Jak zrobić poziomy zegar słoneczny. Klasa mistrzowska „Zegar słoneczny zrób to sam. Materiały na zegary słoneczne
W przeddzień lata słońce, sezon letni, ogrodnictwo i wiele innych rzeczy, które chcę Ci zaoferować instrukcje krok po kroku Jak zrobić poziomy zegar słoneczny na swojej stronie. Sprawdzenie godziny za ich pomocą jest czasami nawet wygodniejsze niż za pomocą telefon komórkowy(ponieważ nie zawsze mam przy sobie telefon, ręce mam brudne, słońce odbija się od ekranu).
Podstawą zegara słonecznego jest gnomon. To kij, którego cień pokaże nam czas. Im dokładniej ustawimy ten drążek równolegle do osi obrotu Ziemi (jak to zrobić – patrz punkty 1, 2, 3 poniżej), tym dokładniejsze będzie urządzenie. Za gnomon sprawdzi się dowolny prosty kij, wielkością zbliżony do rączki łopaty (możesz wykorzystać samą rączkę, jeśli masz pod ręką niepotrzebny).
Znajdujemy miejsce, gdzie nie ma zbyt wielu biegających ludzi i psów, i gdzie często się przechodzi. Najważniejsze, że przez większą część dnia jest oświetlony przez słońce. Aby to zrobić, znajdź południe (albo nawiguj za pomocą Google Earth, albo zwróć twarz w stronę słońca około godziny 12–13) i poszukaj miejsca w miejscu, w którym południowa połowa nieba będzie możliwie wolna (od dachy, drzewa itp.).
Punkty 1 i 2 poświęcone są odnalezieniu dokładnego kierunku na północ. Tak, można do tego również użyć kompasu, jednak musimy pamiętać, że deklinacja magnetyczna (czyli odchylenie wskazań kompasu od rzeczywistego kierunku na północ geograficzną) w naszym kraju może sięgać 10, 20 lub więcej stopni. Ponadto można wychwycić lokalną anomalię magnetyczną. Dlatego metoda określania północy przez słońce jest dokładniejsza i niezawodniejsza.
1. Do czasu prawdziwego południa (klimaksu słonecznego, zwanego też błędnie „zenitem”) przygotowujemy pion (np. zawieszamy kamyk/kawałek żelaza na linie i pilnujemy, aby wszystko nie zwisało wiatr) oraz poziomą platformę, na której widoczny jest cień liny. Poniżej opiszę metody obliczania czasu prawdziwego południa dla Twojego obszaru.
2. W momencie prawdziwego południa (dobrze byłoby wcześniej zsynchronizować czas z Internetem, np. korzystając z serwisu time.is lub aplikacji ClockSync na Androida) zaznaczamy kierunek cienia słonecznego pion, na przykład, za pomocą kilku kamyków, które układamy wzdłuż cienia. To jest dokładny kierunek północ-południe (kierunek południka).
3. Obliczamy tangens kąta do poziomu, pod którym powinien stać gnomon (czyli nasz kij). Aby to zrobić, znajdź szerokość geograficzną miejsca, wprowadź ją do kalkulatora i naciśnij tan. Na przykład, jeśli szerokość geograficzna wynosi 56 stopni, wówczas tan(56) = 1,483.
Mnożymy tę liczbę na przykład przez pół metra (50 cm), otrzymujemy 74 cm Wbijamy kij w ziemię, w kierunku ściśle północnym (dowiedzieliśmy się o tym w ostatnim punkcie po linii pionu), od w tym miejscu kładziemy kamyk 50 cm od miejsca wbicia patyka i przechylamy patyk tak, aby przeszedł nad kamykiem na wysokości 74 cm. Na rysunku 3 (oraz 3a dla większej przejrzystości) pokazałem pion która schodzi z gnomona i przypada na linię południka (długość tego pionu w naszym przykładzie = 74 cm). Zamiast pionu, możesz „strzelić” okiem, ale nie będzie to tak dokładne. I w tej pozycji zaczynamy wbijać kij, co jakiś czas sprawdzając/regulując, aby na danej wysokości przeleciał nad naszym „półmetrowym” kamieniem. Gdy tylko kij mocno się trzyma, możemy sobie pogratulować – najważniejsza część pracy została wykonana: ustawiliśmy nasz gnomon równolegle do osi Ziemi. A przy okazji z dobrą celnością wskazuje na Gwiazdę Polarną (można to sprawdzić w nocy „strzelając” okiem po drążku).
