Determinando o Norte - Método das alturas iguais

A determinação da direção Norte-Sul geográfica, ou direção do meridiano local, é fundamental para a correta instalação e projeto de um relógio de sol, visto que a linha das 12:00 h deve estar no plano do meridiano local, ou seja, no plano que contém a linha que define a direção Norte-Sul. Caso contrário o relógio não funcionará adequadamente e de nada terá adiantado todo o cuidado dispensado ao cálculo e traçado das linhas horárias.

Quando se pensa em determinar a direção do eixo Norte-Sul imediatamente nos vêm à mente a utilização de uma bússola fazendo com que essa atividade pareça muito simples. Contudo, o uso deste dispositivo pode ser complicado visto que este indica o Norte magnético, que pode diferir do magnético em muitos graus. Por depender de uma série de características geológicas que provocam alterações no campo magnético, e que podem mudar ao longo do tempo, a diferença entre o Norte verdadeiro, ou geográfico, e o magnético varia de local para local. Outro fator que dificulta o uso da bússola é o fato de metais ferrosos existentes nas proximidades afetarem sensivelmente as leituras efetuadas. Portanto, a menos que se esteja familiarizado com o uso da bússola, com a correção da declinação magnética e com o desvio de agulha este método deve ser evitado.

A melhor forma de se determinar o eixo Norte-Sul geográfico é utilizando-se o próprio Sol. O método das alturas iguais consiste em determinar a direção do Sol em algum momento do período da manhã e novamente à tarde quando este estiver novamente na mesma altura.

Este método, que era utilizado pelos astrônomos da antiguidade, ainda serve muito bem aos propósitos dos gnomonistas. Este requer um dia claro e ensolarado e algumas horas para ser executado. Inicialmente deve-se preparar uma placa onde são desenhados círculos concêntricos igualmente espaçados e fixa-se um gnômon, pode ser um prego grande, no ponto central dos círculos. Este gnômon deve estar perfeitamente perpendicular ao plano da placa.

A placa assim preparada é colocada no local onde o relógio de sol será instalado de forma a estar perfeitamente nivelada. Antes do meio-dia, de preferência pelo meio da manhã, marcar o ponto no qual a sombra projetada pelo gnômon toca um dos círculos. Na parte da tarde marcar o ponto onde a sombra volta a tocar o mesmo círculo utilizado pela manhã. Nos momentos em que a sombra toca o mesmo círculo, tanto na parte da manhã quanto à tarde, o Sol encontra-se na mesma altitude em relação ao horizonte.

O passo seguinte consiste em se traçar uma linha unindo os dois pontos marcados (vide figura) no mesmo círculo e determinar o ponto central desta. A linha que une este ponto ao centro dos círculos, ou seja, a base do gnômon, define a direção Norte-Sul verdadeira. Uma maior precisão pode ser alcançada se o processo for repetido para vários círculos de diferentes diâmetros. Caso o ponto central das retas não coincida prefeitamente a média deve ser determinada.

No hemisfério Sul o Sol encontra-se do lado Norte do céu fazendo com que a sombra do gnômon seja pojetada na direção Sul, assim sendo a linha que liga o centro dos círculos ao ponto central da reta traçada aponta para o Sul. Por sua vez, no hemisfério Norte o Sol encontra-se do lado Sul do céu; assim sendo o que se encontra é a direção Norte.