Как да си направим слънчев часовник
Основата на слънчевия часовник егномон. Това е пръчка, чиято сянка ще ни покаже времето. Колкото по-точно ориентираме тази пръчка успоредно на оста на въртене на Земята (как да направите това - вижте параграфи1, 2, 3по-долу), толкова по-точно ще бъде устройството. Като гномон ще се побере всяка плоска пръчка, подобна по размер на дръжка от лопата (можете да използвате самата дръжка, ако имате ненужна наоколо).
Намираме място, където не бягат много хора и кучета и покрай което често се минава. Основното е, че през по-голямата част от деня е осветен от слънцето. За да направите това, намерете юг (или се ориентирайте в Google Earth, или около 12-13 часа се обърнете към слънцето) и потърсете място на сайта с най-свободна (от покриви, дървета и т.н.) южна половина на небето.
Вижте снимката по-долу:
Точки1 и 2са предназначени за намиране на точната посока на север. Да, за това може да се използва и компас, но трябва да помним, че магнитната деклинация (т.е. отклонението на показанията на компаса от реалната посока към географския север) у нас може да достигне 10, 20 или повече градуса. Освен това можете да уловите локална магнитна аномалия. Следователно методът за определяне на севера от слънцето е по-точен и надежден.
1.До момента наистинския пладне(слънчева кулминация, той също погрешно се нарича "зенит") ние подготвяме отвес (например окачваме камъче / парче желязо на въже и се уверяваме, че всичко това не виси на вятъра) и хоризонтална платформа, върху която се вижда сянката на въжето. По-долу ще опиша методите за изчисляване на истинското време на обяд за вашия район.
2.В момента на истинския обяд (би било хубаво да синхронизирате времето с интернет предварително, например, използвайки услугата time.is или използвайки приложението ClockSync за Android) маркирамепосоката на слънчевата сянка на отвеса, например с помощта на няколко камъчета, които поставяме по протежение на сянката. Това е точната посока север-юг (меридианна посока).
3.Изчисляваме тангенса на ъгъла спрямо хоризонталата, под който трябва да стои гномонът (т.е. нашата пръчка). За да направите това, разберете географската ширина на мястото, закарайте го в калкулатора и натиснете tan. Например, ако географската ширина е 56 градуса, тогава tan(56) = 1,483.
Умножаваме това число, например, по половин метър (50 см), получаваме 74 см. Забиваме пръчка в земята, в посока строго на север (открихме го в последния параграф с отвес), от това място поставяме камъче на 50 см от мястото, където е забита пръчката, и накланяме пръчката така, че да минава над камъчето на височина 74 см. На фигура 3 (и 3а за по-голяма яснота), Показах отвес, който се спуска от гномона и пада върху линията на меридиана (дължината на този отвес в нашия пример = 74 см). Вместо с отвес можете да "стреляте" с окото си, но няма да се получи толкова точно. И в тази позиция започваме да забиваме пръчка, като от време на време проверяваме / коригираме, така че да минава над нашето „половинметрово“ камъче на дадена височина. Веднага след като пръчката е здраво хваната, можем да се поздравим - най-важната част от работата е свършена: ориентирали сме нашия гномон успоредно на земната ос. И, между другото, в същото време сочи към Полярната звезда с добра точност (можете да проверите през нощта, "стреляйте" с окото по пръчката).
4 и 5.Следващите позиции на часовите маркери се правят от таймер. Трябва да се отбележи, че въпреки че картината показва12часа за обяд, всъщност гражданското време за него ще бъде различно. За да не мислите за това, най-лесният начин е да маркирате циферблата, приближавайки се до гномона в 13:00, 14:00 и т.н., и просто да маркирате посоката на сянката. И на другия ден от сутрин до обядзабележете останалите часови маркери.
Самите часови маркери могат да бъдат всякакви: можете да забивате табели с номера, можете да ги поставяте с камъни.
Истинско изчисление по обяд
Ще изброя точно какво се случва по време на истинския пладне:
* слънцето е точно на юг (за нашите северни ширини);
* хоризонтални сенки от вертикални обекти падат точно на север;
* слънцето е в най-високата точка на дневния си ход;
* този момент е с добра точност средата между изгрева и залеза на този ден.
Тоест, на меридиана на Москва можете просто да използвате тази диаграма. Графиката ще се окаже точно същата форма на вашето място, само че трябва да се измести по вертикалната ос с(D-37.6) / 15часа, където D е вашата географска дължина. Например, нека вземем Перм, неговата дължина е 56,2 градуса, заместваме го във формулата: (56,2-37,6)/15 = 1,24 часа = 1 час 14,5 минути. Тоест в Перм истинският обяд настъпва 01:14.5m по-рано, отколкото в Москва, и според московското време 01:14.5m трябва да се извади от горния график. Например, за днешния 2 май получаваме 12h26.5m минус 01h14.5m = 11:12 московско време, добавяме 2 часа (разликата в часовата зона между Перм и Москва), получаваме13:12. Запомнете това време, за да сравните със следващия метод.
Вторият метод е да намерите вашето населено място на уебсайт за времето, който изброява часовете на изгрев и залез. Например, за случая с Перм, отваряме сайта за времето на Yandex и виждаме тамИзгрев: 04:37 Залез: 21:47, намираме средното аритметично от тези две времена (04:37 + 21:47) / 2 =13:12. Същото време като по-горе.
Третият метод е използването на изчислителни програми. Използвам моята програма Day-нощ, а днес дава времето на обяд за Перм =13:11:45.
1.Горната графика е следствие от така нареченотоУравнение на времето- разликата между средното слънчево време и истинското слънчево време. Трябва да се отбележи, че показанията на вашия слънчев часовник ще се променят със същата амплитуда като в тази графика. Тоест до плюс-минус четвърт час през годината. Ако обаче се вгледате внимателно, можете да видите, че в най-интересното лятно време за нас, колебанията не са толкова големи и се вписват в плюс-минус 5-6 минути. Понякога, когато искат да получат минутна точност, специално се изготвя график за корекции на слънчевия часовник през годината.
3.Ако искате, можете веднага да изчислите циферблата на часовника за вашия район, като използвате, да речем, програмата Shadows, вземете ъглите от това изчисление и веднага ги измерите на земята, вместо да бягате цял ден и да отбелязвате сянката на слънцето.
В заключение, като илюстрация, мога да цитирам един от моите часовници, направени "от брадва".
Благодаря за вниманието. Надявам се текстът да не е много усукан. Ще има въпроси - питайте.
Ако темата се окаже търсена и се получат заявки, следващия път мога да ви кажа как да изчислите друг тип слънчев часовник, подходящ за даване -аналематичен- в който човек служи като гномон, който стои на различни места в зависимост от текущия месец: