. Están los acimutales, los cuales miden el acimut del Sol y de allí se desprende la hora. También se han desarrollados relojes de Sol sin gnomon, empleándose para su fabricación un lente de Fresnel, denominados en la red como relojes de difracción y los llamados digitales, los cuales proyectan directamente sobre el cuadrante la hora en forma de dígito.

De todos los diseños de relojes Solares, el reloj de Sol de cuadrante ecuatorial es quizás el más simple de todos, requiriéndose escasos cálculos para su diseño y de fácil fabricación.

Prácticamente todos los demás modelos de relojes Solares están basados en el de cuadrante ecuatorial, siendo la proyección de este último sobre las diferentes superficies lo que permite la construcción de los otros modelos.

El reloj de Sol de cuadrante ecuatorial recibe este nombre porque la superficie de proyección o cuadrante está paralela al plano ecuatorial y el gnomon perpendicular al mismo, de manera que éste está paralelo al eje de rotación, apuntando a los polos celestes.
Si imaginamos una vara que atraviesa a la tierra de polo a polo y en su plano ecuatorial imaginamos un disco graduado en 24 partes (la vara es perpendicular a este plano ecuatorial); en la medida que la tierra gira sobre su eje, esta vara proyectará su sombra sobre el plano ecuatorial siguiendo el movimiento relativo angular del Sol, de manera que cada 24 horas la sombra completará una vuelta y para cada hora la sombra se desplazará 15º, tal como si de un gran reloj se tratase.

Se puede demostrar fácilmente por medio de la geometría que este comportamiento de la sombra se puede reproducir en la superficie de la tierra si colocamos un disco graduado con su varilla perpendicular, orientada de manera tal, que la superficie del disco quede paralela al plano ecuatorial y la varilla apunte a los polos celestes. Esto se cumple independientemente del lugar (latitud y longitud) que se escoja sobre la tierra, siempre y cuando mantengamos la varilla paralela al eje del mundo y la superficie del disco graduado paralelo al plano ecuatorial. Estos son los relojes denominados de cuadrante ecuatorial.

RELOJ DE SOL DE DIFRACCIÓN.

Antes de desarrollar el reloj clásico de cuadrante ecuatorial haremos el curioso reloj de difracción, que a la final no es más que un reloj de cuadrante ecuatorial particular que emplea una lente de Fresnel. En este curioso artilugio se aprovecha el fenómeno de difracción que poseen estas lentes para indicar la hora por medio de una “aguja de luz” que parte del centro óptico de la lente en vez de emplear la sombra que proyectaría un gnomon sobre el cuadrante. Debido al fenómeno este reloj de sol no posee gnomon.

Una lente de Fresnel no es más que una lámina transparente sobre la cual se han grabado una serie de “prismas” concéntricos muy cercanos unos con otros de tal manera, que la desviación de los rayos de luz por cada prisma circular convergen en un punto común, comportándose como el foco de una lente convexa.

Las lentes de Fresnel se consiguen fácilmente en el mercado y de diversos tamaños. El que se empleó para este diseño fue uno de los que venden como lupas tipo tarjeta de crédito, con dimensiones de 83 mm de largo x 52 mm de ancho x 0,5 mm de espesor.

Disponiendo de la lente de Fresnel, lo que se necesita es hacer un marco que servirá de bastidor de soporte del lente, sobre este marco estarán indicadas las horas. De igual manera el marco-soporte debe disponer de un pié que permita mantener el plano de la lente (el cuadrante) paralela al ecuador celeste, es decir, con la inclinación correspondiente a la latitud del lugar, que en el caso de Ciudad Guayana es de 8,16º.

La imagen siguiente muestra las plantillas que se emplearon para fabricar el bastidor.

