Figura 01
Conhecer os Pontos Cardeais é muito importante para quem está começando a estudar as belezas do Universo, porque eles podem nos ajudar a encontrar os astros. Do mesmo modo, as pessoas que já conhecem os astros podem utilizá-los para encontrar os Pontos Cardeais. Aqui você vai aprender o que fazer para se orientar com a ajuda do Sol e achar essas direções especiais conhecidas como Norte, Sul, Leste e Oeste, geralmente definidas por pontos sobre a linha do horizonte ou por setas que partem horizontalmente de onde você estiver (sua rosa-dos-ventos).
A primeira coisa que você deve saber é que o Sol NÃO NASCE todos os dias no mesmo lugar do horizonte. Apesar disso, alguns livros escolares ainda insistem em dizer o contrário. Se seu livro for um desses que ensinam errado, pegue um lápis, sublinhe a frase incorreta e faça uma anotação na margem para que outras pessoas que o leiam não sejam enganadas. Mostre para sua professora e, quando você tiver um tempinho, escreva uma carta aos autores e editores do livro, para que eles fiquem sabendo sobre o erro e possam fazer a correção na próxima edição.
A maneira mais gostosa de você aprender alguma coisa é participando de uma atividade prática, de preferência com um grupo de amigos, mesmo que ela demore um pouco para ser completada, como neste caso. Para acreditar que o Sol não faz o que está escrito em alguns livros, é bom que você veja isso acontecer. Depois que a Natureza tiver lhe dado uma aula maravilhosa, nenhuma pessoa nem nenhum livro do mundo irão fazer você acreditar que o Sol nasce sempre no mesmo lugar. Então, prepare-se para realizar seis meses de observações, no mínimo. Prepare-se ainda mais, porque você pode ter sérios problemas em sua escola, principalmente quando for fazer provas sobre este assunto. Oops!
Você deve começar pela escolha de um lugar especial, de onde possa ver bem o horizonte para o lado onde o Sol nasce, onde fica o Leste. Se sua casa ou apartamento tiver uma janela que dê uma boa visão do nascente, é sempre a partir dela que você deverá fazer suas observações. Se não tiver outro jeito, use um local fora de casa (como uma praça bem aberta) e escolha um ponto fixo nele. Nunca mude de lugar quando for olhar o dia raiar, porque isso vai atrapalhar seu teste. A razão é simples: quando nos deslocamos, nós "carregamos" o Sol conosco e fazemos com que a posição dele sobre o horizonte mude (você já viu isso acontecer quando estava passeando de carro?). Então, para ter a certeza de que é mesmo o Sol que está nascendo em um lugar diferente, você vai ter de olhar sempre do mesmo lugar, que nós vamos chamar de Posto Fixo de Observação, ou simplesmente PFO.
Na figura 1 está o que você deve ver durante o teste. Ela mostra uma grande faixa onde o Sol pode nascer. Ele nunca nasce fora dessa região que nós vamos chamar aqui de Faixa Leste. Note que algumas datas são especiais, porque nelas o Sol passa por uma extremidade ou pelo centro exato da faixa. Dizemos que ocorre um solstício quando o Sol nasce numa das extremidades daquela faixa e um equinócio quando o Sol nasce no centro dela. Essas posições do Sol têm tudo a ver com as estações do ano, porque os solstícios acontecem quando o Sol está passando sobre um trópico (Câncer ou Capricórnio) e os equinócios quando ele está passando sobre a Linha do Equador. A tabela abaixo reúne todas essas informações e muito mais em um só lugar:
Relação da posição do Sol nascente e poente com as estações do ano
Veja como interpretar cada linha da tabela:
1) Por volta do dia 20 de março temos um equinócio, o Sol nasce no centro da Faixa Leste e se põe no centro da Faixa Oeste. No Hemisfério Norte começa a primavera, no Hemisfério Sul começa o outono e o Sol está sobre a Linha do Equador.
