Kabatas saules pulkstenis ir kartona rotaļlieta zinātkārākajiem. Kā ar savām rokām izgatavot vienkāršu saules pulksteni. Saules pulkstenis no mājas jumta Saules pulksteņa izgatavošana

Ļoti noderīgs rīks. Un ļoti izklaidējoša bērniem. Turklāt, pievēršoties jautājumam vērienīgi un radoši, varat izgatavot ne tikai kartona modeli, bet arī visu kompozīciju, kas rotās jūsu dārzu vai vasarnīcu. Tātad, izdomāsim, kā ar savām rokām izgatavot saules pulksteni. Un vispirms apskatīsim ierīču modeļus.

Kāds var būt saules pulkstenis?

Visā vēsturē cilvēce ir izgudrojusi četru veidu šādus pulksteņus:

• horizontāli;
• vertikāla;
• polārais;
• ekvatoriāls.

Ko tu vari darīt pats?

No uzskaitītajiem saules pulksteņiem visvieglāk ir izveidot ar savām rokām:

Mēs jau aptuveni zinām, kā ar savām rokām izgatavot saules pulksteni. Bet pievērsīsimies detalizētas instrukcijas?

Pašdarināts ekvatoriālais pulkstenis

Mēs ar savām rokām izgatavosim saules pulksteņa modeli pēc šādas shēmas:

1. Izgrieziet piemērotu apli no saplākšņa, plastmasas vai bieza kartona.
2. Paņemam veco labo transportieri un veicam marķējumus ik pēc 15 grādiem. Pa vidu mums ir 12. Pa labi no skaitļa ir 11, 10, 9, 8, 7. Pa kreisi no divpadsmit ir 1, 2, 3, 4, 5 un 6. Tādējādi mūsu priekšā būs jābūt noteiktam puslokam, kas "gulēs" uz izliektākā punkta.
3. Varat vienkārši pielietot šos skaitļus ar flomāsteru vai pildspalvu, vai arī varat pieiet šim jautājumam ar entuziasmu un to visu skaisti noformēt.
4. Pusloka vidū tieši virs atzīmes "12" ievietojam taisnu nūju, stieni, tapu vai ko līdzīgu.
5. Kā ar savām rokām izgatavot saules pulksteni tālāk? Tagad vissvarīgākais ir novietot struktūru pareizā leņķī. Kā jau teicām, tam jābūt saistītam ar tā punkta platuma grādiem, kurā atrodaties. To var noskaidrot, vai nu aplūkojot ģeogrāfisko karti, vai arī pievēršoties meklētājprogrammām un tiešsaistes enciklopēdijām.
6. Kā noteikt pareizo slīpuma pakāpi? No 90 mēs atņemam jūsu atrašanās vietas platuma grādu. Piemēram, jūs esat Maskavā. Tas ir 55° ziemeļu platums. Tātad, 90 - 55 = 35°. Mēs sasveram ciparnīcu par 35 grādiem.
7. Tas ir sakārtots. Tagad mēs nosakām, kur atrodas ziemeļi. Šeit ir jānorāda mūsu pulksteņa rokai un “sejai”.

Jūs varat izveidot ekvatoriālo saules pulksteni ar savām rokām šādi. Mīnuss ir tas, ka ziemā ierīce nerādīs pareizi laiku.

Kartona ekvatoriālais pulkstenis

No kartona ir iespējams izgatavot saules pulksteni ar savām rokām. Mēs izpildām norādījumus:

Horizontālais saules pulkstenis

Vienkāršākais veids, kā izveidot savu saules pulksteni bērniem, ir šāda veida. Sākt:

1. Izmantojot rūķīti, mēs savai ierīcei izgriezām bultiņu no blīva materiāla. Šeit jums ir nepieciešams arī transportētājs - mēs izveidojam vienu leņķi taisni, un ir jānosaka tas, kas gulēs uz ciparnīcas - tas būs vienāds ar jūsu pilsētas platuma grādiem. Ņemsim Maskavu - par šo apvidu dots leņķis gnomons būs vienāds ar 55°.
2. Bulta ir uzstādīta aprēķinātā leņķī uz spēcīgas pamatnes - plastmasas, saplākšņa utt. Pagaidām nav jāpiemēro sadalījumi.
3. Mēs uzstādām saules pulksteni uz zemes tā, lai aprēķinātā leņķa gals izskatītos uz dienvidiem, un no tā izplūstošā trijstūra malām jāsteidzas uz ziemeļiem.
4. Ir svarīgi, lai mūsu dizains būtu statisks.
5. Tagad ir pienācis laiks veikt novērojumus saulainā dienā. Katru stundu mēs piemērojam atbilstošo sadalījumu pa gnomona ēnu.

