Солнечные часы - это устройство, которое использует положение солнца для отражения времени. Вертикальная палка, называемая гномоном, предназначена для того, чтобы отбрасывать тень на предварительно отмеченное лицо солнечных часов. Когда солнце движется по небу, тень также движется. Эту концепцию можно легко продемонстрировать на заднем дворе с помощью очень простых солнечных часов, построенных из палки и горстки небольших камней. Есть много простых проектов, которые дети могут выполнить, чтобы изучить концепцию. Для чего-то более сложного вы можете построить постоянные солнечные часы в своем саду или на заднем дворе. После некоторых измерений и небольших столярных работ он будет точно отражать время.
Шаги
Метод 1 из 3: Использование палочек и камней
Шаг 1. Соберите инструменты
Эти чрезвычайно простые солнечные часы - отличный способ объяснить концепцию без особого планирования. Все, что вам нужно для его создания, - это несколько простых предметов, которые можно найти на заднем дворе. Эти инструменты представляют собой прямую палку (около двух футов в длину), горсть камешков и наручные часы или мобильный телефон для определения времени.
Шаг 2. Найдите солнечное место, чтобы посадить палку
Ищите место, которое весь день находится под солнечным светом. Вставьте один конец палки в траву или землю. Если вы живете в Северном полушарии, слегка наклоните палку на север. Если вы живете в Южном полушарии, слегка отклонитесь к югу.
- Если у вас нет доступа к траве с мягкой землей, вы можете импровизировать.
- Наполните небольшое ведро песком или гравием и посадите палку прямо в его центр.
Шаг 3. Начало в 7:00 утра
Если вы хотите завершить работу солнечных часов за один день, начните с утра после того, как солнце полностью встало. Осмотрите палку в 7:00 утра. Когда на нее светит солнце, палка будет отбрасывать тень. Используйте один из своих камешков, чтобы отметить место, где тень падает на землю.
Шаг 4. Возвращайтесь к палке каждый час
Установите будильник или следите за своими часами, чтобы вы могли обновлять циферблат в начале каждого часа. Вернитесь в 8:00 и используйте другой камешек, чтобы отметить место, где тень палки падает на землю. Сделайте то же самое в 9:00, 10:00 и так далее.
- Если вы хотите добиться максимальной точности, пометьте мелом каждый камешек с точным временем, когда вы положили его на землю.
- Тень будет двигаться по часовой стрелке.
Шаг 5. Продолжайте этот процесс до сумерек
Возвращайтесь каждый час и отметьте его камешком на земле. Делайте это до тех пор, пока в течение дня не перестанет оставаться солнечный свет. Ваши солнечные часы будут готовы к концу дня. Пока светит солнце, вы можете использовать это простое устройство, чтобы определить, какое время дня.
Метод 2 из 3: Использование бумажной тарелки и соломки
Шаг 1. Соберите инструменты
Эти легкие солнечные часы - отличный аксессуар для детей в летний день. Необходимые инструменты очень просты - у вас, вероятно, уже есть все необходимое дома. Требуются мелки / маркеры, бумажная тарелка, заостренный карандаш, кнопки, линейка и прямая пластиковая соломка.
Начинайте готовить тарелку около 11:30 в солнечный безоблачный день
Шаг 2. Напишите цифру 12 на самом краю тарелки
Используйте для этого мелок или маркер. Возьмите заостренный карандаш и протолкните его через центр бумажной тарелки. Уберите карандаш так, чтобы в центре осталось отверстие.
Шаг 3. С помощью линейки проведите прямую линию
Проведите его от 12 к отверстию, которое вы сделали в центре тарелки. Это число соответствует 12 часам полудня.
Шаг 4. Воспользуйтесь компасом, чтобы определить ближайший небесный полюс
Ваша соломинка, или гномон, должна указывать на ближайший небесный полюс, параллельный оси Земли. Это Северный полюс для жителей Северного полушария. Если вы живете в Южном полушарии, это Южный полюс.