2) Por volta do dia 21 de junho temos um solstício, o Sol nasce na extremidade esquerda da Faixa Leste e se põe na extremidade direita da Faixa Oeste. No Hemisfério Norte começa o verão, no Hemisfério Sul começa o inverno e o Sol está sobre o Trópico de Câncer.
3) Por volta do dia 22 de setembro temos um equinócio, o Sol nasce no centro da Faixa Leste e se põe no centro da Faixa Oeste. No Hemisfério Norte começa a outono, no Hemisfério Sul começa a primavera e o Sol está sobre a Linha do Equador.
4) Por volta do dia 21 de dezembro temos um solstício, o Sol nasce na extremidade direita da Faixa Leste e se põe na extremidade esquerda da Faixa Oeste. No Hemisfério Norte começa o inverno, no Hemisfério Sul começa o verão e o Sol está sobre o Trópico de Capricórnio.
Você pode começar a olhar o nascer do Sol em qualquer data, mas é melhor fazer isso quando o Sol estiver em uma daquelas extremidades, o que acontece sempre no início do inverno ou no início do verão. Se escolher uma dessas datas, você vai perceber que em apenas seis meses o Sol nascente consegue percorrer toda a faixa. Você vai notar que o ponto do horizonte onde o Sol nasce vai andar para um lado e depois para o outro, como se fosse um pêndulo balançando. Somente quando atinge uma extremidade é que ele inverte o sentido de seu movimento. Depois de 1 ano inteiro, ele retorna para a mesma extremidade do início de seu teste e terá passado duas vezes por cada ponto intermediário da faixa, uma na ida e outra na volta. Alguns povos antigos, sabendo disso, contruíram calendários que eram desenhos do horizonte nos quais eles marcavam os lugares onde o Sol nascia em datas importantes para suas vidas. Outros construíram monumentos de pedra que indicavam muito bem os Pontos Cardeais, os solstícios e os equinócios por meio da sombra causada pelas diferentes posições do Sol nascente e poente. Humm!
Para realizar esse teste, você não precisa olhar todos os dias. Se fizer observações uma vez por mês já vai dar para perceber uma grande diferença na posição do Sol nascente. Como os equinócios e solstícios ocorrem por volta do dia 21, você pode, por exemplo, observar o Sol nascente no dia 21 de cada mês, para que os equinócios e solstícios façam parte de seu teste. Se começar em um solstício, todo o trabalho estará concluído depois de seis meses e de somente sete visitas matutinas a seu PFO. Se o céu estiver nublado em algumas delas, tente novamente em dias próximos ou na mesma data em outro ano. Você pode bater uma foto do horizonte visto de seu PFO e marcar as posições do Sol nascente sobre ela, não esquecendo de anotar as datas correspondentes. Melhor seria usar uma câmera digital e trabalhar sobre uma cópia colorida, impressa em tamanho grande, ou editar a imagem diretamente, usando algum programa de computador.
Tudo isso que você viu aqui até agora foi escrito para você aprender que o Sol muda muito de lugar ao nascer, para você se acostumar com esse movimento, encontrar a faixa do Sol nascente e perceber a relação que ela tem com as estações do ano. Para achar o Leste, a dica é muito simples: basta olhar para o Sol quando ele estiver no centro da faixa, no início do outono ou no início da primavera. Somente nesses dois dias do ano o Sol nasce no Leste e se põe no Oeste. Quanto mais longe dessas datas você olhar, mais afastado do Leste o Sol vai nascer. As piores datas ocorrem quando o Sol passa pelas extremidades da faixa, porque o erro se torna máximo (23,5 graus na Linha do Equador e muito mais se você estiver longe dela). Então, não custava nada os livros didáticos nos informarem que o método tradicional apresentado para orientação pelo Sol nascente é aproximado, que só funciona bem nos equinócios e que o Sol muda de lugar ao nascer.