Saules pulkstenis vasarnīcā

Ir laba ideja vasarnīcā izveidot savu saules pulksteni - horizontālu vai ekvatoriālu. Tas nav tikai noderīgs amats, bet arī kuriozs bērniem, elements, kas rotā ainavu. Tā kā pulkstenis atradīsies atklātā vietā, kas nav aizsargāts no laikapstākļiem, to izgatavojot jāņem vērā šādi fakti:

1. Vispirms izvēlieties saulaināko vietu, kas nav noēnota ar ēkām un kokiem, un izlīdziniet to.
2. Var izmantot kā ciparnīcu keramiskās flīzes, akmens ar gludu virsmu, zāģēti baļķi, liela dekoratīvā plāksne, metāla tvertnes vāks. Fotoattēlā lieliski izskatās saules pulkstenis, kas izgatavots ar savām rokām puķu dobē.
3. Jūs varat vienkārši izlīdzināt laukumu, aizpildīt to ar smiltīm un pēc tam izkārtot dalījumus un skaitļus ar oļiem. Varat izmantot akrila, emaljas vai citu noturīgu krāsu.
4. Gnomons ir izgatavots arī no izturīgiem materiāliem - plastmasas, koka. Ekvatoriālā pulksteņa gadījumā varat izmantot metāla stieni vai tapu.

Par citiem saules pulksteņu veidiem

Mēs esam izdomājuši, kā ar savām rokām izgatavot saules pulksteni - horizontālu un ekvatoriālu. Ja jums ar to nepietiek, varat mēģināt izveidot citu šķirņu eksperimentālus modeļus.

Polārajiem saules pulksteņiem ir raksturīgs tas, ka to ciparnīcas līnija ir horizontāla, iegarena austrumu-rietumu virzienā. Gnomons ir taisnstūris, kas atrodas ciparnīcas vidū tās platajā pusē. Labajā pusē (no gnomona) tiek pielietoti digitālie dalījumi no 1 līdz 6, kreisajā pusē (no gnomona) no 12 līdz 7. Atzīmes tiek novietotas katru stundu gar no taisnstūra metās ēnas. Šeit, tāpat kā ekvatoriālajā pulkstenī, ir svarīgi arī noliekt ciparnīcu atbilstoši jūsu atrašanās vietas platuma grādiem.

Vertikālie saules pulksteņi ir sarežģīti ar to, ka tiem jābūt izgatavotiem uz virsmas, kas ir perpendikulāra zemei, vienmēr dienvidu pusē (ziemeļu puslodei). Ja tā ir siena, tad jums vajadzētu parūpēties par to, kā jūs uz tās uzstādīsit bultiņu. Ciparnīca ir paralēla horizontam. Kad esat iestatījis rādītāju (tieši virs ciparnīcas pamatnes), no tās nolaižas svērtenis — tiek iestatīts pusdienlaiks. Citi digitālie simboli tiek lietoti gar gnomona ēnu.

Piezīme meistaram

Tāpēc mēs esam sakārtojuši visus praktiskos norādījumus. Noslēgumā mēs vēlamies jūs iepazīstināt arī ar praktiskiem ieteikumiem:

• Saules pulkstenis “strādā” tik ilgi, kamēr debesīs ir redzams mūsu galvenais gaismeklis. Tāpēc nevajadzētu iestatīt laiku uz ciparnīcas pēc saulrieta vai pirms rītausmas - tas ir papildu darbs.
• Izteiciens “darbojas kā pulkstenis” ne visai attiecas uz mūsu izgudrojumu. Ņemot vērā mainīgo dienasgaismas stundu raksturu, pavasarī laiks tām steigsies un rudenī atpaliks. Līdz ar to dizains nav jāveido monumentāls, lai varētu pielāgot pulksteņu dalījumus atbilstoši gadalaikam.

Sava saules pulksteņa izgatavošana ir interesanta, vienkārša un izglītojoša. Šī ir ne tikai izglītojoša rotaļlieta bērniem, bet arī lieliska vasarnīcas dekorācija!

