O Whitehurst & Son Cadran é um relógio de sol horizontal de precisão feito em Derby , Inglaterra em 1812 pelo sobrinho de John Whitehurst , agora faz parte da coleção do Derby Museum and Art Gallery . Este é um bom exemplo de um relógio de sol de precisão marcando o tempo solar verdadeiro ou aparente (local) com uma escala de correção para converter para o tempo solar médio (local) . É preciso ao minuto.
Membros da família Whitehurst eram conhecidos como relojoeiros proeminentes em Derby. John Whitehurst (1713-1788) nasceu em Congleton , mas mudou-se para Derby, onde abriu seu negócio como fabricante de relógios. Ele se mudou para Londres quando foi nomeado Controlador de Pesos e Medidas do governo. Seu sobrinho continuou o negócio com o nome de Whitehurst & Son (Whitehurst & Son).
O negócio da família era conhecido por relógios e relógios de torre .
A construção dos mostradores é baseada na compreensão de como o sol projeta uma sombra em uma superfície plana. Aqui é uma superfície horizontal. A cada dia, em um ciclo anual, a sombra cairá no mostrador em um ponto diferente do dia anterior. A caminhada na sombra é específica para a latitude . O mostrador foi projetado para fornecer a hora local aparente , o que significa que o meio-dia corresponderá à hora em que o sol está voltado para o sul no ponto mais alto do céu.
A Terra gira em torno do Sol seguindo uma ligeira elipse; este fato, combinado com a influência da inclinação do eixo de rotação da Terra, faz com que a duração do dia varie ligeiramente ao longo do ano. O acúmulo dessas variações diárias dá uma variação anual de até 16 minutos em novembro e fevereiro. Essa diferença é a equação do tempo . Não importou muito até que as pessoas começaram a comparar relógios de sol com relógios mecânicos. Relógios e relógios indicam o tempo médio local .
Mas no XIX th século, o tempo de ferrovias exigiu ao mesmo tempo em todas as linhas. Isso levou à adoção de Greenwich para o período legal . A empresa Midland Railway local adotou o horário de Greenwich emJaneiro de 1848. A hora legal será quando o sol chegar ao sul, no Observatório Real de Greenwich . Por exemplo, Derby está a 1 ° 28 '46 "a oeste de Greenwich e é meio-dia no sol cerca de 5 minutos e 55 segundos depois.
Este mostrador de bronze está marcado como "Whitehurst and Son / Derby / 1812" e acredita-se que tenha sido feito para George Benson Strutt (o irmão mais novo do fiador de algodão William Strutt ), para sua casa em Bridge Hill House, Belper . A latitude precisa da localização é 53 ° 1 '49 .08 "norte e 1 ° 29 '26,88" oeste de Greenwich, que é ligeiramente diferente da de Derby, em 52 ° 55 '00 "ao norte, uma diferença de 6' 49 ". A longitude é quase idêntica e só dá uma diferença de tempo de 2 segundos.
Este mostrador é feito de forma sólida, com um estilo grosso. A borda projeta a sombra antes do meio-dia e o outro lado projeta a sombra da tarde. O mostrador, portanto, não é composto por um círculo completo, mas por dois semicírculos separados pela espessura do estilo. Neste tipo de relógio de sol, o ângulo do estilo com a placa do mostrador é exatamente o mesmo que a latitude de Bridge Hill House, Belper é 53 ° 1 '49 ". O mostrador deve estar perfeitamente horizontal, mas pequenos ajustes para a latitude real pode ser feito. Como o mostrador está agora em 0 ° 6'49 ", ou cerca de 1/10 de grau ao sul, o mostrador com o estilo deve ser aumentado nesse valor.
No relógio de sol horizontal (às vezes referido como relógio de sol de jardim), a placa que recebe a sombra é alinhada horizontalmente, em vez de ser perpendicular ao estilo como no relógio de sol equatorial . Portanto, a linha de sombra não gira uniformemente no mostrador; as linhas horárias são espaçadas em ângulos que podem ser calculados. Este mostrador da Whitehurst & Son é precisamente gravado com as linhas horárias calculadas de acordo com a fórmula:
onde é a latitude geográfica do relógio de sol e o ângulo que o estilo faz com a horizontal, é o ângulo entre a linha de uma determinada hora e a linha do meio-dia (que sempre aponta para o norte verdadeiro) na placa, e t é o número de horas antes ou depois do meio-dia.
MatemáticaPara cada hora entre 1 e 6, a fórmula é aplicada. Por exemplo, às 3 horas da tarde, se substituirmos os dígitos 53,03 e 3. E temos esses resultados.
Uma hora | 11,79 |
Duas horas | 24,22 |
Três horas | 37,92 |
Quatro horas | 53,46 |
Cinco horas | 71,02 |
Seis horas | 90,00 |
Obviamente, na placa podemos ver duas escalas graduadas que ajudam o observador a obter a equação do tempo . Uma escala dá a data em meses e dias e ao lado outra gravada com a correção solicitada. Está escrito Assistir mais rápido, ( Assistir antecipadamente ) / Assistir mais devagar ( Atraso do relógio ) . O15 de abrilé um dia em que o relógio e o mostrador andam de mãos dadas. Este mostrador pode ser usado tanto para ler o tempo solar indicado pelos relógios de sol como o tempo médio que é indicado pelos relógios, com o objetivo prático de adiantar os relógios de bolso, que em 1812 n nem sempre eram justos. Em 1820, a relojoaria melhorou: o escapamento da alavanca tornou-se universalmente adotado e a calibração frequente não era mais necessária.
Um relógio de sol 1800 Whitehurst foi vendido por £ 1.850 em 2005 em Derby.