Вы когда-нибудь хотели узнать, который час, но у вас не было часов? Вместо того, чтобы проверять свой мобильный телефон или заходить внутрь, чтобы посмотреть на часы, попробуйте построить солнечные часы! Хотя эти инструкции сосредоточены на простом методе изготовления точных солнечных часов на участке ровной поверхности, нет никаких причин, по которым вы не можете сделать его из более прочных материалов и иметь предмет для обсуждения на заднем дворе или в саду.
Шаги
Шаг 1. Очистите круглую область от голой земли и поместите в центр палку (гномон)
Шаг 2. Найдите северную сторону
Если вы поместите гальку в течение дня в точке, где солнце отбрасывает тень от кончика гномона, камни будут описывать гиперболу, а север - это место, где тень самая короткая. Более точный способ - сначала найти восток-запад. Нарисуйте круг с центром в вертикальной палке с радиусом, заданным утренней галькой, затем подождите до полудня, когда тень едва коснется круга. Линия, проведенная между этими двумя точками, будет проходить с востока на запад, и вы можете провести линию, перпендикулярную ей, чтобы найти истинную линию с севера на юг.
Шаг 3. Нарисуйте новый круг такого размера, какой вы хотите сделать для солнечных часов, с центром в месте пересечения линий восток-запад и север-юг
Хороший радиус примерно такой же, как у вашей теневой палки.
Шаг 4. Сделайте отметку через каждые 15 градусов на круге (используйте гальку)
Начните с разделения дуги между востоком и севером пополам, затем разделите каждую из них на три равные части. У вас должно получиться 24 равных промежутка по кругу.
Шаг 5. Найдите свою приблизительную широту, вы можете найти ее в Интернете, или один из способов найти широту в северном полушарии - это определить, насколько далеко над горизонтом расположена северная звезда (Полярная звезда)
Полярная звезда находится на конце ручки маленькой ковши. Как только вы узнаете свою широту, отметьте точку на круге, которая соответствует этому углу (против часовой стрелки) с востока. Если ваша широта кратна 15 градусам, вы можете использовать один из уже использованных камешков.
Шаг 6. Протяните перпендикулярную линию от камня широты до линии север-юг.
Шаг 7. Нарисуйте эллипс с малой осью в этой точке и большой осью, где круг пересекает линию восток-запад
Точка, где эллипс пересекает линию север-юг, будет 12 часов. Точки, где эллипс пересекает линию восток-запад, будут 6 часов (AM на запад, PM на восток).
Шаг 8. Протяните прямую линию на юг или север от каждой отметки 15 градусов на круге до эллипса и поместите камешки на пересечениях
Это будут твои часы. Обратите внимание на линии, идущие с востока на запад от внутреннего круга на схеме и с севера на юг внутрь от внешнего круга, пересечения определяют часовые точки, и вместо того, чтобы рисовать эллипс, вы можете просто найти эти точки.
Ваши солнечные часы должны выглядеть следующим образом (это изображение было сделано в программе для рисования, и были добавлены 15-минутные отметки, вы можете просто разделить каждый час на 4 с помощью трех меньших камешков):
Шаг 9. Вставьте палку в центр круга
Солнечные часы, которые вы только что сделали, называются символическими солнечными часами. Точное положение палки (гномона) должно меняться в зависимости от сезона (+/- 23,5 градуса) вдоль линии север-юг по мере того, как солнце движется к северу и югу от экватора, но это временная структура, поэтому мы обойдемся без нее. теперь.
Шаг 10. Следите за отбрасыванием тени, на какое бы число ни была отброшена тень, это ваше начало, чтобы узнать, сколько сейчас времени
Затем вы должны исправить свою долготу и уравнение времени, а также летнее время (если есть).
Приложены законченные солнечные часы с удаленными вспомогательными линиями и добавленной линией склонения. Моно (палка) должна лежать по центру в положении, соответствующем времени года
подсказки
- Если вы сделаете радиус вашего строительного круга примерно равным вашей высоте, вы сможете стать теневой палкой!
- Это предполагает, что вы находитесь в северном полушарии на разумном расстоянии от экватора. В Англии 12 часов - север, в Австралии - 12 часов - юг.
- Поскольку вы делаете это просто для развлечения, вы можете сравнить их с часами, чтобы увидеть, насколько точны ваши солнечные часы! Помимо точности вашей конструкции, на это влияет несколько факторов.
- Проходимую линию склонения можно построить, сделав круг, умноженный на 0,4 (на самом деле грех (23,45 градуса) радиуса большой оси вашего эллипса, и разделив его на 12 равных зон, понимая, что солнцестояния (21 июня и 21 декабря) находятся на севере). -Южная линия и точки равноденствия (22 сентября и 20 марта) лежат на линии восток-запад. Как только вы выясните, где находятся начало и конец месяцев, вы продлите перпендикулярную линию к линии север-юг, и вы закончите вверх с чем-то вроде линии склонения, которую вы видите выше.
- Орбита Земли представляет собой эллипс, и вариации орбитальной скорости дают дополнительную разницу во времени местного полудня +/- 15-16 минут, в зависимости от времени года. Это известно как «Уравнение времени». Вы можете найти таблицу исправлений, выполнив поиск в Интернете.
- Вы можете использовать тень, отбрасываемую луной, чтобы узнать время ночью. В ночь полнолуния ваш лунный циферблат будет правильным, но время будет быстрым или медленным, когда луна не полна. Ведите записи и посмотрите, соответствуют ли они теории!
- Ваши солнечные часы будут показывать местное солнечное время, вам нужно узнать, как далеко вы находитесь от стандартной долготы вашего часового пояса (стандартные долготы каждые 15 градусов, умноженные на количество часов, в которых время ваших часов отличается от среднего времени по Гринвичу). В США восточное время имеет стандартную долготу 75 градусов западной долготы (GMT - 0500), а тихоокеанское время - 120 градусов западной долготы (GMT - 0800). Солнце проходит 15 градусов за час, поэтому, если вы находитесь на 7,5 градусов к западу от стандартной долготы вашего часового пояса, ваши солнечные часы будут медленнее на полчаса. Если вы находитесь к востоку от своего часового пояса, ваши солнечные часы будут работать быстро. Если вы не знаете свою долготу, ваши солнечные часы могут помочь вам найти ее, если вы знаете точное время. Не забывайте, что любые изменения летнего времени также должны быть учтены.
