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Identificação dos pontos cardeais pelo gnômon

Nesse artigo vamos conhecer como a sombra de uma haste ou gnômon pode ser usada para identificar os pontos cardeais.

Introdução

Você já deve ter reparado na sua sombra, certo?
Figura 1: Sombra de uma pessoa. Crédito: Cie. Coppelius, domínio público, Wikimedia commons. Acesso em: 24/05/2019.
E que todos os objetos têm sombra também, pelo menos enquanto há luz – natural ou artificial.
Já reparou que a sombra varia de lugar e tamanho conforme a mudança de luz?
A sombra pode ser usada para criar arte, ilusões e sensações. Por isso ela é muito usada no cinema, na fotografia, no teatro etc.
Figura 2: Teatro de sombras. Crédito: W.carter, domínio público, Wikimedia commons. Acesso em: 24/05/2019.
Neste artigo vamos primeiro ver como as sombras são formadas e depois como podem ser usadas para indicar os pontos cardeais.
Vamos começar?

A sombra

O que é preciso para a sombra existir?
Apenas luz e um objeto opaco, ou seja, que barre e impeça a passagem da luz através dele.
A luz pode ser proveniente do Sol, de uma vela, lanterna ou lâmpadas.
Observe na Figura 3 a formação da sombra de um objeto opaco esférico iluminado por uma vela.
Figura 3: Sombra de uma esfera iluminada por uma vela. Crédito: Ineuw, domínio público, Wikimedia commons. Acesso em: 24/05/2019.
Observe que os raios da luz emitida pela vela são mostrados como retas tracejadas brancas.
Elas passam pelas bordas da esfera e se estendem até o chão.
Nesse processo existe uma lei da Física que diz que os raios de luz se propagam em linha reta, ou seja, eles percorrem o caminho que separa a vela da esfera em linha reta exatamente como mostrado na figura.
Essa propriedade da luz é responsável pela formação das sombras.
Outra característica da sombra é que ela estará sempre do lado oposto da fonte de luz, em relação ao objeto opaco.
Ainda na Figura 3 a sombra está do lado esquerdo da esfera, enquanto a vela está do lado direito.
Essas duas características das sombras são usadas para a identificação dos pontos cardeais.
Vamos ver como isso funciona.

A sombra e os pontos cardeais

Os quatro pontos cardeais são Norte, Sul, Leste e Oeste.
Durante um dia ensolarado vemos o movimento aparente do Sol, nascendo no Leste e se pondo no Oeste.
Como podemos usar essas informações para saber onde estão o Leste, Oeste, Norte e Sul?
Podemos usar a sombra de uma haste fixa chamada gnômon.
A animação abaixo mostra a variação da sombra do gnômon ao longo de um dia.
Invólucro do vídeo da Khan Academy
Vamos pegar três momentos dessa animação: ao amanhecer, ao meio-dia (ou com sol a pino) e ao entardecer.
  1. Ao amanhecer:
Figura 4: Sombra do gnômon ao amanhecer. Crédito: Xofc, CC-BY-SA-4.0,3.0,2.5,2.0,1, Wikimedia commons. Acesso em: 24/05/2019.
Sabemos que o Sol nasce a Leste.
Sabemos também que os raios de luz andam sempre em linha reta e que a sombra de um objeto opaco fica do lado oposto da fonte de luz em relação ao objeto.
Então onde estão o Sol e o Leste nesse caso?
Figura 5: Localização do Leste. Crédito: modificada de Xofc, CC-BY-SA-4.0,3.0,2.5,2.0,1, Wikimedia commons. Acesso em: 24/05/2019.
Acertou?
  1. Ao meio-dia:
Figura 6: Sombra do gnômon ao meio-dia. Crédito: Xofc, CC-BY-SA-4.0,3.0,2.5,2.0,1, Wikimedia commons. Acesso em: 24/05/2019.
Sabendo que as propriedades e características da luz se mantêm.
Onde está o Sol agora?
Figura 7: Localização do Sol ao meio-dia. Crédito: modificada de Xofc, CC-BY-SA-4.0,3.0,2.5,2.0,1, Wikimedia commons. Acesso em: 24/05/2019.
  1. Ao entardecer:
Figura 8: Sombra do gnômon ao entardecer. Crédito: Xofc, CC-BY-SA-4.0,3.0,2.5,2.0,1, Wikimedia commons. Acesso em: 24/05/2019.
Sabendo, novamente, que as propriedades e características da luz se mantêm.
Onde está o Sol agora?
Figura 9: Localização do Oeste. Crédito: modificada de Xofc, CC-BY-SA-4.0,3.0,2.5,2.0,1, Wikimedia commons. Acesso em: 24/05/2019.
E como encontrar o Norte e o Sul?
Eles são encontrados a partir do Leste e do Oeste, mas como?
Basta lembrar do poema de Ruth Salles chamado Pontos Cardeais:

Referências

A sombra da luz solar. Acesso 24/05/2019.
Por que temos sombra?. Acesso 24/05/2019.
A rosa-dos-ventos. Acesso 24/05/2019.

Citação

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  • Avatar aqualine ultimate style do usuário rafaelpereira
    👍legal,mas nao consigo entender pq as pessoas tem medo de sombra kkk
    (1 voto)
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  • Avatar blobby green style do usuário katiaburgueno34
    como a sombra nos imita e porque . tem gente que tem medo da sombra e porque , a sombra é um ser vivo e porque ela existe
    (1 voto)
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  • Avatar blobby green style do usuário dimitre58
    ah ta o gif ta correto, o sol nasce no lado certo.
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  • Avatar aqualine ultimate style do usuário andressasouza.2903
    eu ja tive 2 sombras pq eu tive 2
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  • Avatar blobby green style do usuário mariasilva.1412
    alguem é do marlene
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  • Avatar leafers sapling style do usuário williancosta.2712
    eu gostei das animaçoes
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  • Avatar blobby green style do usuário nicholasformagio.0312
    por que a sombra e tao escura
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  • Avatar old spice man blue style do usuário davibatista.1504
    0 tiatro presisa ser no pauco
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