Depois de encontrar o ponto do horizonte que corresponde à direção Leste, os outros Pontos Cardeais ficam automaticamente definidos. Para isso, fique de pé, abra os braços, gire seu corpo e pare quando seu braço direito apontar para o Leste. Na posição em que você parar, o Norte estará à sua frente, o Sul às suas costas e o Oeste à sua esquerda. Mas não se esqueça de que você não pode sair de seu PFO, porque os Pontos Cardeais que você achou só servem para ele. Se você mudar de lugar, vai ter de fazer uma nova rosa-dos-ventos, começando tudo do início, para achar o novo Leste e depois as outras três direções.
Você pode fazer um teste semelhante para encontrar a Faixa Oeste, usando o mesmo PFO ou outro mais adequado. Os livros não costumam apresentar a orientação pelo Sol poente, que é mais fácil porque ninguém precisa acordar cedo. Mesmo sem a explicação detalhada, tenho certeza de que você vai improvisar muito bem se estudar a tabela e pensar um pouquinho. Em caso de dúvida, pode perguntar.
2) Utilizando a sombra de uma haste vertical
Já pensou o que aconteceria se uma pessoa perdida precisasse esperar pela data do próximo equinócio para poder desenhar sua rosa-dos-ventos e encontrar o caminho de volta para casa? Os métodos da posição do Sol nascente e poente até que poderiam ser úteis, mas, dependendo da época do ano, talvez não tivessem a precisão desejada. Por causa disso, você vai aprender agora um outro método para encontrar os Pontos Cardeais, que pode ser feito em qualquer época do ano, com melhor precisão nos solstícios.
Observando o Sol fazer seu movimento aparente de um lado para outro no céu, você vai notar que ele começa no horizonte Leste e vai até o horizonte Oeste. Por volta do meio-dia (pelo relógio), ele atinge a posição mais alta, que em geral não coincide com o ponto do céu que fica exatamente sobre sua cabeça, chamado Zênite. Prestando atenção na sombra de uma haste vertical durante o dia todo, percebe-se que ela fica enorme quando o Sol está perto do horizonte e com tamanho mínimo quando o Sol está mais no alto do céu. A dica que aproveitaremos é que, quando o Sol está alto, aquela sombra mínima da haste indica a Linha Meridiana, que liga o Norte ao Sul e passa pela base da haste. Com ela é possível traçar a rosa-dos-ventos completa.
À primeira vista, bastaria esperar o meio-dia chegar para olharmos a direção da sombra da haste vertical. Porém, temos algumas complicações:
1) poucas vezes o meio-dia do relógio vai coincidir com o instante da posição mais alta do Sol;
2) às vezes, a posição mais alta do Sol pode ser o Zênite (ou um ponto perto dele) e fazer a sombra da haste desaparecer (ou ficar pequena demais).
Para resolver esse problema, vamos pensar em uma solução que evite a observação direta da sombra da haste naquele instante do Sol mais alto, que não sabemos exatamente quando ocorre, porque nossos relógios não nos ajudam nisso.
Imagine que, em um certo dia, o Sol mais alto e a sombra menor aconteçam exatamente ao meio-dia do relógio. Neste caso, é bem fácil acreditar, por exemplo, que o tamanho da sombra às 11 horas vai ser igual ao tamanho dela às 13 horas, não é verdade? O tamanho da sombra das 9 horas não vai ser igual ao da sombra das 15 horas? Entendeu esses exemplos? Eles querem dizer que, neste caso, em horários igualmente espaçados para um lado e para o outro do meio-dia, as sombras vão ser do mesmo tamanho, embora apontem para lugares diferentes. Então, precisamos apenas marcar no chão duas sombras de mesmo tamanho, uma pela manhã e outra à tarde, para depois marcar uma terceira linha, que fique exatamente no meio das duas primeiras. Esta última vai ser a Linha Meridiana que estamos procurando e que faz parte da rosa-dos-ventos. Como as duas sombras de tamanhos iguais formam um ângulo, a linha que fica no meio delas é a bissetriz desse ângulo.
