Google ClassroomGoogle Classroom
GeoGebraGeoGebra Classroom

Analemmatische Zonnewijzer

Bij de analemmatische zonnewijzer wordt een verticale gnomon op de goede plek op een noord-zuid lopende datumlijn geplaatst. De schaduw van de gnomon wijst de tijd op een ellipsvormige ring met uurpunten. De lange as van de ellips loopt oost-west.  Een uitgebreide beschrijving staat onder de animatie. Meer informatie over deze zonnewijzer staat op de website van de Zonnewijzerkring Tip: rechtsonder staat een button om de animatie in volledig scherm te zien. Je kunt ook de rechtermuisknop gebruiken om in en uit te zoomen.
De animatie toont de afmetingen van een analemmatische zonnewijzer op een horizontaal vlak, bijvoorbeeld een plein of een grasveld. In onderstaande tekst zijn alle verwijzingen naar de website van de zonnewijzerkring (en een enkele keer naar wikipedia.) Van een analemmatische zonnewijzer zie je vaak alleen maar een ellips met een urenverdeling en een datumlijn. Naast de datumlijn staan de data van het jaar aangegeven, meestal de namen van de maanden. Het idee van een analemmatische zonnewijzer is dat wanneer de gnomon (het verticaal opgestelde object dat de schaduw werpt, bijvoorbeeld jij zelf) op de juiste plaats op de datumlijn staat, dat dan de schaduw de juiste tijd aanwijst. In het linkerpanel staat de 2D afbeelding en in het rechterpanel de 3D visualisatie. In de 2D afbeelding kan de diameter gevarieerd worden en de breedtegraad ingesteld op hele graden tussen 5° en 85°, zeg maar tussen Suriname en Zweden.
  • Groen gekleurd is een rechthoek in het horizontale vlak
  • Oranje gekleurd is de equator in het vlak van de evenaar
  • Paars gekleurd is de poolstijl van ZuidPool naar NoordPool
  • Donkerrood gestippeld is de cirkel van de meridiaan
Die twee cirkels kom je ook tegen in een armillarium. Vier posities van de zon zijn getekend op de meridiaan.
  • De positie van de zon tijdens de equinox (rond 21 maart en 22 september) dat is het snijpunt met het equatorvlak
  • De positie van de zon tijdens de zomerzonnewende die maakt dan een hoek van 23,5° met het vlak van de evenaar
  • Evenzo de positie van de zon tijdens de winterzonnewende, ook die maakt dan een hoek van 23,5° met het vlak van de evenaar
  • De vierde zon is paarsgekleurd en kan versleept worden over de meridiaancirkel naar een feestelijke datum (bijvoorbeeld je verjaardag) tussen de zomer- en de winterwende.
Belangrijk is de projectie van de punten op de equator naar het horizonvlak. Voor iedere positie van de zon zoeken we op de poolstijl naar het punt dat de schaduw werpt op het tegenoverliggende punt op de equatorring. In de animatie zijn die punten verbonden met rechte lijnen. Het snijpunt van die lijnen met de poolstijl is dus het punt dat de schaduw werpt. Wanneer je de zon van de feestdag beweegt langs de zonneboog, zie je dat het snijpunt meebeweegt. Dat punt projecteren we op het horizonvlak, samen met al die andere cirkels van de equatorring.
  • De projectie van de equatorring  is een ellips
  • De projectie van de oost-west lijn is de lange as
  • De projectie van de meridiaan is de korte as
  • De projectie van de schaduw van de zon op de poolstijl tijdens de equinox is het midden van de equatorring en dus ook het midden van de ellips
  • De projectie van de schaduw van de zon op de poolstijl tijdens de zomerzonnewende is het ene uiteinde van de datumlijn
  • De projectie van de schaduw van de zon op de poolstijl tijdens de winterzonnewende is het andere uiteinde van de datumlijn
De onderverdeling van de equatorring in 24 uren is met gelijke hoeken van 15° vanuit het midden van de equatorring. De projectie van de hoeken van die uurpunten in het horizonvlak zijn echter geen gelijke hoeken. De animatie laat de tekening van de analemmatische zonnewijzer zien en geeft ook de lengtes van de lange en de korte as. Met behulp van een dergelijke tekening kan in rechthoekige driehoeken met eenvoudige goniometrie gerekend worden aan de coördinaten van alle punten in het horizonvlak. De animatie laat ook de postie van de zon zien gedurende de dag. Zoals opgemerkt, maakt de zon een hoek met het vlak van de evenaar. Deze hoek is de hele dag gelijk. Daarom draait de zon een rondje in een vlak evenwijdig aan het vlak van de evenaar. het midden van die cirkel ligt weer op de poolstijl. Je kunt de tijd instellen door in de animatie de zon te slepen over de projectie van die cirkel op het horizonvlak (dat is die donkergele ellips). Suggestie is om op de datumlijn ook een feestelijke dag aan te wijzen, bijvoorbeeld je verjaardag of de datum van de feestelijke onthulling van de analemmatische zonnewijzer. Op de website van de Zonnewijzerkring staat een tabel waarin je de declinatie van die dag op kunt zoeken.

bron: Zonnewijzerkring