Шаг 5. Вынесите тарелку незадолго до полудня
Поместите его на землю в месте, которое будет оставаться на солнце весь день. Проденьте соломинку в отверстие в центре тарелки.
Шаг 6. Слегка надавите на соломинку
Сделайте это так, чтобы он был наклонен в сторону ближайшего полюса мира.
Шаг 7. Поверните тарелку ровно в полдень
Поверните его так, чтобы тень соломинки совпала с нарисованной линией. Поскольку вы измеряете только часы дневного света, табличка будет выглядеть как часы, показывая только 12 часов.
Шаг 8. Прикрепите пластину к земле
Проденьте несколько булавок в пластину, чтобы она оставалась зафиксированной в том же месте на земле.
Шаг 9. Вернитесь к пластине через час
В 13:00 вернитесь к тарелке и проверьте положение тени от соломки. Напишите цифру 1 на самом краю тарелки, где вы видите падающую тень.
Шаг 10. Установите будильник и каждый час выходите на улицу
Продолжайте отмечать положение тени на краю пластины. Вы заметите, что тень движется по часовой стрелке.
Шаг 11. Поговорите с ребенком о тени
Спросите их, почему они думают, что тень движется. Объясните, что происходит, когда тень движется по циферблату.
Шаг 12. Повторяйте этот процесс до наступления сумерек
Продолжайте маркировать пластину каждый час, пока не закончится дневной свет. На этом солнечные часы готовы.
Шаг 13. На следующий день проверьте пластину
Попросите ребенка вернуться к тарелке на следующий солнечный день и назвать вам время в зависимости от положения тени. Это простое устройство можно использовать для определения времени в любой солнечный день.
Метод 3 из 3: создание сложных солнечных часов
Шаг 1. Вырежьте круг диаметром 20 дюймов из фанеры толщиной ¾ дюйма
Этот круг и будет циферблатом солнечных часов. Покройте обе стороны деревянного круга грунтовкой. По мере высыхания грунтовки подумайте, как вы хотите, чтобы ваши солнечные часы выглядели. Вам нужно будет выбрать стиль чисел, например римские цифры, стандартные числа и т. Д.
- Выберите цвета, которые хотите использовать, и, если хотите, рисунок или иллюстрацию для лица.
- Нарисуйте несколько разных дизайнов, пока не остановитесь на чем-то окончательном.
Шаг 2. Нарисуйте окончательный дизайн на большом листе круглой бумаги
Вы будете использовать его как трафарет, чтобы перенести рисунок на деревянный круг, поэтому нарисуйте его в масштабе. Теперь вам нужно нанести цифры на дизайн, что потребует некоторого точного измерения. Для этого используйте линейку и транспортир.
- Начните с цифры 12 в самом верху, как циферблат.
- Измерьте, где находится центр круга, затем с помощью линейки проведите точную линию от 12 к центру.
Шаг 3. С помощью транспортира отмерьте ровно 15 градусов вправо
Отметьте там цифру 1. С помощью линейки проведите еще одну часовую линию. Продолжайте отмечать цифры точно на 15 градусов друг от друга. Двигайтесь по часовой стрелке и с помощью транспортира продолжайте отмечать числа. Продолжайте двигаться, пока не дойдете до числа 12. Это будет прямо напротив первого числа 12. Это полдень и полночь.
- Затем начните снова с 1, пока не вернетесь к исходным 12 на самом верху. Цифры теперь точно нанесены на бумагу.
- Полные 24 часа представлены для наиболее точной точности. Когда времена года меняются, меняется и положение Земли. Летом дни длиннее. Зимой они короче.
- Летом бывают дни, когда световой день превышает 12 часов.
Шаг 4. Нанесите рисунок на деревянный круг
Используйте бумагу как трафарет, чтобы числа и часовые линии точно совпадали с тем, что вы отмерили. Используйте маркеры, чтобы нанести числа на дерево, так как они потребуют мелкой работы с деталями. Маркеры с краской предпочтительнее перманентных маркеров, поскольку они более устойчивы к элементам.