4 i 5. Kolejne pozycje znaczników godzin, wykonane przez timer. Należy zauważyć, że chociaż rysunek pokazuje godzinę 12 dla znacznika południa, w rzeczywistości czas cywilny będzie dla niego inny. Aby o tym nie myśleć, najłatwiej jest oznaczyć tarczę, zbliżając się do gnomona o godzinie 13:00, 14:00 itd. i po prostu zaznaczyć kierunek cienia. A następnego dnia od rana do południa zaznacz pozostałe znaczniki godzin.
Same znaczniki godzin mogą być dowolne: możesz wbić tabliczki z liczbami, możesz wyłożyć je kamieniami.
Obliczanie prawdziwego czasu południowego
Pozwólcie, że wyszczególnię dokładnie, co dzieje się w momencie prawdziwego południa:
* słońce znajduje się dokładnie na południu (dla naszych północnych szerokości geograficznych);
* poziome cienie obiektów pionowych padają dokładnie na północ;
* słońce znajduje się w najwyższym punkcie swego dziennego biegu;
* to jest ten moment - z dobrą dokładnością punkt środkowy między wschodem a zachodem słońca tego dnia.
Każdy południk ma swój własny moment prawdziwego południa. Powiedzmy więc, w porównaniu z centrum Moskwy, prawdziwe południe na wschodzie miasta następuje około 1 minuty wcześniej, a na zachodzie - minutę później. Oto roczny wykres czasu południowego dla centrum Moskwy (dla strefy czasowej UTC+3, w której Moskwa na stałe znajduje się od października 2014):
Oznacza to, że na południku moskiewskim możesz po prostu użyć tego wykresu. Wykres będzie miał dokładnie taki sam kształt w Twojej lokalizacji, tyle że będzie musiał zostać przesunięty wzdłuż osi pionowej o (D–37,6)/15 godzin, gdzie D to Twoja długość geograficzna. Weźmy dla przykładu Perm, którego długość geograficzna wynosi 56,2 stopnia, podstawmy to do wzoru: (56,2–37,6)/15 = 1,24 godziny = 1 godzina 14,5 minuty. Oznacza to, że w Permie prawdziwe południe przypada o 01:14,5 m wcześniej niż w Moskwie, a według czasu moskiewskiego od powyższego harmonogramu należy odjąć godzinę 01:14,5. Na przykład dla 22 maja otrzymujemy 12:26,5 m minus 01:14,5 m = 11:12 czasu moskiewskiego, dodaj 2 godziny (różnica w strefach czasowych Permu i Moskwy), otrzymujemy 13:12. Zapamiętajmy ten czas, aby porównać z następną metodą.
Druga metoda polega na znalezieniu pliku miejscowość na stronie pogodowej pokazującej godziny wschodu i zachodu słońca. Na przykład w przypadku Permu otwieramy stronę pogodową Yandex yandex.ru/pogoda/perm i tam widzimy Wschód słońca: 04:37 Zachód słońca: 21:47, znajdujemy średnią arytmetyczną tych dwóch czasów (04:37 + 21:47) / 2 = 13:12 . W tym samym czasie, kiedy dotarliśmy powyżej.
Trzecią metodą jest wykorzystanie programów obliczeniowych. Możesz wybrać program według własnego gustu, ja korzystam z mojego Dzień-noc (pod linkiem daybit.ru/video/video-i-soft.html znajdziesz film na temat jego użycia i samego programu) i to podaje godzinę południa dla Permu = 13:11:45.
Notatki
1. Powyższy wykres dla Moskwy jest konsekwencją tzw. równania czasu – różnicy pomiędzy średnim czasem słonecznym a rzeczywistym czasem słonecznym. Należy zauważyć, że odczyty Twojego zegara słonecznego będą się zmieniać z tą samą amplitudą, jak na tym wykresie. Oznacza to, że do plus minus kwadrans przez cały rok. Jeśli jednak przyjrzysz się uważnie, zobaczysz, że dla nas jest to najciekawsze czas letni wahania nie są tak duże i mieszczą się w granicach plus minus 5–6 minut. Czasami, gdy chcą uzyskać minimalną dokładność, sporządzany jest specjalnie harmonogram korekt dla zegarów słonecznych przez cały rok.