Não importa que o instante da menor sombra aconteça um pouco fora do meio-dia, porque nós não vamos utilizar relógios. Na prática, o que vamos fazer é escolher um instante qualquer da parte da manhã para medir a sombra. Depois, à tarde, vamos esperar que a sombra da haste fique com esse mesmo comprimento. Mas, a fim de evitar de ficar medindo a sombra da tarde a todo instante, para ver quando ela fica igual à sombra da manhã, é melhor desenhar uma circunferência no chão, com centro no pé da haste, e escolher duas sombras que sejam raios dessa circunferência.
A figura 2 mostra a sombra da manhã e a sombra da tarde ao mesmo tempo. A circunferência, em vermelho, nos garante que os comprimentos das sombras são iguais. A Linha Meridiana, desenhada em azul, é a bissetriz do ângulo entre as sombras. Ela aponta para o Norte de um lado e para o Sul do outro. Quem chegar até aí, basta marcar os outros Pontos Cardeais e terminar a rosa-dos-ventos, que vai ficar centrada no pé da haste.
Leia o resumo para conhecer mais detalhes sobre a orientação pelo Sol:
1) O Sol não nasce todos os dias no mesmo lugar do horizonte. Por isso, o método de orientação pelo Sol nascente é impreciso na maior parte do ano, somente funcionando razoavelmente bem nos equinócios, ou seja, no início do outono e no início da primavera.
2) Nos dias em que o Sol nasce de fato no Leste (equinócios), fica fácil encontrar a rosa-dos-ventos. Basta ficar de pé com os braços abertos e apontar o braço direito para o Leste encontrado. O Norte estará à sua frente, o Sul às suas costas e o Oeste à sua esquerda, exatamente como os livros didáticos nos ensinam.
3) Quando o Sol nasce no Leste, ele também se põe no Oeste. Do mesmo modo como se consegue a orientação apontando o braço direito para o Sol nascente, pode-se obter a orientação apontando o braço esquerdo para o Sol poente. Seu corpo ficará na mesma posição do método do Sol nascente, com o Norte também à sua frente.
4) Quem observar o Sol nascente ou poente por seis meses, a partir de um solstício, vai se surpreender com o enorme arco percorrido pelo Sol no horizonte. Foram os povos antigos que descobriram a relação existente entre esse movimento de balanço do Sol e as estações do ano. A partir disso, descobriram a duração do ano e criaram nossos calendários. A palavra solstício significa Sol parado, em uma citação evidente ao fato de o Sol estar numa extremidade da faixa e ter de parar para poder voltar em sentido contrário. Então, milhares de anos depois, por que nos ensinam que o Sol nasce todos os dias no mesmo lugar? Eka!!!
5) O Sol pode nascer em qualquer ponto de uma larga faixa do horizonte, mas sempre no lado onde fica o Leste. Do mesmo modo, o Sol pode se pôr em qualquer ponto de uma larga faixa do horizonte, mas sempre no lado onde fica o Oeste. Cada uma dessas faixas corresponde a um arco (ou ângulo) de horizonte no mínimo igual a 47 graus (para quem estiver no Equador), que aumenta com a latitude do observador. O Sol nunca nasce nem se põe fora de sua faixa correspondente.
6) Nos dias em que o Sol nasce e se põe nos centros das faixas ocorre o fenômeno do equinócio. Nos dias em que ele nasce e se põe nas extremidades das faixas ocorre o fenômeno do solstício. Nos equinócios temos um início de outono ou de primavera. Nos solstícios temos um início de inverno ou de verão. Quando ocorre um equinócio, o Sol está sobre a Linha do Equador. Quando ocorre um solstício, o Sol está sobre um dos trópicos.
7) As estações do ano são opostas em hemisférios opostos da Terra. Por isso, se alguém citar o equinócio de primavera, por exemplo, deve dizer a qual hemisfério se refere. Por isso foram adotados neste texto os termos equinócio de março, solstício de junho, equinócio de setembro e solstício de dezembro, que não deixam dúvidas e valem para os dois hemisférios.
