Czy kiedykolwiek chciałeś wiedzieć, która jest godzina, ale nie miałeś zegarka? Zamiast sprawdzać swój telefon komórkowy lub wchodzić do środka i patrzeć na zegar, spróbuj zbudować zegar słoneczny! Chociaż te instrukcje koncentrują się na prostej metodzie wykonania dokładnego zegara słonecznego na skrawku równego gruntu, nie ma powodu, dla którego nie można tego zrobić przy użyciu bardziej trwałych materiałów i mieć dyskusję na swoim podwórku lub w ogrodzie.
Kroki
Krok 1. Oczyść okrągły obszar z gołej ziemi i umieść patyk (gnomon) na środku
Krok 2. Znajdź drogę na północ
Jeśli umieścisz kamyki przez cały dzień w miejscu, w którym słońce rzuca cień z czubka gnomona, kamienie opisują hiperbolę, a północ to miejsce, w którym cień jest najkrótszy. Bardziej dokładnym sposobem będzie znalezienie najpierw wschód-zachód. Narysuj okrąg wyśrodkowany na pionowym patyczku, w promieniu wyznaczonym przez poranny kamyk, a następnie poczekaj do popołudnia, kiedy cień dotknie koła. Linia narysowana między tymi dwoma punktami będzie przebiegać na wschód-zachód i możesz narysować linię prostopadłą do niej, aby znaleźć prawdziwą linię północ-południe.
Krok 3. Narysuj nowy okrąg tak duży, jak chcesz, aby twój zegar słoneczny, ze środkiem, w którym spotykają się twoje linie wschód-zachód i północ-południe
Dobry promień ma mniej więcej taką samą długość jak twój cień.
Krok 4. Zrób znak co 15 stopni na kole (użyj kamyka)
Zacznij od podzielenia łuku między wschodem a północą na pół, a następnie podziel każdy z nich na trzy równe części. Powinieneś skończyć z 24 równymi miejscami wzdłuż okręgu.
Krok 5. Znajdź swoją przybliżoną szerokość geograficzną, możesz ją wyszukać w Internecie lub jednym ze sposobów znalezienia szerokości geograficznej na półkuli północnej jest określenie, jak daleko nad horyzontem znajduje się gwiazda północna (Polaris)
Polaris znajduje się na końcu rączki małego wozu. Gdy znasz swoją szerokość geograficzną, zaznacz punkt na okręgu, który odpowiada temu kątowi (przeciwnie do ruchu wskazówek zegara) od wschodu. Jeśli twoja szerokość geograficzna jest wielokrotnością 15 stopni, możesz użyć jednego z kamyków, których już użyłeś.
Krok 6. Wydłuż linię prostopadłą od kamienia szerokości geograficznej do linii północ-południe
Krok 7. Narysuj elipsę z małą osią w tym miejscu i główną osią, gdzie okrąg przecina linię wschód-zachód
Punkt, w którym elipsa przecina linię północ-południe, będzie na godzinie 12. Punkty, w których elipsa przecina linię wschód-zachód, będą znajdować się na godzinie szóstej (AM na zachód, PM na wschód).
Krok 8. Wydłuż linię prostą na południe lub północ od każdego znaku 15 stopni na okręgu do elipsy i umieść kamyk na skrzyżowaniach
To będą twoje godziny. Zwróć uwagę na linie rozciągające się na wschód-zachód od wewnętrznego okręgu na diagramie i do wewnątrz północ-południe od zewnętrznego okręgu, przecięcia wyznaczają punkty godzinowe i zamiast rysować elipsę, możesz po prostu znaleźć te punkty.
Twój zegar słoneczny powinien wyglądać tak (ten obraz został zrobiony w programie do rysowania i dodano 15-minutowe znaczniki, możesz po prostu podzielić każdą godzinę na 4 za pomocą trzech mniejszych kamyków):
Krok 9. Stań kijem na środku koła
Typ zegara, który właśnie wykonałeś, nazywany jest zegarem symbolicznym. Dokładne położenie kija (gnomon) powinno zmieniać się wraz z porą roku (+/- 23,5 stopnia) wzdłuż linii północ-południe, gdy słońce przesuwa się na północ i południe od równika, ale jest to struktura tymczasowa, więc zrezygnujemy z tego Na razie.
Krok 10. Uważaj na cień, który ma być rzucony, niezależnie od liczby, na którą rzucany jest cień, to jest twój początek, aby dowiedzieć się, która jest godzina
Następnie należy skorygować długość geograficzną i równanie czasu oraz czas letni (jeśli istnieje).
Dołączony jest gotowy zegar słoneczny z usuniętymi liniami konstrukcyjnymi i dodaną linią deklinacji. Mono (kij) powinien leżeć wzdłuż środka w pozycji odpowiadającej porze roku
Porady
- Jeśli ustawisz promień swojego okręgu konstrukcyjnego mniej więcej na swój wzrost, możesz być kijem cienia!
- To zakłada, że znajdujesz się na półkuli północnej w rozsądnej odległości od równika. W Anglii godzina dwunasta to północ, w Australii godzina dwunasta to południe.
- Ponieważ robisz to tylko dla zabawy, możesz porównać go do zegarka, aby zobaczyć, jak dokładny jest twój zegar słoneczny! Oprócz dokładności twojej konstrukcji, ma na to wpływ kilka czynników.
- Przejściową linię deklinacyjną można wykonać, wykonując okrąg 0,4 (naprawdę grzech (23,45 stopnia) razy promień głównej osi elipsy i dzieląc go na 12 równych stref, zdając sobie sprawę, że przesilenia (21 czerwca i 21 grudnia) są na północy - linia południa i równonocy (22 września i 20 marca) leżą na linii wschód-zachód. Gdy ustalisz, gdzie jest początek i koniec miesięcy, przedłużysz linię prostopadłą do linii północ-południe i skończysz z czymś w rodzaju linii deklinacji, którą widzisz powyżej.
- Orbita Ziemi jest elipsą, a zmiany prędkości orbitalnej dają dodatkową wariancję czasu lokalnego południa o +/- 15-16 minut, w zależności od pory roku. Jest to znane jako „równanie czasu”. Możesz znaleźć tabelę poprawek, przeszukując internet.
- Możesz użyć cienia rzucanego przez księżyc, aby określić godzinę w nocy. W noc pełni księżyca tarcza księżyca będzie poprawna, ale czas będzie szybki lub wolny, gdy księżyc nie będzie w pełni. Prowadź zapisy i sprawdź, czy pasują do teorii!
- Twój zegar słoneczny odczyta lokalny czas słoneczny, musisz dowiedzieć się, jak daleko jesteś od standardowej długości geograficznej Twojej strefy czasowej (standardowe długości geograficzne są co 15 stopni, pomnożone przez liczbę godzin, w których czas na zegarze różni się od czasu Greenwich). W USA czas wschodni ma standardową długość geograficzną 75 stopni na zachód (GMT - 0500), a czas pacyficzny to 120 stopni na zachód (GMT - 0800). Słońce przesuwa się o 15 stopni w ciągu godziny, więc jeśli jesteś 7,5 stopnia na zachód od standardowej długości geograficznej strefy czasowej, twój zegar będzie wolniejszy o pół godziny. Jeśli jesteś na wschód od swojej strefy czasowej, Twój zegar słoneczny będzie działał szybko. Jeśli nie znasz swojej długości geograficznej, zegar słoneczny może pomóc ci ją znaleźć, o ile znasz właściwy czas. Nie zapominaj, że należy również uwzględnić wszelkie zmiany czasu letniego.