Z tego wykresu widać na przykład, że jeśli ustawisz zegar słoneczny w połowie czerwca, to do połowy września będzie on szybszy o 5 minut.
2. Dlaczego nie powinieneś po prostu użyć pionowego drążka? Po co zawracać sobie głowę jego nachyleniem i równoległością do osi obrotu Ziemi? Faktem jest, że zegar wykonany za pomocą pionowego drążka prędzej czy później zacznie pokazywać zauważalnie błędną godzinę. Tak więc zegar wykonany w czerwcu na drążek pionowy będzie się mylił o 1 godzinę rano i wieczorem we wrześniu. Więcej szczegółów tutaj sundial-ru.livejournal.com/2337.html
3. Jeśli chcesz, możesz od razu obliczyć tarczę dla swojego obszaru za pomocą, powiedzmy, programu Shadows Shadowspro.com, weź kąty z tych obliczeń i natychmiast zmierz je na ziemi, zamiast biegać cały dzień i zaznaczać położenie słońca cień.
Najpierw przyjrzyjmy się rodzajom zegarów słonecznych. Istnieją trzy sposoby liczenia czasu przez Słońce: za pomocą zegarów poziomych, równikowych i pionowych. W domu najłatwiej zrobić dwa pierwsze typy.
Równikowy. Powierzchnia tarczy jest nachylona względem poziomu gruntu pod kątem 90 stopni – szerokości geograficznej obszaru i zwrócona w stronę gwiazdy polarnej (na północ). Strzałka jest prostopadła do tarczy i może być zwykłą szpilką. Oznaczenia godzin na tarczy rozmieszczone są co 15 stopni.
Poziomy. Tarczę umieszcza się na ziemi lub stoi ściśle poziomo. Strzałka jest trójkątem o kącie równym szerokości geograficznej obszaru. Kierunek strzałki to północ. Podział tarczy na sektory godzin odbywa się zgodnie ze wzorem.
Jak zrobić zegar słoneczny
Równikowy.
- Na kawałku sklejki lub plastiku rysujemy tarczę z podziałami na sektory godzinowe co 15 stopni.
- Włóż szpilkę lub sztyft dowolnej długości prostopadle do środka tarczy.
Teraz musisz poprawnie ustawić zegar.
- Gotowej tarczy nadajemy kąt nachylenia za pomocą stojaka. Wysokość stojaka (kąt nachylenia) ustalana jest dla każdej lokalizacji osobno. Na przykład dla Moskwy kąt będzie wynosić 90 stopni minus 55 stopni (szerokość północna) = 35 stopni. Odpowiednio, jeśli mieszkasz w Wołgogradzie, musisz odjąć szerokość geograficzną Wołgogradu (48 stopni) od 90 stopni.
Szerokość geograficzną każdego miasta można znaleźć w Wikipedii.
- Po znalezieniu kąta nachylenia tarczy orientujemy ją na podłożu, kierując teraz nachyloną strzałkę na północ.
Wadą takich zegarków jest to, że będą pokazywać czas tylko przez pół roku, a zimą będą w cieniu.
Poziomy.
Te zegarki są bardzo łatwe do wykonania razem z dzieckiem.
- Wytnij gnoma (trójkątną strzałkę) ze sklejki lub plastiku. Jeden z kątów jest prosty (90 stopni), drugi to szerokość geograficzna Twojego miasta. Oznacza to, że w Moskwie będzie to trójkąt o kątach 90 i 55 stopni, a w Wołgogradzie - 90 i 48 stopni.
- Na obszarze, na którym planujemy godziny, ustawiamy trójkąt, zorientowany według kompasu na północ.
- Ustawiamy timer i co godzinę wychodzimy i zaznaczamy podziały.