Шаг 5. Получите гномон
Гномон - это часть солнечных часов, отбрасывающая тень. Это труба с резьбой, и вам потребуется примерно два-три дюйма. Его диаметр должен составлять полдюйма. Убедитесь, что диаметр гномона немного шире самой трубы. Сделайте конический наконечник.
- Общая длина трубы и наконечника гномона не должна превышать трех дюймов.
- Раскрасьте гномона в любой цвет, который вам нравится. Это убережет его от ржавчины.
Шаг 6. Подготовьте стойку солнечных часов к установке
Столб - это то, на что будет крепиться циферблат солнечных часов, деревянный круг. Вам понадобится формованная под давлением деревянная стойка 4x4x8, обработанная на открытом воздухе. Он должен быть идеально прямым и без больших трещин. Для правильной установки верхняя часть столба должна быть обрезана под точным углом.
- Чтобы получить этот угол, вычтите текущую широту из 90 градусов.
- Например, если вы находитесь на 40 градусах северной широты, вы должны нарисовать на 4x4 угол в 50 градусов.
Шаг 7. Врежьте угол в столб
Нарисуйте линию под прямым углом, используя плотницкий угольник. Проведите эту линию в шести дюймах от верха столба. Линия - это нижняя сторона угла. Используйте транспортир, чтобы измерить его, затем отрежьте угол с помощью настольной пилы.
- Затем измерьте центр циферблата солнечных часов и просверлите там отверстие.
- Проверьте крепление стойки к циферблату с помощью 5/16-дюймового стягивающего винта, чтобы убедиться, что все правильно совмещено.
Шаг 8. Выкопайте ямку под столб
Найдите солнечное место для солнечных часов и выкопайте яму для столба. Убедитесь, что вы не нарушаете какие-либо проложенные под землей кабели или линии. Вставьте столб в отверстие. Убедитесь, что в вертикальном положении он не выше пяти футов над землей. С помощью компаса убедитесь, что угол, под которым вы врезаете столб, направлен на север. Используйте плотницкий уровень, чтобы убедиться, что столб стоит строго вертикально.
- Надежно установите стойку на место, залив и закрепив ее в цементе.
- Подождите несколько дней, прежде чем устанавливать лицевую сторону солнечных часов, чтобы цемент полностью высох.
Шаг 9. Присоедините циферблат солнечных часов к столбу
Используйте стягивающий винт 5/16 дюйма на 2 дюйма, чтобы прикрепить лицо. Затяните винт настолько, чтобы он удерживал лицо на месте, но вы все равно можете легко повернуть лицо. Поместите фланец прямо на циферблат солнечных часов.
- Вы должны увидеть стопорный винт в центральном отверстии фланца.
- Правой рукой вкрутите трубу гномона во фланец, который следует держать левой рукой.
Шаг 10. Поверните циферблат солнечных часов так, чтобы 6 утра
и 18:00. линии горизонтальные. Затем выровняйте гномон так, чтобы те же линии выглядели так, будто они проходят прямо через центр. Убедитесь, что линия в 12 часов дня также выглядит так, как будто она проходит прямо через гномон.
Шаг 11. Установите время и прикрепите гномон
Вы должны установить время при переходе на летнее время, чтобы читать правильно. Крепко держите фланец левой рукой. Правой рукой поверните циферблат солнечных часов. Проверить текущее время. Продолжайте поворачивать лицо, пока тень гномона не покажет то же время на солнечных часах. Отметьте карандашом, где находятся четыре винта фланца, а затем снимите фланец.
- Теперь затяните стопорный винт. При этом не перемещайте циферблат солнечных часов.
- Просверлите отверстия для четырех винтов и затем прикрутите фланец к солнечным часам.
- Наконец, вкрутите гномон.
