Construção de um relógio de Sol, utilizando garrafa PET e barbante, além de materiais para a construção da rampa, e mais de um método para a determinação dos pontos cardeais, muito importantes para que o funcionamento correto do instrumento.

Materiais Necessários

• Garrafa PET lisa (cilíndrica)
• Barbante escuro
• Placa de isopor
• Fita adesiva
• Papel sulfite
• Cola de isopor
• 8 alfinetes um pouco mais compridos que a espessura do isopor.
• Materiais opcionais: Papel colorido

Ferramentas Necessárias

• Furadeira com broca de espessura parecida ao barbante
• Tesoura
• Régua
• Caneta/lápis
• Transferidor
• Estilete
• Ferramentas opcionais: Nível, Suporte universal, Fio de prumo

Etapas

Preparando a garrafa

• Utilize uma furadeira para furar o centro da tampa da garrafa PET, quanto mais centralizado, melhor. A broca utilizada deve ter espessura superior ao barbante que será introduzido a seguir.
• Faça outro furo, agora no fundo da garrafa, e também, o mais centralizado possível, com broca de mesma espessura utilizada na tampa.
• Atravesse um barbante (de cor escura) pelos dois furos feitos anteriormente, passando por dentro da garrafa de forma que o fundo da garrafa fique conectado ao outro extremo, saindo pela tampa. O comprimento do barbante deve ser suficiente para que ele fique bem esticado no interior da garrafa e também sobre alguma quantidade para fora para que você possa prendê-lo.
• Utilize fita adesiva para fixar os extremos do barbante no exterior da garrafa, garantindo que o barbante na parte interna esteja bem esticado.
   
  
   
  
• Cortar uma tira de papel sulfite a4 com 10 cm de largura e o próprio comprimento do papel.
• Enrole o meio da garrafa com a tira de papel e corte o excesso da folha.
• Tire o papel da garrafa e corte na metade, mantendo os 10 cm de largura e ficando com metade do comprimento da tira de papel.
• Meça o papel cortado no maior comprimento, dividindo em 12 partes iguais. Trace uma linha para dividir cada parte medida.
• Escreva em cada divisória um número, que representará um horário possível no relógio de sol. Os números devem seguir (da esquerda para a direita) do 17 até o 6.
   
  
   
  
• Utilizando uma fita adesiva, fixe a folha com as marcações mais ou menos no meio da garrafa, mantendo os números voltados para dentro e como se a folha fosse enrolar a garrafa novamente (agora só cobrindo metade do perímetro). Mantenha as linhas marcadas na folha bem alinhadas com o comprimento da garrafa, olhe através da garrafa e confira se as linhas se alinham com o barbante que está passando ali dentro.
   
  
   
  

Construção da rampa de alinhamento eixo da terra - relógio de sol

• Utilize o google para pesquisar pela latitude da cidade em que você está, isto será importante para determinar a angulação do relógio. Apenas digite latitude + nome da sua cidade + nome do estado.
• Com um estilete, corte um pedaço de placa de isopor em um retângulo de 30 x 15 cm.
• Ainda com o estilete corte dois triângulos retângulos de isopor com base de 30 cm de comprimento, e ângulo, entre a base e a hipotenusa, igual ao ângulo da latitude pesquisada anteriormente.
• Corta mais um retângulo de isopor com 15 cm de largura e comprimento igual ao tamanho da hipotenusa dos triângulos recortados no passo anterior.
• Cole as bases dos triângulos sobre as extremidades da placa base de 30 x 15 cm e depois a última placa retangular que foi cortada deve ser colada sobre a hipotenusa dos triângulos. Utilize cola de isopor.
  
  a. Para garantir que estes pedaços de isopor não vão se deslocar enquanto a cola seca, utilize alfinetes para fixar as peças no lugar. Os alfinetes podem ser removidos após a cola estar seca.
   
  
   
  
• Se quiser pode enfeitar a rampa, fazendo cortes de papel, da cor desejada, e colando sobre as faces da rampa.
• Finalize cortando um pequeno retângulo de isopor para servir de apoio para a garrafa na rampa, com 5 x 15 cm aproximadamente. E depois cole este pedaço, faceado a rampa, na parte mais baixa da mesma.

Posicionamento do relógio

• O relógio deverá se posicionado em um chão plano, e também (como estamos no hemisfério sul), deverá ter a parte mais alta da rampa/garrafa apontada para o sul e a parte mais baixa para o norte, e caso esteja no hemisfério norte é só inverter, apontando o mais alto para o norte e o mais baixo para o sul. Para realizar este procedimento você pode utilizar um método mais simples, mas que tem bem menos precisão, ou um método que envolve maior complexidade mas entrega um resultado bastante superior.
• Primeiro método (menor precisão, menos materiais)
• Utilize o celular para determinar os pólos sul e norte com relação ao local onde será instalado o relógio e coloque a rampa apontando na direção correta de acordo com o hemisfério em que você se encontra, fixe ela ao chão utilizando fita adesiva e então siga os procedimentos encontrados após o segundo método de determinação dos pontos cardeais.
  