8) A ordem das estações para o Hemisfério Norte é: primavera, verão, outono e inverno. Se entendermos que essa escolha foi feita porque a entrada da primavera é a primeira mudança de estação que ocorre em cada ano (em março), então, no Hemisfério Sul, deveríamos dizer que a ordem das estações é outono, inverno, primavera e verão, porque a entrada do outono é a primeira mudança de estação que ocorre em cada ano (em março). Por que somente imitar sem pensar? Vamos mudar!
9) O horizonte de um local de observação costuma ser irregular, com relevos ou depressões que podem interferir na determinação do ponto onde o Sol nasce. Alguns lugares podem até mesmo estar entre grandes montanhas que vão impedir a visualização do horizonte real e a utilização dos métodos de orientação que usam o Sol no horizonte.
10) A atmosfera da Terra desvia os raios de luz do Sol, principalmente perto do horizonte. Assim, mesmo que o horizonte seja perfeito, o Sol não vai ser visto no lugar em que de fato está. É sabido que, quando o Sol se mostra por inteiro, parecendo estar apoiado sobre o horizonte, ele na verdade ainda está um pouco abaixo do horizonte, sem tocá-lo. Esse fenômeno costuma mascarar a verdadeira posição onde o Sol nasce ou se põe, causando um erro que aumenta muito com a latitude do observador.
11) Um método muito eficaz para a determinação dos Pontos Cardeais é o da utilização de uma haste vertical fixada em um solo plano e horizontal. Basta que se encontrem duas sombras da haste que tenham o mesmo comprimento, uma pela manhã e outra à tarde. A bissetriz do ângulo formado pelas duas sombras de mesmo tamanho vai coincidir com a Linha Meridiana, que liga os Pontos Cardeais Norte e Sul. A partir daí, fica fácil desenhar toda a rosa-dos-ventos.
12) A sombra de uma haste vertical começa muito grande no início da manhã, diminui até por volta do meio-dia e depois aumenta novamente para terminar muito grande no final da tarde. A sombra mínima coincide com a Linha Meridiana, mas não ocorre sempre ao meio-dia de nossos relógios. Ela pode ficar reduzida a um ponto na base da haste nos dias em que o Sol passar exatamente pelo Zênite do observador, se isto for possível na região da Terra onde ele se encontra.
13) O melhor modo de usar o método da haste é o seguinte:
1) observe a sombra da manhã em qualquer instante conveniente;
2) marque-a sobre o solo;
3) desenhe uma circunferência com centro na base da haste e raio igual à marca da sombra da manhã;
4) aguarde até que a ponta da sombra da tarde toque na circunferência;
5) marque também esta sombra sobre o solo;
6) encontre a bissetriz do ângulo formado entre as duas marcas de sombras;
7) use essa bissetriz como a linha Norte-Sul da rosa-dos-ventos;
8) trace uma linha perpendicular a ela, passando pela base da haste;
9) use esta outra como a linha Leste-Oeste da rosa-dos-ventos;
10) complete o desenho da rosa-dos-ventos.
14) Quem tiver condições de calcular o instante de ocorrência da sombra mínima, pode encontrar a Linha Meridiana diretamente, pela simples observação da sombra da haste naquele instante. Os simuladores do céu são programas de computador de uso simples. Com eles é possível mover o "Sol" (virtual) para o Plano Meridiano e verificar a hora (do relógio) em que isto acontece naquela data. O único cuidado é para não escolher uma data em que o Sol esteja muito alto por volta do meio-dia. O ideal é fazer no inverno, quando os raios solares estão atingindo o solo de modo mais inclinado, causando sombras maiores. Na prática, pendura-se um fio de prumo e, na hora exata, marca.
Disponível em:
http://www.silvestre.eng.br/astronomia/criancas/orientasol/
Maria Luiza
