2017.11.22 10:16

Сонячний годинник своїми руками



Сонячний годинник своїми руками

Сонячний годинник своїми руками

Сонячний годинник своїми руками

Нарешті знайшов час написати статейку про створення сонячних годин своїми руками. На написання даного матеріалу мене наштовхнули цінні коментарі та правки користувача Олександра. На перший погляд, створення сонячних годин не зовсім відноситься до теми виживання. Але зрозумівши принцип роботи сонячних годин і сконструювавши кілька зразків, ви краще зрозумієте принципи орієнтування, визначення географічних координат і і.т.д. Та й у цілому, створення сонячних годин своїми руками - дуже захоплююче заняття. Сподіваюся ця тема буде цікава широкому колу читачів нашого сайту.

Як ви знаєте, сонячний годинник - це один з найдавніших наукових інструментів, що використовуються нашими предками дя визначення часу. Нас же, по мимо безпосереднього визначення часу, цікавить розуміння принципів роботи годин, які будуються на принципах орієнтування. Існує безліч видів сонячних годин. Спробуємо розглянути деякі з них.

У найпростішому вигляді, сонячний годинник складаються з гномона, відкидається тінь від Сонця на циферблат. Тінь працює за аналогією зі стрілкою в звичайних годинах. За тим же принципом імпровізований гномон використовується для визначення географічної широти і довготи, де потрібно визначення сонячного часу та місцевого полудня.

Сонячний годинник показують не місцеве середній час, а справжнє сонячне. Якщо ж ви хочете бачити місцевий час, то необхідно коригувати і зрушувати значення циферблата. Оскільки істинний полудень може на годину другий відрізнятися від місцевого. Застава правильного визначення часу - це правильно зорієнтовані у просторі годинник.

Екваторіальні сонячний годинник

Якщо гномон буде перпендикулярний площині циферблата і спрямований на світовий полюс, т.е паралельно осі світу, то відкидається від нього тінь ляже в площину годинного кола. Іншими словами площину циферблата буде паралельна площині екватора. Отриманий кут між площиною годинного кола і меридіаном і буде істинним сонячним часом, вираженим в градусах.

Вартові ділення рівномірно наносяться на циферблат через кожні 15 °, виходячи з того, що 1 год в кутовому вимірі дорівнює 15 °. Саме такий відрізок проходить Земля за 1 год свого обертання. У горизонтальній площині екваторіальні годинник повинні встановлюватися точно на істинний Північ для Північної півкулі, і навпаки для Південної півкулі. Причому циферблат для Південної півкулі буде мати дзеркальну копію Північного. Для Росії все ж актуальніше перший варіант.

Компас для знаходження лінії Північ-Південь використовувати не зовсім правильно, оскільки компасний напрямок на Північ відрізняється від істинного на величину магнітного схилення, яке може досягати 7-8 °, що складе похибка до півгодини. Хоча можна по топографічних картах місцевості дізнатися магнітне схилення і щорічне магнітне схилення і обчислити цю величину на даний момент. Необхідно визначити справжній опівдні місцевості, тоді тінь від гномона і буде вказувати на істинний Північ.

Перевагою екваторіальних годин є простота виготовлення і рівномірність градуювання циферблата. Головним недоліком екваторіальних сонячних годин, на відміну від інших типів, є обмеженість застосування - вони будуть працювати тільки в період між весняним і осіннім рівноденням. Для Північної півкулі весняне рівнодення - у березні, осіннє - у вересні.

Наведений нижче макет вдосконалених екваторіальних сонячних годин дозволяє використовувати їх практично без обмеження, завдяки циферблату на звороті.

Північна півкуля - червень 1:00 PM Північна півкуля - грудень 11:00 AM

Макет екваторіальних сонячних годин для самостійного виготовлення можна завантажити тут

Все, що потрібно, це роздрукувати на принтері макет в оригінальному масштабі на щільному папері, або наклеїти на картон, або на тонкий пластик. Перевірити масштаб роздрукованого макета сонячних годин можна лінійкою по дюймової шкалою, наведеною на одному з аркушів. В архіві екваторіальні годинник 3 розмірів для Північного і Південного півкуль. Вибирайте той, який вам подобатися, але більший розмір більш наочний і точний. Також необхідно знайти стрижень для виготовлення гномона.

Після склейки макета, годинники потрібно розташувати по лінії істинного полудня і виставити широту на задній частині. І навіть не треба вираховувати кут нахилу циферблата за формулою 90 ° -?, Де? - Широта. Просто з'єднайте зворотну частину гномона зі значенням широти вашій місцевості. І можна насолоджуватися древнім способом вимірювання часу))

Горизонтальні сонячний годинник

У відмінності від екваторіальних сонячних годин, у горизонтальних циферблат распологается паралельно площині горизонту. Тому циферблат проградуирован нерівномірно. Після полудня тінь кожну наступну годину повертається на більший кут. Як правило, у горизонтальних годин гномон виконаний у вигляді Трикутник зі стороною, спрямованої на полюс світу, т.е кут між нею і площиною циферблата буде дорівнює географічній широті.

Простого, але цікавого макета горизонтальних сонячних годин я поки не знайшов.

Полярні сонячний годинник

Ще один тип простих сонячних годин. Особливістю є розташування лінії циферблата по напрямку Захід - Схід. Все, що вам потрібно, це роздрукувати макет, наклеїти на картон, і виставити кут нахилу циферблату з гномоном за широтою вашій місцевості за допомогою шкали нанесеною на зворотну сторону годин.

Схематичне зображення налаштування полярних годин

Полярні годинник показує 2:00 PM в Північній півкулі

В архіві є макети для Північного і Південного півкулі. Надалі я викладу ще кілька цікавих макетів сонячного годинника для виготовлення своїми руками. Різних видів сонячних годин дуже багато.

Макети сонячних годин використані з сайту www.mysundial.ca. Надалі, з дозволу автора макетів, я постараюся їх русифікувати. А також викладу програму для розрахунку екваторільних, горизонтальних і вертикальних годин.

Можливо, що якісь моменти можуть бути не зрозумілі, тому задавайте питання в коментарях.

Читайте також: Вимірювання за видимим деталям предметів

 


Цікавий факт

У Сполучених Штатах, величезна кількість нових токсичних відходів, на загальну суму близько 18 мільярдів фунтів на рік, потрапляють в атмосферу, грунт і грунтові води.