Beidzot atradu laiku uzrakstīt rakstu par saules pulksteņa izgatavošanu savām rokām. Uzrakstīt šo materiālu mani pamudināja lietotāja Aleksandra vērtīgie komentāri un labojumi. No pirmā acu uzmetiena saules pulksteņa izveide nav tieši saistīta ar izdzīvošanas tēmu. Bet, izprotot saules pulksteņa darbības principu un noformējot vairākus paraugus, jūs labāk sapratīsit orientācijas principus, ģeogrāfisko koordinātu noteikšanu utt. Un vispār izveidot saules pulksteni ar savām rokām ir ļoti aizraujoša aktivitāte. Es ceru, ka šī tēma ieinteresēs plašu mūsu vietnes lasītāju loku.

Kā zināms, saules pulkstenis ir viens no senākajiem zinātniskajiem instrumentiem, ko mūsu senči izmantoja laika noteikšanai. Mūs, papildus tiešai laika noteikšanai, interesē izprast pulksteņu darbības principus, kas balstās uz orientēšanās principiem. Ir daudz veidu saules pulksteņi. Mēģināsim apskatīt dažus no tiem.

Vienkāršākajā formā saules pulkstenis sastāv no gnomona, kas met ēnu no Saules uz ciparnīcas. Ēna darbojas līdzīgi kā parastā pulksteņa rādītājs. Pēc tāda paša principa tiek izmantots pagaidu gnomons, lai noteiktu ģeogrāfisko platumu un garumu, kur ir jānosaka saules laiks un vietējais pusdienlaiks.

Saules pulkstenis rāda nevis vietējo vidējo laiku, bet patieso Saules laiku. Ja vēlaties skatīt vietējo laiku, jums ir jāpielāgo un jāpārvieto zvanīšanas vērtības. Tā kā īstais pusdienlaiks var atšķirties par stundu no vietējā. Ķīla pareiza definīcija laiks ir pulkstenis, kas pareizi orientēts telpā.

Ja gnomons ir perpendikulārs ciparnīcas plaknei un vērsts pret pasaules polu, tas ir, paralēli pasaules asij, tad no tā metošā ēna kritīs stundas apļa plaknē. Citiem vārdiem sakot, skalas plakne būs paralēla ekvatora plaknei. Iegūtais leņķis starp stundas apļa plakni un meridiānu būs patiesais Saules laiks, kas izteikts grādos.

Stundu sadalījums tiek vienmērīgi piemērots skalai ik pēc 15°, pamatojoties uz faktu, ka 1 stunda leņķa mērījumā ir vienāda ar 15°. Tas ir tieši tas attālums, ko Zeme noiet 1 stundas laikā. Horizontālajā plaknē ekvatoriālais pulkstenis ir jāiestata precīzi uz patiesajiem ziemeļiem ziemeļu puslodē un otrādi dienvidu puslodē. Turklāt dienvidu puslodes ciparnīcai būs ziemeļu puslodes spoguļkopija. Krievijai pirmā iespēja joprojām ir aktuālāka.

Nav pilnīgi pareizi izmantot kompasu, lai atrastu ziemeļu-dienvidu līniju, jo kompasa virziens uz ziemeļiem no patiesā atšķiras ar magnētiskās deklinācijas lielumu, kas var sasniegt 7-8°, kas būs kļūda. līdz pusstundai. Lai gan tas ir iespējams topogrāfiskās kartes apvidū, noskaidro magnētisko deklināciju un gada magnētisko deklināciju un aprēķini šo vērtību uz doto brīdi. Ir nepieciešams noteikt apgabala patieso pusdienlaiku, tad ēna no gnomona norādīs patiesos ziemeļus.

Ekvatoriālo pulksteņu priekšrocība ir ražošanas vienkāršība un vienveidīga ciparnīcas gradācija. Galvenais ekvatoriālo saules pulksteņu trūkums, atšķirībā no citiem veidiem, ir to ierobežotā izmantošana – tie darbosies tikai periodā starp pavasara un rudens ekvinokciju. Ziemeļu puslodē pavasara ekvinokcija ir martā, rudens ekvinokcija septembrī.

Zemāk redzamais uzlabotā ekvatoriālā saules pulksteņa modelis ļauj gandrīz neierobežoti izmantot, pateicoties ciparnīcai aizmugurē.