La forma de la plantilla puede ser cualquiera, el limite es la imaginación de quien diseña, pero en nuestro caso quisimos hacerla lo más sencilla posible siguiendo la forma de la lente de Fresnel. La distribución de lo números alrededor del cuadrante es la misma que para los relojes ecuatoriales normales con gnomon y las líneas indicadoras de la hora tienen como centro de origen el eje óptico de la lente, el cual es el centro de los prismas circulares concéntricos que forman a la lente de Fresnel, hay que se muy cuidadosos en determinar el centro óptico de la lente a la hora de realizar las plantillas pues la ubicación de este centro determinará en gran medida la exactitud del reloj en dar la hora solar local.

Estas plantillas impresas las podemos pegar en unos cartones delgados para luego recortarlos con un exacto y obtener las diferentes partes que nos permitirán fabricar el reloj. El separador es una pieza de unión entre los dos cuadrantes, de manera que nos permitirá colocar fácilmente la lente al mismo tiempo que sirve de elemento de centrado del lente con respecto a los cuadrantes.

Colocando el lente de Fresnel

Cara posterior del Reloj

Cara frontal del reloj.

Ensamblado el marco de soporte, colocamos la lente de Fresnel y salimos al exterior orientando el reloj al norte de la misma manera que se hace con un reloj de Sol ecuatorial normal, es decir con el gnomon (en nuestro caso sería el eje óptico de la lente) apuntando a los polos celestes.

Para leer correctamente la hora en este reloj hay que hacerlo mirando al lente directamente por su eje óptico, es decir perpendicular a la lente y alineado con el centro de los prismas concéntricos. Este sería el inconveniente principal de este interesante reloj de Sol.

Hora Solar: 11 de la mañana.

PAUTAS PARA UNA PRESENTACIÓN EN POWERPOINT.

PAUTAS PARA UNA PRESENTACIÓN EN POWERPOINT.

Eventualmente nos vemos en la necesidad de elaborar una presentación en PowerPoint y no hallamos o no encontramos la manera de realizarla para que sea atractiva a nuestros oyentes. La necesidad de dominar este medio de comunicación es cada vez más apremiante y particularmente para aquellos de de alguna manera estamos obligados a las exposiciones en público como son los casos de los seminarios, las charlas, los cursos, promocionar un producto, una idea, o simplemente el dictar una clase.

Las novedades en el campo de los programas y los adelantos tecnológicos en las computadoras portátiles, han generado una nueva dinámica en mundo de las presentaciones en público. La tendencia es utilizar cada vez más estos poderosos recursos que la tecnología nos ofrece con todas sus facilidades y encantos. No obstante, eventualmente hemos presenciado oradores que utilizan estas técnicas de una manera desastrosa, con imágenes agresivas, recargadas, desaliñadas y sin vida, o que simplemente copió y pego (copy-paste) todo el material de la charla en su presentación PowerPoint. Peor aún, a veces los vemos leyendo unas fichas en la medida que pasa las diapositivas perdiéndose la dinámica de la exposición y el contacto visual con la audiencia.

Aunque la tecnología la tenemos al alcance de la mano y que estas son fantásticas, no debemos perder de vista que la charla o la presentación LA HACE LA PERSONA QUE EXPONE, no las proyecciones ni los recursos tecnológicos empleados; estos son SIMPLEMENTE UN APOYO de lo que se quiere comunicar.

Una presentación exitosa dependerá de muchas variables, que van desde el manejo del escenario por parte del modelador hasta del público asistente.

Si empleamos algún recurso tecnológico como el PowerPoint, esté nos puede facilitar o entorpecer la comunicación y una manera para que este recurso nos ayude con la actividad, es siguiendo algunas las pautas y nuestro sentido común.

Las siguientes son algunas de esas pautas a seguir:

SIMPLICIDAD: No sobrecargue la diapositiva que va a proyectar ni coloque información superflua que no aporte algo nuevo o adicional a la idea principal. No se deje llevar por la tentación de rellenar todos los espacios “en blanco” con logos o figuras… mientras menos “ruido” exista en nuestra lámina, mejor será la comunicación.

