Jak vyrobit sluneční hodiny | Pikabu

Ahoj koukni. V předvečer léta, slunce, letní sezóny, zahradnických prací a toho všeho vám chci nabídnout podrobné pokyny, jak si na svém webu vyrobit horizontální sluneční hodiny. Zjistit čas pomocí nich je někdy ještě pohodlnější než používat mobilní telefon (protože telefon nemáte vždy u sebe, máte špinavé ruce, z displeje svítí slunce). No, znovu, když je princip designu hodinek jasný, můžete svobodně ukázat svou fantazii, jak je navrhnout / ozdobit – květiny, tráva, oblázky atd.

Základem slunečních hodin je gnómon. To je hůl, jejíž stín nám ukáže čas. Čím přesněji tuto hůl orientujeme rovnoběžně s osou rotace Země (jak to udělat – viz body 1, 2, 3 níže), tím přesnější bude zařízení. Jako gnómon poslouží jakákoli rovná hůl, velikostí podobná rukojeti lopaty (můžete použít samotnou rukojeť, pokud se vám povaluje nepotřebná).

Nacházíme místo, kde neběhá moc lidí a psů a kudy často procházíte. Hlavní je, že je většinu dne osvětlena sluncem. Chcete-li to provést, najděte jih (buď navigujte pomocí Google Earth, nebo otočte obličej ke slunci kolem 12-13 hodin) a vyhledejte na webu místo s co nejvolnější jižní polovinou oblohy (od střechy, stromy atd.).

Dále se podívejte na obrázek:

Body 1 a 2 věnovaný hledání přesného směru na sever. Ano, můžete k tomu použít i kompas, ale musíme si uvědomit, že magnetická deklinace (tedy odchylka údajů kompasu od skutečného směru ke geografickému severu) u nás může dosáhnout 10, 20 i více stupňů. Navíc můžete chytit místní magnetickou anomálii. Proto je metoda určování severu sluncem přesnější a spolehlivější.

1. Do okamžiku pravé poledne (sluneční klimax, mylně nazývaný také „zenit“) si připravíme olovnici (např. na lano pověsíme kamínek/kus železa a dbáme, aby se to celé neválelo ve větru) a vodorovnou plošinu, na kterou je vidět stín lana. Níže popíšu metody pro výpočet pravého poledne pro vaši oblast.

2. V okamžiku pravého poledne (dobré by bylo předem synchronizovat čas s internetem, např. pomocí služby time.is, nebo aplikace ClockSync pro Android) označíme směr slunečního stínu olovnice linka, například pomocí několika oblázků, které položíme podél stínu. Toto je přesný severojižní směr (směr poledníku).

3. Vypočítáme tečnu úhlu k horizontále, ve které by měl gnómon (tedy naše hůl) stát. Chcete-li to provést, zjistěte zeměpisnou šířku místa, zadejte ji do kalkulačky a stiskněte tan. Pokud je například zeměpisná šířka 56 stupňů, pak tan(56) = 1.483.

Toto číslo vynásobíme např. půl metru (50 cm), dostaneme 74 cm Do země zapíchneme hůl, a to ve směru striktně na sever (zjistili jsme to v posledním bodě olovnicí), od. na toto místo položíme oblázek 50 cm od místa zapíchnutí hůlky a hůl nakloníme tak, aby přecházela přes oblázek ve výšce 74 cm Na obrázku 3 (a 3a pro větší názornost) I ukázal olovnici, která sestupuje z gnómonu a padá na poledníkovou čáru (délka této olovnice v našem příkladu = 74 cm). Místo olovnice můžete „střílet“ okem, ale nebude to tak přesné. A v této poloze začneme hůl pohánět, čas od času kontrolujeme/nastavujeme tak, aby v dané výšce přešla přes náš „půlmetrový“ kámen. Jakmile hůl pevně drží, můžeme si gratulovat – nejdůležitější část práce je hotová: náš gnómon jsme nasměrovali rovnoběžně se zemskou osou. A mimochodem také ukazuje na Polárku s dobrou přesností (můžete to zkontrolovat v noci „střelením“ oka podél tyče).

4 a 5. Následující pozice hodinové značky byly vytvořeny pomocí časovače. Je třeba poznamenat, že i když je to uvedeno na obrázku 12 hodin pro polední značku, ve skutečnosti bude občanská doba pro ni jiná. Abyste na to nemysleli, nejjednodušší je označit číselník, přibližující se ke gnómonu ve 13:00, 14:00 atd. a jednoduše označit směr stínu. A druhý den si od rána do poledne označte zbývající značky hodin.