Kilka lat temu na naszej stronie internetowej opublikowano już mistrzowski kurs tworzenia papierowego zegara słonecznego. To było proste, ale całkiem aktualny model, który doskonale sprawdzi się podczas zajęć edukacyjnych z dziećmi w domu lub w szkole. Później wpadliśmy z mężem na pomysł zrobienia kompaktowego, składanego zegara słonecznego, który z łatwością zmieści się w kieszeni i który będzie wyglądał jak te próbki, które można kupić w sklepach z pamiątkami za kilka tysięcy rubli :). W zasadzie możliwe jest ucieleśnienie takiego pomysłu na papierze, ale projekt byłby dość skomplikowany i zawodny. W rezultacie z pomocą ponownie przyszła nasza ulubiona tektura falista. Co otrzymaliśmy możecie zobaczyć na zdjęciu poniżej. A teraz jesteśmy gotowi przedstawić zasadniczo nowa klasa mistrzowska O, jak zrobić zegar słoneczny własnymi rękami.
Poziomy zegar słoneczny: cechy konstrukcyjne
Jak wiecie (a jeśli nie wiecie, przeczytajcie poprzedni MK), istnieją zegary słoneczne różne rodzaje. Nasz poprzedni model był typu równikowego - w takim zegarku tarcza (ramka) jest umieszczona równolegle do równika, a gnomon (czyli wskazówka) jest równoległy do osi Ziemi.
W praktyce oznacza to, że płaszczyzna tarczy nachylona jest do płaszczyzny poziomej pod kątem zależnym od szerokości geograficznej. W tym przypadku gnomon znajduje się pośrodku prostopadle do ramki.
Zegarki te świetnie sprawdzają się jako zegarki stacjonarne. Ale jako model przenośny zaleca się użycie poziomego zegara słonecznego. Ich osobliwością jest to, że płaszczyzna tarczy, jak sama nazwa wskazuje, jest umieszczona poziomo, podczas gdy gnomon jest nachylony do poziomu pod kątem równym szerokości geograficznej obszaru, dla którego zegarek jest przeznaczony.
Ponadto, w przeciwieństwie do modeli równikowych, zegarki typu poziomego mają nierównomierne podziały godzin, a ich położenie zależy również od szerokości geograficznej.
Oznacza to, że przed każdym twórcą poziomego zegara słonecznego stoją dwa zadania: ustawienie gnomona pod żądanym kątem i wykonanie prawidłowej skali czasu.
Jeśli pierwszy problem zostanie rozwiązany w prosty sposób, to rozwiązanie drugiego problemu nie jest już tak oczywiste. Ale są tu co najmniej 3 sposoby:
1) doświadczalnie wyznacz znaki godzin, czyli wykonaj zegar słoneczny i w ciągu dnia co godzinę zaznaczaj pozycje cienia z gnomona, sprawdzając standardowe godziny, - ciekawa opcja, ale długa;
2) określić położenie oznaczeń godzin dla żądanej szerokości geograficznej za pomocą konstrukcji geometrycznych - metoda prosta, ale wymagająca przynajmniej podstawowej wiedzy teoretycznej (nie będziemy się nad tym rozwodzić, w razie potrzeby odpowiednie wyjaśnienia w Internecie jest to łatwe może być znaleziony);
α=arctan (sin (φ)×tan (t)) ,
t to kąt godzinny Słońca (dla pełnych godzin prawdziwego czasu słonecznego t=... -30°, -15°, 0°, 15°, 30°, ...),
φ – szerokość geograficzna,
α to kąt między znakiem godziny a linią południa (oś godziny).
Na przykład tak mogą wyglądać oznaczenia tarczy poziomego zegara słonecznego:
Ale istnieje inne rozwiązanie przygotowane specjalnie dla naszego przypadku. Zostanie to omówione poniżej.
Zegar kieszonkowy: procedura produkcyjna
Metoda, którą wykorzystamy do stworzenia naszej zabawki, zachwyca swoją prostotą. Sama tektura falista jest materiałem dość gęstym i obszernym. A dzięki temu można tworzyć trójwymiarowe kształty bez żadnego opracowania, po prostu sklejając tekturę warstwami. Powstały produkt jest trwały, kompaktowy i estetyczny.