VISUAL: Las imágenes son un poderoso medio natural de comunicación, la imagen refuerza cualquier punto expuesto además de crear estados de ánimos o sentimientos en su audiencia. Emplee imágenes de CALIDAD en cuanto a definición y resolución, no emplee imágenes pixelizadas, producto de “estirar” una imagen pequeña de baja resolución.

CALIDAD: Las presentaciones efectivas dependen de la CALIDAD DE LA INFORMACIÓN expuesta y no tanto de la forma como ésta se presente.

NO LEA: No lea literalmente el texto proyectado, es un mal hábito difícil de dejar pero muy perjudicial para el expositor y la presentación. Deje que lo participantes lean por si mismos y luego realice sus comentarios.

CONTACTO VISUAL: No pierda el contacto visual con sus oyentes mientras realiza su presentación con esta nueva tecnología. Recuerde, la presentación la hace Usted.

LIMITE: Las láminas o diapositivas son sólo una ayuda visual o audiovisual. Muestre la información clave y amplíela oralmente.
Se recomienda:

· Seis puntos claves por lámina.
· Ocho palabras por punto.

REDUZCA AL MÍNIMO LOS TEXTOS Y CIFRAS: El atractivo de las presentaciones digitales es su capacidad de comunicar las ideas con textos muy reducidos, apoyando las observaciones y comentarios del expositor de una manera concisa.

REALICE LAS OBSERVACIONES OPORTUNAMENTE: No se adelante a la proyección, pues esto le resta encanto a la presentación. Cambie de diapositiva, deje que los participantes la asimilen y luego intervenga con los cometarios.

PAUSAS: Es una poderosa estrategia dejar la pantalla en blanco de vez en cuando, esto permite a los participantes asimilar y madurar lo expuesto además de llamar la atención, también estas pausas a pantalla en blanco sirven para desarrollar un intercambio verbal o realizar una sesión de preguntas y respuestas.

TRADUZCA: Evite a toda costa el empleo de textos o imágenes con textos en otro idioma, no hay nada más chocante para muchos participantes el enfrentarse a una proyección con palabras en un idioma que no se maneja.

CUIDE LA ORTOGRAFÍA Y LA REDACCIÓN: Nada más vergonzoso que los errores ortográficos resaltados por un participante durante la presentación.

JERGA: Al menos que su audiencia sea estrictamente profesional en el tema presentado, evite la jerga, emplee palabras sencillas y adecuadas. En caso de ser necesario, recuerde a la audiencia sutilmente el significado de algunas palabras o términos técnicos empleados.

ANIMACIONES: Sea juicioso en el uso de las animaciones en las diapositivas y en las transiciones entre lámina y lámina, el abuso de las mismas hacen fastidiosa la presentación.

IMÁGENES PREDISEÑADAS: Evite el empleo de las plantillas y los clip art prediseñados del PowerPoint, posiblemente su audiencia ya las conozca. Realice sus propias plantillas, SEA ORIGINAL. De esta manera se percibe una mayor preocupación de su parte por la preparación de la exposición.

EDITE: No pierda nunca la perspectiva de la audiencia. Después de confeccionar el borrador de su presentación con las diapositivas, proyéctalas e imagínese que es una de las personas que escuchan la presentación mientras la repasa. Si algo es poco interesante, distrae o confunde, corrígelo o elimínalo de inmediato sin pensarlo dos veces.

PRESENTACIÓN CON APUNTADOR: Emplee la opción “a doble pantalla” que dispone PowerPoint, de ésta manera dispondrás de un apuntador de apoyo muy discreto con notas de lo expuesto en la lámina.

MATERIAL DE APOYO: Distribuya las notas o el material escrito de apoyo al final de la presentación, no antes de la misma ya que serían un foco de distracción para los participantes.

Las pautas anteriores son producto de mi experiencia como expositor y de algunas investigaciones realizadas en este campo. Espero que sean útiles como lo son para mí.