Ziemeļu puslode — jūnijs 13:00 Ziemeļu puslode — decembris 11:00

Ekvatoriālā saules pulksteņa modelis priekš paštaisīts var lejupielādēt šeit

Viss, kas jums nepieciešams, ir izdrukāt izkārtojumu oriģinālajā mērogā uz bieza papīra vai uzlīmēt to uz kartona vai plānas plastmasas. Varat pārbaudīt drukātā saules pulksteņa modeļa mērogu, izmantojot lineālu collu mērogā, kas parādīta vienā no lapām. Arhīvā ir ekvatoriālie pulksteņi 3 izmēros ziemeļu un dienvidu puslodei. Izvēlieties to, kas jums patīk, bet lielākais izmērs ir skaidrāks un precīzāks. Jums arī jāatrod stienis, lai izveidotu gnomonu.

Pēc izkārtojuma pielīmēšanas pulkstenis jānovieto gar patieso pusdienlaika līniju un platuma grādi jāiestata aizmugurē. Un jums pat nav jāaprēķina skalas slīpuma leņķis, izmantojot formulu 90° -φ, kur φ ir platums. Vienkārši savienojiet gnomona apgriezto vērtību ar jūsu apgabala platuma vērtību. Un jūs varat izbaudīt seno laika mērīšanas veidu))

Atšķirībā no ekvatoriālajiem saules pulksteņiem, horizontālajiem ir paralēli horizonta plaknei. Tāpēc ciparnīca ir nevienmērīgi graduēta. Pēc pusdienlaika ēna katru nākamo stundu griežas lielākā leņķī. Parasti horizontālajiem pulksteņiem gnomons ir izgatavots trijstūra formā ar malu, kas vērsta pret debess polu, t.i. leņķis starp to un ciparnīcas plakni būs vienāds ar ģeogrāfisko platumu.

Vēl neesmu atradis vienkāršu, bet interesantu izkārtojumu horizontālajam saules pulksteņam.

Cits vienkāršs saules pulksteņa veids. Īpaša iezīme ir numura līnijas atrašanās vieta Rietumu - Austrumu virzienā. Viss, kas jums nepieciešams, ir izdrukāt izkārtojumu, uzlīmēt to uz kartona un iestatīt ciparnīcas leņķi ar gnomonu atbilstoši jūsu apgabala platuma grādiem, izmantojot skalu, kas uzdrukāta pulksteņa aizmugurē.

IN mūsdienu pasaule saules pulksteņi izskatās vismaz eksotiski, un vairumā gadījumu tie ir banāls rotājums - vasarnīcas vai dzīvojamās ēkas zemes gabala rotājums. Taču nevajadzētu aizmirst, ka senatnē tā bija ļoti noderīga un funkcionāla lieta, kuras precizitāti var apskaust pat daži mūsdienu šāda veida izstrādājumi. Ja saules pulkstenis ir izgatavots pareizi, tas var viegli konkurēt ar jūsu rokas pulksteni. Jūs varat izveidot tos trīs Dažādi ceļi, par ko mēs runāsim šajā rakstā. Kopā ar vietni mēs iepazīsimies ar jautājumu par to, kā ar savām rokām izgatavot saules pulksteni - mēs runāsim par trim šo priekšmetu šķirnēm un to pareizu izgatavošanu.

Ekvatoriālais saules pulkstenis: DIY ražošana

Šis ir ļoti vienkārši izgatavojams saules pulkstenis - tas ir saistīts ar faktu, ka tā ciparnīcas sadalījumi ir vienādi un sastāda 15 grādus, kas atbilst vienai stundai. Principā šeit beidzas viss vienkāršais šajā pulkstenī un sākas grūtības - šāda veida pulkstenis ir jāuzstāda pareizi, kas pats par sevi ir grūti. Šāds pulkstenis ir jāuzstāda vienlaikus divās plaknēs.

Kas attiecas uz faktisko ekvatoriālo saules pulksteņu ražošanu, viss ir ļoti vienkārši. Viņiem labāk izmantot cietu materiālu, piemēram, plastmasu. Vispirms jūs izveidojat ciparnīcu ar gnomonu, pēc tam domājat, kā to uzstādīt leņķī, bet arī orientējiet to uz ziemeļiem, pēc tam pulkstenis darbosies. Starp citu, gnomona slīpuma leņķi var viegli regulēt ar transportieri un lineāliem - zīmēšanas rīkam ir īpaša slēdzene, kas ļauj to uzstādīt starp lineālu pāri vēlamais leņķis. Starp citu, mūsu puslodē pulkstenim jābūt vērstam pret patieso ziemeļpolu, bet, ja pulksteni veido, atrodoties dienvidu puslodē, tad gnomonam un ciparnīcai ir jābūt vērstai pret patieso dienvidu polu. Šajā gadījumā ciparnīca būs nedaudz citādāka – tas būs saules pulksteņa spoguļattēls Zemes ziemeļu puslodei.

Kāds var būt saules pulkstenis, varat redzēt šajā video.

DIY horizontālais saules pulkstenis

Šāda veida pulksteņu atšķirīga iezīme ir horizontāls izvietojums ciparnīca - tikai gnomons ir orientēts uz patieso Zemes polu. No vienas puses, tas ir labi ( vienkāršāka tehnoloģija ražošana), taču, no otras puses, ne pārāk labi, jo pulksteņa iestatīšana izskatās ļoti problemātiska. Šādos pulksteņos gnomona ēna stundas laikā nepārvietojas tādā pašā attālumā, tāpēc jums ir jābūt pacietīgam un jāizmanto pulkstenis. Iedalījumi būs jāpiemēro saskaņā ar mehānisko vai elektronisko hronometru. Šādi pulksteņi tiek izgatavoti šādi.

Pāra stundās mēs vienkārši ievietojam atzīmes, kur norāda gnomona ēna.
Kad ciparnīcas atzīmēšana ir pabeigta, pulksteni var izmantot pilnībā. Principā tos var izmantot uzreiz pēc uzstādīšanas, tikai bez iedalīšanas laiku var noteikt tikai intuitīvi.

Kā izveidot polāro saules pulksteni dārzam

Šī saules hronometra skaistums slēpjas tā ciparnīcā - tas nav apaļš, kā vairums neloģisku ierīču, bet gan lineārs. Ēna no gnomona virzās pa to taisnā līnijā, kas ievērojami vienkāršo saules pulksteņu izgatavošanas tehnoloģiju. Kopumā šis ir tas pats ekvatoriālais saules pulkstenis, tikai tā gnomons nav tapa, bet nūja, kas atrodas pāri tā sauktajai ciparnīcai. Arī sadalījumi šādos pulksteņos tiek piemēroti nevienmērīgi, kas ļauj apgalvot, ka šāda veida saules pulkstenis ir sava veida hibrīds starp pirmajām divām iespējām. Polārie saules pulksteņi tiek izgatavoti šādi.

Principā ir ceturtā iespēja saules pulksteņiem, kurus ir ļoti grūti izgatavot un konfigurēt - tie ir vertikāli vai, kā tos sauc arī, sienas saules pulksteņi. Tie ir ērtāk lietojami, taču to montāža prasa ļoti precīzus aprēķinus un ļoti precīzu (ne mazāk precīzu) izgatavošanu.

DIY saules pulksteņa foto

Noslēdzot tēmu, kā ar savām rokām izgatavot saules pulksteni, es teikšu dažus vārdus par materiāliem. Viņu izvēle ir pilnībā atkarīga no ražošanas mērķiem. Ja šī ir lutināšana vai vienkārši Rīku komplekts bērniem hronometru var izgatavot no kartona. Ja jūs patiešām vēlaties pagatavot darba modelis un izmantojiet to laika noteikšanai, tad jums jāizvēlas uzticamāki materiāli. Šajā gadījumā ciparnīcu var izgatavot no betona (alternatīvi nogrieziet virsmu dabīgais akmens liels izmērs), un gnomons ir izgatavots no tērauda - šādu pulksteni var droši atstāt svaigā gaisā, un tajā pašā laikā tas kalpos ļoti ilgi.

DIY saules pulkstenis. Meistarklase

Pavasaris... Jau pilnā sparā... Saule visur spīd spožāk un ilgāk. Un mums ir lieliska iespēja likt lietā saules gaismu, savām rokām izgatavojot saules pulksteni. Tie, protams, neaizstās tradicionālos - mehāniskos un elektroniskos - pulksteņus, taču šis paštaisītais produkts ir ļoti izklaidējošs, un jaunākās paaudzes pārstāvjiem - arī izglītojošs, jo saules pulksteņa modelis, ko mēs izgatavosim, ir visefektīvākais, un tā ražošanai būs nepieciešamas noteiktas zināšanas astronomijas un trigonometrijas jomā.

Šai senajai laika mērīšanas ierīcei ir daudz šķirņu. Bet starp visiem jebkad izmantotajiem saules pulksteņiem kā galvenie jeb klasiskie tiek izdalīti šādi veidi:

Ekvatoriāls (šādos saules pulksteņos rāmja plakne (ciparnīca) ir paralēla ekvatoram, un gnomons (detaļa, kas met ēnu), parasti metāla stienis, ir paralēla zemes asij);

Ekvatoriālais saules pulkstenis Temzas krastā (Londona, Anglija)

Horizontāla (rāmja plakne ir paralēla horizonta plaknei, un gnomonam ir trīsstūra forma, kura viena no malām ir slīpa pret rāmja plakni leņķī, kas vienāds ar pulksteņa uzstādīšanas vietas platuma grādiem) ;


Horizontālais saules pulkstenis (Limasola, Kipra)

Vertikāls (kā norāda nosaukums, šāda pulksteņa ciparnīca ir novietota vertikālā plaknē, parasti uz ēku sienām).


Sienas saules pulkstenis (Ely katedrāle, Anglija)

Izgatavosim ekvatoriālā tipa saules pulksteni, jo to ir visvieglāk izgatavot. Sakarā ar to, ka ciparnīca ir uzstādīta paralēli ekvatoram un saule gandrīz vienmērīgi pārvietojas pa debess sfēru, gnomona ēna katru stundu nobīdīsies par 15° leņķi. Tāpēc stundu sadalījums uz ciparnīcas tiek piemērots tāpat kā parastajā pulkstenī, tikai atzīmes ir vajadzīgas nevis 12, bet gan 24. Skaidrs, ka augšējā daļa Ciparnīca diez vai noderēs, izņemot Arktikas iedzīvotājus, kad pienāks polārā diena un saule spīdēs visu diennakti.

Nav nepieciešams pats zīmēt ciparnīcu, varat izmantot gatavas veidnes - apaļas vai kvadrātveida (kā vēlaties):

Izdrukājiet ciparnīcas kvadrātveida veidni

Izdrukājiet ciparnīcas apļa veidni

Mūsu uzdevums ir pareizi orientēt saules pulksteni telpā. Ciparnīcas slīpuma leņķi attiecībā pret horizontālo plakni nosaka šādi:

Kur φ ir ģeogrāfiskais platums. Savas dzīvesvietas platuma grādus var uzzināt kartē vai Vikipēdijā.

Un, zinot nepieciešamos leņķus, mūsu saules pulkstenim no kartona vai papīra ir ļoti vienkārši izgatavot slīpu statīvu un pēc tam uzlīmēt uz tā apdrukātu ciparnīcu vai grafiskā redaktorā sagatavot pulksteņa korpusa skenēšanu ar izdrukātu ciparnīcas attēlu.

Mēs zinām ciparnīcas veidnes izmērus. Sānu Korpuss ir taisnleņķa trīsstūris. Tādējādi mēs zinām hipotenūzas C garumu un trijstūra leņķus, un kāju A un B garumus aprēķina, izmantojot trigonometriskās formulas:

Atliek tikai uzzīmēt izstrādi pēc iegūtajiem izmēriem, iespējams arī bez sānu sienām.
Es izgatavoju korpusu ar atveramu aizmugurējo vāciņu (paskaidrošu, kāpēc tālāk):

Neatkarīgi no tā, ko jūs darāt, jūs joprojām saņemat kastīti.

Nu, tagad jums ir jāinstalē gnomons ciparnīcas centrā. Lai to izdarītu, varat izmantot jebkuru piemērota izmēra stieni (piemēram, plastmasas salmiņu no sulas maisiņa). Varat arī izgatavot to no kartona vai papīra:
- izgrieziet taisnstūrveida sloksni 60 mm platumā (garumu mēs nosakām empīriski, ar aci, lai, salokot, jūs iegūtu blīvu cauruli ar diametru apmēram 5-6 mm ar nelielu caurumu);


- pielīmējiet pie vienas malas abpusējo lenti un uztiniet cauruli;



- izgrieziet vēl vienu 15-20 mm platu taisnstūrveida sloksni un arī izrullējiet to caurulē, kuras diametrs atbilst pirmās caurules cauruma diametram;

- nogrieziet daļu no pirmās caurules 10 mm attālumā no malas (tas būs kaut kas līdzīgs uzgrieznim)


un savienot detaļas;

- piestipriniet gnomonu uz ciparnīcas, nostiprinot to ar otrā puse“rieksts” (šeit noder atverošais vāks).