Do wykonania kieszonkowego zegara słonecznego będziemy potrzebować:
- trochę tektury falistej o grubości 3 mm;
- biały papier biurowy;
- władca i nóż biurowy;
- Klej momentowy, taśma dwustronna.
Ponadto będziesz potrzebować szablonów do wycinania części:
A oto druga wersja szablonów (z cyframi arabskimi na tarczy):
Poniżej na zdjęciu widać kompletny zestaw części, które należy wyciąć.
Notatka: Zgodnie ze szablonem nr 1 należy wyciąć 2 części - jedną ze szczeliną, drugą bez.
Inny ważny punkt: szablony na tekturze należy układać dłuższymi bokami wzdłuż fal. W tym przypadku linie zagięcia będą przebiegać po falach i jest to najwygodniejsza pozycja.
Po wycięciu półfabrykatów część nr 2 należy przebić i wygiąć.
Następnie przystępujemy do montażu obudowy zegara słonecznego. Najpierw przyklejamy obie części, wycięte według szablonu nr 1, do tej części części nr 2, która łączy się z podstawą - górą i dołem.
Teraz doszliśmy do etapu, na którym nasz karton pusty nabierze wyglądu prawdziwego zegara słonecznego.
Pomogą w tym specjalne naklejki, które znajdują się w zestawie szablonów. Dostępnych jest także 6 opcji tarczy z oznaczeniami dla następujących szerokości geograficznych półkuli północnej: 45°, 50°, 55°, 60°, 65° i 70°.
Każdy z nich jest sparowany z szablonem dla odpowiedniego gnomona.
W ten sposób otrzymujemy niemal uniwersalny zegar słoneczny (przynajmniej dla rosyjskich szerokości geograficznych). Wystarczy wybrać tarczę i gnomon najbliższej szerokości geograficznej i można korzystać z zegara słonecznego.
Błąd, który wystąpi, nie będzie przeszkodą w sprawie. Nie zapominaj, że samo to urządzenie nie służy do określania dokładnego czasu lokalnego - istnieją inne, bardziej znane możliwości. On pokazuje czas słoneczny i nie uwzględnia czasu strefowego ani czasu letniego.
Ale jako zabawka i także pomoc wizualna Te przenośne zegary słoneczne doskonale nadają się do badania niektórych zjawisk i procesów astronomicznych.
Drukujemy więc naklejki na zwykłym papierze biurowym, wycinamy je i przyklejamy taśmą dwustronną, jak pokazano na zdjęciu.
Następnie przyklejamy część nr 3 do części nr 2 (do wieczka), a także sklejamy ze sobą części nr 4 i nr 5.
Wycięcie w części nr 4 zapewniono tak, aby po otwarciu pokrywa nie przewyższała podstawy.
Zamknij zegar i przyklej górną część wieczka.
Jeśli zegarek okaże się niedostatecznie wyważony, a dekielek nadal ma lekką nadwagę, można przykleić kolejną warstwę od dołu do podstawy korzystając z szablonu nr 1. I problem zostanie rozwiązany.
Właściwie to wszystko. Zegar kieszonkowy jest gotowy. Instalujemy gnomon w gnieździe, kierujemy linię południową na północ i patrzymy. Oni pracują!:)
Po ustaleniu czasu wkładamy gnomon w wycięcie na wieczku.
Zamykamy zegar słoneczny na zamek i chowamy go do kieszeni.
Teraz na pytanie: „Która jest godzina?”, będziesz miał przyzwoitą odpowiedź. :)
A tak na poważnie, jestem pewien, że korzystanie z takiego zegarka będzie dla dzieci bardzo interesujące. A jeszcze ciekawiej będzie zrobić je samemu. Teraz możesz zobaczyć, że wykonanie zegara słonecznego wcale nie jest trudne.
Ciesz się wspólną kreatywnością!
Tak i nie zapomnij subskrybować aktualizacji witryny, aby na bieżąco otrzymywać informacje o nowych ciekawe rękodzieło z tektury falistej.
I do zobaczenia ponownie w KARTONKINO!
Twoja Inna Pyszkina.
