Identificação dos pontos cardeais pelo gnômon

Você já deve ter reparado na sua sombra, certo?

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.

Neste artigo vamos primeiro ver como as sombras são formadas e depois como podem ser usadas para indicar os pontos cardeais.

Vamos começar?

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.

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.

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.

Vamos pegar três momentos dessa animação: ao amanhecer, ao meio-dia (ou com sol a pino) e ao entardecer.

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?

Acertou?

Sabendo que as propriedades e características da luz se mantêm.

Onde está o Sol agora?

Sabendo, novamente, que as propriedades e características da luz se mantêm.

Onde está o Sol agora?

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:

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.

Vídeo: O gnômon

Figura 1: Sombra de uma pessoa

Figura 2: Teatro de sombra

Figura 3: Sombra de uma esfera iluminada por uma vela

Figuras 4 a 9: Variação da sombra do gnômon ao longo do dia