  Segundo método (maior precisão, mais complexidade) - Quanto mais cuidadoso você for com os passos a seguir, mais preciso será o seu relógio.
• Encontre superfície totalmente plana e bem iluminada pelo sol. De preferência com incidência de sol durante todo o dia, para que seja possível ver a hora em qualquer horário. Para garantir que a superfície é plana, utilize um nível.
• Utilize uma haste que seja possível fixar perpendicularmente à superfície plana definida anteriormente. Uma sugestão é utilizar um suporte universal, o fixando à superfície utilizando fita adesiva, assim ele não será movido sem querer.
• Utilize um fio de prumo para garantir que o bastão do suporte ou outra haste utilizada está realmente com inclinação de 90º com a superfície (basta segurar o fio pela sua ponta, logo ao lado da haste, deixando o peso livre (sem tocar a superfície) e observar se a linha se mantém alinhada a haste.
   
  
   
  
• Observe a sombra feita pela haste e marque o topo da sombra com uma caneta, idealmente esta marcação não deve ser feita ao meio dia, de preferência a realize pela manhã.
• Em seguida, trace um semicírculo de raio igual ao tamanho da sombra medida anteriormente (use um barbante fixado à base da haste e com comprimento igual a distância da haste até o ponto da sombra marcado), e aguarde até que a sombra caminhe por dentro do semicírculo e novamente atinja o mesmo tamanho da primeira marcação, mas em outra posição. Isso levará algumas horas para acontecer, então vá conferindo ao longo do dia, e quando ela chegar no tamanho certo, marque a posição do topo da sombra mais uma vez.
   
  
   
  
• Utilize uma régua para traçar uma linha reta entre os dois pontos marcados. Está é a linha leste/oeste, sendo a primeira marcação (feita pela manhã) o Oeste e o segundo ponto (feito a tarde) o Leste.
• Utilize um esquadro para desenhar uma linha perpendicular à linha leste/oeste, e está será a linha norte/sul.
  
  a. Caso não tenho um esquadro disponível ou prefira usar outros métodos, é possível encontrar esta reta utilizando o mesmo fio usado anteriormente para desenhar o semicírculo, e realize procedimento semelhante, fixando uma ponta da linha ao primeiro ponto de sombra marcado, e fazendo outro semicírculo em direção ao outro ponto, depois repita o processo com a linha fixada ao segundo ponto, e o semicírculo apontado para o primeiro ponto.
  
  b. Esses semicírculos então terão dois pontos de contato entre eles, trace uma reta e uma intersecção até a outra, e então esta será a linha norte/sul.
   
  
   
  
• Estando então o Oeste à sua esquerda e o Leste à direita, o norte estará para cima da linha Leste/Oeste e o Sul para baixo.
   
  
   
  
• Posicione a rampa alinhada a linha norte/sul, com a parte mais alta apontada para o sul (caso esteja no hemisfério norte) e a parte mais baixa para o norte e utilize fita adesiva para fixar na posição.
  
  Finalização dos ajustes do relógio (válido para qualquer método utilizado anteriormente)
   
  
   
  
• Apoie a garrafa sobre a rampa a deixando bem alinhada, tampa apontando para o alto da rampa e fundo da garrafa apoiado sobre o isopor de apoio que foi colado na rampa, deixando as marcações no papel apontadas para cima, de forma que você as veja através da garrafa.
• Espere até algum horário inteiro para fazer o alinhamento da marcação no papel, por exemplo, quando for exatamente 15h no relógio, vá girando a garrafa até que a sombra da linha fique perfeitamente sobre a linha inicial do começo da divisão com o número 15 (ou outro horário em que você esteja calibrando o relógio).
   
  
   
  
• Sem mover a garrafa utilize fita adesiva para que fique fixa nesta posição sobre a rampa.
• Para testar o relógio, acompanhe o passar do tempo, e veja a sombra do barbante “caminhar” sobre a divisória do horário de início e assim que passar 1h verifique se a sombra se encontra sobre a próxima marca do relógio. O relógio de sol está pronto.

Conclusão

Um projeto muito interessante, um instrumento que parece muito simples, mas que para seu pleno funcionamento necessita de trabalho bem cuidadoso e conhecimento de matemática, e geografia. Um ótimo projeto para se trabalhar de forma inter, multi ou até mesmo transdisciplinar.