Wykonane samodzielnie własnymi rękami ze złomu. Z jednej strony to tylko zabawka, pamiątka, z drugiej to poważna rzecz, której użycie wymaga pewnej wiedzy i umiejętności z takich dziedzin nauki jak astronomia, geografia, matematyka i fizyka. Porozmawiamy o starożytnym urządzeniu do odmierzania czasu - zegarze słonecznym, o którym zapewne wszyscy słyszeli, niektórzy nawet widzieli, niektórzy być może nawet to zrobili. Myślę, że nie ma potrzeby szczegółowo opisywać zasady działania i budowy zegarów stacjonarnych, wszystko jest szczegółowo opisane w Internecie, zatrzymam się tylko na kilku szczegółach i funkcjach.
Do zbudowania tej konstrukcji będziemy potrzebować:
1. Sklejka 3-warstwowa 4 mm
2. Kompas z suchą igłą
3. Blacha mosiężna o grubości 1mm.
4. Drut miedziany ø 0,8-1mm.
Zestaw narzędzi jest następujący:
1. Piła do drewna
2. Bardzo ostry nóż
3. Zwykła wyrzynarka (nie elektryczna)
4. Narzędzia rysunkowe (kompasy, kątomierze, linijki itp.)
5. Nożyczki metalowe
6. Lutownica
7. Zestaw pilników igłowych
8. Budowlana suszarka do włosów
9. Papier ścierny różnej wielkości ziaren
10. W razie potrzeby urządzenie do spalania
Już z tytułu artykułu wynika, że jest to urządzenie mobilne, czyli przenośne, co w celu ustalenia czasu wymaga orientacji względem współrzędnych ziemskich, a mianowicie: linia południowa zegara musi pokrywać się z kierunkiem południk. W tym celu w projekcie zainstalowano kompas. Nawiasem mówiąc, ten zegarek będzie poprawnie wskazywał czas tylko w obszarze, którego współrzędne zostały użyte w obliczeniach. Długość geograficzna miejscowości określa kąt gnomona (wskazówek zegara) i podziałów godzinowych ramki (tarczy), a szerokość geograficzna ma znaczenie dla dostosowania czasu lokalnego do strefy czasowej (czasu cywilnego).
Nasz zegarek będzie składał się z następujących elementów:
1 Kompas. Aby uzyskać dokładniejszą orientację kierunku północnego, zegarek wykorzystuje nieco zmodyfikowany konwencjonalny kompas wskaźnikowy. Modyfikacja polega na tym, że kartę kompasu przykleja się bezpośrednio do igły, a nie tylko przykleja, ale z korekcją deklinacji magnetycznej (dla naszego obszaru jest to 11°, co może dawać błąd około godziny)
Na początek rozłożyłem kompas na części składowe:
Po prostu pobrałam z Internetu zdjęcie karty, która mi się spodobała i wydrukowałam Odpowiedni rozmiar na papierze fotograficznym i nakleiłem na strzałkę uwzględniając deklinację magnetyczną, na szczęście na karcie była już podziałka
Musiałem majstrować przy wyważaniu, szlifując tylną stronę.
I jeszcze jedna funkcja takiego kompasu - karta oprócz wskazania kierunku północ, pełni funkcję poziomicy do ustawienia płaszczyzny zegara pozycja pozioma. Oczywiście lepiej byłoby dodatkowo zamontować poziomicę bąbelkową, jednak w przypadku jej braku stwierdziłem, że ustawienie poziomu karty w zupełności wystarczy, aby zabawka była pamiątką; nikt nie będzie przy nich sprawdzał dzwonków.
2 kwadran (tarcza) Zegarki poziome różnią się od zegarków równikowych tym, że kąty pomiędzy znacznikami godzin są nierównomiernie rozmieszczone. W przypadku zegarów poziomych oznaczenie ramki można wykonać na trzy sposoby:
- Pierwszy sposób najłatwiejszy, ale nie dokładny, wystarczy ustawić zegar, ściśle zorientowany, a następnie co godzinę robić znak na ramce i tym samym zaznaczyć całą tarczę. Lepiej to zrobić w dni, w których korekta równania czasu jest bliska zeru (patrz „Analemma”). I taki zegarek będzie wskazywał już skorygowany czas cywilny, z uwzględnieniem poprawki na długość geograficzną.
- Drugi sposób- znakowanie za pomocą konstrukcji geometrycznych, wymaga ołówka, kątomierza i kompasu.