Samotné značky hodin mohou být cokoli, co chcete: můžete do nich zatloukat tabulky s čísly, můžete je vyskládat kameny.

Výpočet skutečného poledního času

Dovolte mi přesně uvést, co se děje v okamžiku pravého poledne:

* Slunce je přesně na jihu (pro naše severní zeměpisné šířky);

* horizontální stíny z vertikálních objektů padají přesně na sever;

* Slunce je v nejvyšším bodě svého denního chodu;

* toto je okamžik – s dobrou přesností střed mezi východem a západem slunce v tento den.

Každý poledník má svůj vlastní okamžik pravého poledne. Řekněme tedy, že ve srovnání s centrem Moskvy nastává pravé poledne na východě města asi o 1 minutu dříve a na západě o minutu později. Níže je uveden roční polední časový plán pro centrum Moskvy (pro časové pásmo UTC+3, ve kterém se Moskva trvale nachází od října 2014):

To znamená, že na moskevském poledníku můžete jednoduše použít tento graf. Graf bude mít přesně stejný tvar ve vaší poloze, pouze je potřeba jej posunout podél svislé osy o hodnotu (D-37.6)/15 hodiny, kde D je vaše zeměpisná délka. Vezměme například Perm, jeho zeměpisná délka je 56.2 stupně, dosadíme jej do vzorce: (56.2-37.6)/15 = 1.24 hodiny = 1 hodina 14.5 minut. To znamená, že v Permu nastává pravé poledne o 01:14.5 m dříve než v Moskvě a podle moskevského času musí být od výše uvedeného plánu odečteno 01:14.5 m. Například pro dnešek, 2. května, dostaneme 12h26.5m minus 01h14.5m = 11:12 moskevského času, přidáme 2 hodiny (rozdíl v časových pásmech Permu a Moskvy), dostaneme 13:12. Zapamatujme si tentokrát pro srovnání s další metodou.

Druhou metodou je najít vaši lokalitu na webu o počasí, který uvádí časy východu a západu slunce. Například v případě Permu otevřete web o počasí Yandex a podívejte se tam Východ slunce 04:37 západ slunce 21:47, najděte aritmetický průměr těchto dvou časů (04:37 + 21:47) / 2 = 13:12. Ve stejnou dobu, jako jsme se dostali výše.

Třetí metodou je použití výpočtových programů. Používám svůj program Den-noc a dnes dává čas poledne pro Perm = 13:11:45.

1. Výše uvedený graf je důsledkem tzv Časové rovnice — rozdíl mezi středním slunečním časem a skutečným slunečním časem. Je třeba poznamenat, že hodnoty vašich slunečních hodin se budou měnit se stejnou amplitudou jako v tomto grafu. Tedy až plus mínus čtvrt hodiny po celý rok. Když se však podíváte pozorně, můžete vidět, že v letním období, které je pro nás nejzajímavější, nejsou výkyvy tak velké a vejdou se do plus minus 5-6 minut. Někdy, když chtějí získat přesnost na minutu, je pro sluneční hodiny na celý rok speciálně vypracován plán oprav.

Z tohoto grafu je například zřejmé, že pokud si sluneční hodiny nastavíte v polovině června, tak do poloviny září to bude o 5 minut rychlejší.

2. Proč byste neměli používat svislou tyč? Proč se obtěžovat jeho sklonem a jeho rovnoběžností s osou rotace Země? Faktem je, že hodiny vyrobené pomocí vertikální tyče začnou dříve nebo později ukazovat znatelně nesprávný čas. Hodiny vyrobené pro vertikální tyč v červnu se tedy ráno a večer v září pokazí o 1 hodinu (další podrobnosti zde).

3. Pokud chcete, můžete si rovnou spočítat číselník pro vaši oblast pomocí řekněme programu Shadows, vzít úhly z tohoto výpočtu a rovnou je změřit na zemi, místo abyste celý den běhali a označovali sluneční stín.

Na závěr mohu jako ilustraci uvést jedny ze svých hodinek, vyrobené „ze sekery“.

děkuji za pozornost. Doufám, že text nebyl příliš spletitý. Pokud máte nějaké dotazy, ptejte se.

Pokud se ukáže, že téma je žádané a přijdou požadavky, příště vám řeknu, jak vypočítat jiný typ slunečních hodin vhodných pro letní sídlo – analemmatický – ve kterém je gnómon osoba, která stojí na různých místech v závislosti na aktuálním měsíci: