Hay dos efectos que afectan la precisión de los relojes de sol: el hecho de que la órbita de la Tierra es elíptica y el hecho de que el eje de la Tierra está inclinado. El primero de ellos da un error sinusodal que tiene un período de una vez al año y el otro tiene un período de dos veces al año. Para entender el término orbital, simplifiquemos. Deje que el día de la Tierra sea exactamente un año y la unidad de tiempo estándar, el tic, es 1/360 de un año. La Tierra gira un grado por tic. Si la órbita de la Tierra fuera exactamente circular, el sol permanecería en su lugar en el cielo. Digamos que estábamos en el meridiano principal y el sol estaba directamente sobre la cabeza y era el día del perigeo del sol (aproximación más cercana) a la Tierra. Sabemos que la Tierra gira alrededor del sol (más o menos), pero imaginemos que el sol gira alrededor de la Tierra. Según las leyes de Keppler, sabemos que es constante durante cualquier período fijo de tiempo, donde está la distancia del sol a la Tierra y el ángulo que atraviesa el sol. Bueno, toma la unidad de tiempo para ser el tic. La Tierra gira a través de un grado. En promedio, el sol también se mueve un grado, pero en este día el sol está en su punto más cercano a la Tierra, por lo que su velocidad angular aparente es mayor. Aparentemente se mueve a aproximadamente 1.02 (estimación aproximada) grados por tic. Se pone un poco más allá del mediodía. Esto continúa durante aproximadamente 1/4 de año cuando el sol está a medio camino entre el perigeo y el apogeo, en cuyo punto la velocidad angular aparente del sol se ralentiza y el sol parece retroceder hacia el mediodía. En el apogeo, el sol está a su máxima distancia y acaba de regresar directamente a la cabeza. Pero su velocidad angular aparente es más lenta, aproximadamente 0,98 (estimación aproximada) grados por tic, por lo que el sol continuará pasando hasta el mediodía y se moverá al otro lado del mediodía hasta tres cuartos de año desde el perigeo, en cuyo punto acelera arriba y solo llega al mediodía nuevamente, un año después del acercamiento más cercano.
El otro término es más difícil de explicar, pero pasa por cero error cuatro veces al año, aproximadamente en los días del solsticio y el equinoccio.
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