Narysuj dwie wzajemnie prostopadłe linie i zaznacz punkt A.
Z którego rysujemy linię AC tak, aby kąt CAB był równy szerokości geograficznej naszego obszaru.
Z punktu B rysujemy prostopadłą do prostej AC i oznaczamy ją jako punkt D
Następnie z punktu B narysuj okrąg o promieniu BD aż przetnie się z prostą AB i zaznacz punkt O. Wykorzystując ten punkt jako środek, narysuj okrąg o promieniu OB i podziel go na sektory o długości 15°, wydłużając każdy promień do linii BC. Punkty przecięcia promieni z linią będą wyznaczać oznaczenia godzinowe naszych zegarków.
Łącząc te punkty z punktem A otrzymamy połowę tarczy, a raczej jej czwartą, ponieważ linie godzinowe od 6 do 12 są symetryczne do linii od 12 do 18 względem osi AB, a oznaczenia od 18 do 6 rano (nazwijmy je nocnymi) są symetryczne do dziennych.
- I wreszcie trzeci metoda - trygonometryczna lub obliczone. Kąty linii godzinowych wyznaczamy ze wzoru: tg α = sin φ x tg t
Gdzie α jest kątem godzinnym na ramie
φ- szerokość geograficzna miejsca
t – przedział czasowy wyrażony w stopniach (w tempie 1 godziny – 15°)
Na przykład w moim przypadku kąt między liniami godziny 11 i 12 będzie wynosić sin57°x tan15°= 0,8386x0,2679 = 0,2247, co odpowiada 12,6°, dlatego też, powtarzam jeszcze raz, kompas karta jest dostosowana do wartości deklinacji magnetycznej (11°).
Linie półgodzinne i kwadransowe można łatwo oznaczyć, dzieląc część godzinową.
Tak więc na jeden z dwóch ostatnich sposobów zaznaczyliśmy ramkę. Wynikowe oznaczenie pokaże nam lokalny średni czas, który różni się od czasu standardowego (cywilnego) o kwotę zależną od długości geograficznej miejsca obserwacji.
Jak wiadomo, czas liczony jest od południka Greenwich (GMT), a następnie po 15° następuje zmiana stref czasowych. W przypadku czasu moskiewskiego (MSK) strefa czasowa to GMT +3, ale jest to również odniesione do prawdziwego czasu słonecznego, na przykład różnica między czasem rzeczywistym a standardowym w Moskwie wynosi 29 minut i 40 sekund. Oznacza to, że kiedy kuranty na Placu Czerwonym wybiją północ, prawdziwa północ czasu słonecznego nastąpi dopiero pół godziny później. W moim rejonie różnica wynosi 31 minut, więc podziały są przesunięte o pół godziny. Tak to wygląda ukończony produkt:
3 Gnomon (strzałka) z definicji musi być składany. Zadanie polegało na zachowaniu kąta szerokości i pionowości płaszczyzny montażu. Można oczywiście po prostu położyć go na boku, ale w tym przypadku wymiary okazały się małe, a gnomon wydawał się zagubiony w płaszczyźnie zegara, dlatego zdecydowano się na podniesienie tej części. W takim przypadku długość można zwiększyć do wymagane proporcje, a pionowość utrzymuje się w dopuszczalnych granicach (luz gnomonu w granicach 1°), a kąt szerokości geograficznej ustala się poprzez zaostrzenie piętki gnomona, która później nie ulega zmianie.
Części wykonane są z mosiądzu o grubości 1mm. Wybór materiału wynika z tego, że musi on być niemagnetyczny, aby nie oszukać kompasu i dać się łatwo lutować miękkimi lutami.
4 Analemma(gr. ανάλημμα, „podstawa, fundament”) - krzywa łącząca kilka kolejnych pozycji gwiazdy centralnej układu planetarnego (w naszym przypadku Słońca) na niebie jednej z planet tego układu w tym samym czasie dnia przez cały rok (Wikipedia).