Saules pulkstenis ir gatavs. Tagad, lai tie darbotos pareizi, tie jānovieto saulainā vietā (uz palodzes, uz balkona utt.), lai gnomons “skatītos” uz ziemeļiem (virzienu nosakām, izmantojot kompasu).

Protams, nevajadzētu gaidīt precīzu šāda saules pulksteņa rādījumu sakritību ar parasto pulksteņu rādījumiem. Pirmkārt, saules pulksteņi, kas parāda patieso saules laiku, neņem vērā standarta laiku noteiktā apgabalā. Otrkārt, nevajadzētu aizmirst, ka Zemes magnētiskajos un ģeogrāfiskajos polos ir nesakritība, un tas, ka mēs orientējām pulksteni pa magnētisko polu, arī radīs zināmu kļūdu.

Un visbeidzot, galvenais, kas jums arī jāņem vērā, ir tas, ka ekvatoriālais pulkstenis darbojas tikai periodā starp pavasara un rudens ekvinokcijas dienām. Pārējā laikā rāmja augšējā virsma būs ēnā. Bet drīz ziemeļu puslodē pavasara ekvinokcijas diena, tāpēc gaidīšana nebūs ilga. Ir tieši tik daudz laika, lai ar savām rokām izgatavotu saules pulksteni un iestatītu to darbam.

Veiksmīgus eksperimentus jums!

Tipisks gnomons sākotnējā formā

Par gnomonu pieņemts saukt arī to saules pulksteņa daļu, kas met ēnu uz ciparnīcas.

Gnomonika ir zinātne, kas pēta saules pulksteņus. Mūsdienās gnomonika nav nekas vairāk kā zinātnisks hobijs, jo ir radīti precīzāki un vienkāršāki instrumenti, lai noteiktu patieso meridiānu un laiku.

Teorētiskā informācija

Ļaujiet mums uzskaitīt dažus faktus, kas balstīti uz zināšanām par astronomiju, kas palīdzēs jums izprast gnomona darbības principu.

Fakts Nr.1. Saule vienmēr virzās no austrumiem uz rietumiem, kas nozīmē, ka gnomona ēna virzās pretējā virzienā, tas ir, no rietumiem uz austrumiem.

Fakts Nr.2. Saullēkta un saulrieta laikā, kad tā atrodas tieši virs horizonta, ēna no gnomona ir visilgākā, bet saules pusdienlaikā tā ir visīsākā.

Fakts Nr.3. Īsākā ēna no gnomona tiek iegūta, kad Saule atrodas zenītā, tas ir, tās trajektorijas augstākajā punktā debesīs. Šajā brīdī Saule šķērso patieso meridiānu, tas ir, līniju, kas savieno ziemeļus ar dienvidiem.

Fakts Nr.4. Ātrākās ēnu garuma izmaiņas tiek novērotas saullēkta un saulrieta stundās virs horizonta. Dienas vidū ēnu garuma izmaiņu ātrums ir minimāls.

Fakts Nr.5. Sakarā ar Zemes rotācijas ass slīpumu attiecībā pret Zemes orbītas plakni aptuveni 23,5 grādu leņķī, kā arī Zemes rotācijas dēļ ap Sauli, novērotā Saules kustība pa debesīm notiek zemāk. debess ekvators (ziemeļu puslodē no septembra līdz martam), tad virs tā (ziemeļu puslodē no marta līdz septembrim). Un tikai pavasara un rudens ekvinokcijas dienās Saules kustība sakrīt ar debess ekvatora plakni. Turklāt Saules kustības trajektorija atrodas vistālāk no debess ekvatora ziemas un vasaras saulgriežu dienās.

Starp citu, debess ekvators ir liels debess sfēras aplis, kas atrodas perpendikulāri Zemes rotācijas asij un kura plakne sakrīt ar Zemes ekvatora plakni.

Fakts Nr.6. Saule pārvietojas pa debesīm ar leņķisko ātrumu aptuveni 15 grādi stundā.

Fakts Nr.7. Vidējais “zemes” laiks ne vienmēr sakrīt ar astronomisko laiku vairāku iemeslu dēļ.

Fakts Nr.8. No Zemes redzamās Saules diametrs ir aptuveni trīsdesmit loka minūtes. Tas padara objektu ēnas izplūdušas.

Fakts Nr.9. Ja jūs stāvat tā, ka ziemeļi ir jūsu sejas priekšā, tad dienvidi būs aiz jums, austrumi būs jūsu labajā pusē un rietumi būs pa kreisi.