Innymi słowy, ta krzywa pokazuje, jak szybko lub opóźnione są nasze zegary w stosunku do średniego czasu. Na przykład w październiku Słońce pojawia się w zenicie 16 minut wcześniej, a w lutym 14 minut później niż w południe, zgodnie ze średnim czasem rocznym. Zjawisko to jest związane z eliptycznością orbity i nachyleniem osi Ziemi. Nie będziemy wdawać się w szczegóły, ważne jest, abyśmy wiedzieli, ile minut w którym dniu musimy dodać lub odjąć od wskazania naszego zegara słonecznego, aby w miarę dokładnie określić godzinę. Aby to zrobić, umieścimy ten piękny zawijas na wewnętrznej powierzchni wieczka.
Teraz połączmy wszystkie powyższe razem.
Warunkowo podzielmy nasze urządzenie na dwie części - sam zegar słoneczny i pokrywkę (nasze są kieszonkowe, co oznacza, że będą wyglądać jak papierośnica). Z arkusza sklejki wycinamy pięć prostokątów o wymiarach 100x120 mm.
Odcinamy rogi detali o 15 mm. z każdej strony, jak widać na szczegółach wieczka:
Ta prezentacja przedstawia opis krok po kroku tworzenie pionowego zegara słonecznego ze złomu.
Jeśli ktoś nie może odtworzyć prezentacji, jest pisemny opis:
Będziesz potrzebować: Kątomierz ołówkowy Kompas Kompas kwadratowy Lokalizacja zegaraNa rysunku linia AB określa powierzchnię ściany, na której chcemy zamontować zegar (widok z góry). Płyta 1234 montowane prostopadle do ściany i wypoziomowane w poziomie. Wyznacz linię południka NS , Narysuj linię EW równolegle do AB . Od punktu przecięcia linii D narysuj linię DC prostopadły do MY. Kąt CDS następuje obrót ściany.
Teraz, aby obliczyć zegar pionowy, którego potrzebujemy3 rozmiary 1. Rozmiar gnomon wzdłuż linii jego orientacji na północ SD (projekcja gnomon na tarczy przyszłości godziny) ; 2. B wysokość gnomona SH (kąt , składnik gnomon z powierzchnia tarczy); 3. Pozycja włączone linie godzinowe Wybierz ● Krok 1:
Narysujmy poziomą linię AB. Z punktu C narysujmy prostopadłą CD, aby ADB utworzył półkole ze środkiem w punkcie C
● Krok 3:Z punktu C z przeciwnej strony CG narysuj CJ tak, aby kąt DCJ równy kątowi obrotu ściany. Kropka K leży na segmencie C.J. w odległości równej G.H. (możesz użyć kompasu). Z punktu K równolegle do AB rysowany jest odcinek KL do skrzyżowania z płyta CD
● Krok 5:Narysuj KP równolegle do linii płyta CD aż przetnie się z linią AB w punkcie P . Zdefiniuj punkt R na półkolu, tak aby linia PAN. był równy segmentowi KP (użyj kompasu). Połącz kropki C i R.
Ostatnim krokiem jest zdefiniowanie linii godzinowych. W tym celu to zrobimy nowy rysunek. Będziemy potrzebować segmentów z poprzednich konstrukcji AB, CD, CN i CR.
Na kontynuacji linii CN wybierz punkt M i narysuj linię ST prostopadły do CN. Rozmiar CM zadecyduje o ostatecznym wyglądzie tarczy zegarka, dlatego wybierz odpowiedni rozmiar papieru.
Narysuj MNIE tak, aby CR był prostopadły. Zdefiniuj punkt O na kontynuację linii CN tak, że ME i MO są równe.
Od centrum o narysuj okrąg o dowolnym promieniu. Przekraczać linię CD i ST oznaczone kropką D . Połącz kropkę O z punktem d.
Z linii Od podzielić okrąg na 15-stopniowe sektory. Wydłużanie promieni do linii ST określić znaczniki godzin.
WniosekPozostało tylko zrobić i zabezpieczyć gnomon. W pierwszych dwóch etapach określono wysokość i wielkość gnomona. Można go wykonać w formie trójkąta, zamocowanego w punkcie C prostopadle do płaszczyzny tarczy, wzdłuż odcinka CN.
Montując zegar na ścianie, musisz wyrównać wybierz tak, aby linia 12:00 w południe była pionowy.