Gnomona un saules pulksteņa darbības pamatā esošo procesu izpratne ir nepieciešama ne tikai, lai pats izgatavotu šīs ierīces, bet arī lai tās pareizi lietotu. Reiz man gadījās novērot smieklīgu bildi: vīrietis, nopircis saules pulksteni, nevarēja saprast, kāpēc atšķiras laiks uz tā un pulksteņa viņa telefonā. Video parāda šādu piemēru:

Kā izmantot gnomonu, lai noteiktu patieso meridiānu

Gnomons šajā gadījumā ir pīlārs, kolonna vai cits taisns vertikāls objekts, kas atrodas uz līdzenas horizontālas zonas, kas atvērta Saulei. Tiek uzskatīts, ka, palielinot gnomona garumu, palielināsies mērījumu precizitāte, jo šajā gadījumā ēnas garuma izmaiņas kļūst pamanāmākas. Tomēr neaizmirstiet, ka, palielinoties garumam, samazināsies izmestās ēnas skaidrība, kas var negatīvi ietekmēt mērījumu precizitāti. Tāpat rezultātu precizitāti ietekmē gnomona augšējās daļas biezums, tāpēc tas bieži tiek veidots smails.

Skaidrā saulainā dienā īsākā gnomona ēna norāda uz astronomiskā pusdienlaika iestāšanos un norāda uz ziemeļiem (ziemeļu puslodes vidējos un augstajos platuma grādos) un uz dienvidiem (dienvidu puslodes vidējos un augstajos platuma grādos). Tropos un pie ekvatora situācija var mainīties visa gada garumā, kā mēs šeit sīki apspriedām.

Tādējādi pēc īsākās ēnas var noteikt gan patieso pusdienlaiku, gan īstā meridiāna virzienu. Cita starpā, zinot gnomona augstumu (B) un ēnas garumu (L), nav grūti aprēķināt Saules leņķisko augstumu (H) virs horizonta. Lai to izdarītu, izmantojiet formulu tgH=B/L.

Tomēr, ņemot vērā nelielas ēnas garuma izmaiņas no gnomona pusdienu stundās, ne vienmēr ir iespējams precīzi noteikt īsāko ēnu. Ja vēlaties iegūt precīzākus rezultātus, varat izmantot citu metodi. Lai to izdarītu, nosaka bisektrisi starp divām identiskām gnomona ēnām, mērot no rīta un vakarā, kad ēnas garuma izmaiņu ātrums ir nozīmīgāks. Tieši šī metode ir pamatā vienai no orientēšanās metodēm pēc Saules ēnas.

Zinot patieso meridiānu, varat viegli pārvietoties pa apgabalu, nosakot virzienu uz ziemeļiem vai dienvidiem un pēc tam visus pārējos kardinālos virzienus.

Kā izmantot gnomonu, lai noteiktu apgabala platumu

Papildus patiesā meridiāna noteikšanai, izmantojot gnomonu, varat aptuveni aprēķināt apgabala platumu, kurā tiek veikti mērījumi. Tālāk mēs apsvērsim vairākas metodes, kas izriet no astronomijas zināšanām.

1. metode. Rudens vai pavasara ekvinokcijas dienā īstajā pusdienlaikā Saules leņķiskais augstums tiek noteikts, izmantojot iepriekš apspriesto formulu. Iegūtā vērtība tiek atņemta no 90 grādiem. Aprēķinu rezultāts būs apgabala platums.

2. metode. Ziemas saulgriežu dienā īstajā pusdienlaikā tiek noteikts Saules leņķiskais augstums. Tā kā šajā brīdī Saule atrodas zem debess ekvatora leņķī, kas vienāds ar zemes ass slīpuma leņķi, tas ir, 23,5 grādi, tad, pieskaitot šo leņķi no formulas iegūtajam Saules leņķa augstumam, varam iegūt debess ekvatora leņķisko augstumu. Atņemot debess ekvatora augstumu no 90 grādiem, iegūst lielumu, kas atbilst apgabala platuma grādiem.

Saules kustība pa debesīm vasarā augstos platuma grādos.

Šo metodi var izmantot arī vasaras saulgriežos. Lai to izdarītu, no Saules leņķiskā augstuma ir jāatņem 23,5 grādi, lai iegūtu debess ekvatora slīpuma leņķi, un, zinot slīpuma leņķi, apgabala platumu.

Saules kustība augstos platuma grādos vasarā, kad tā nenoriet aiz horizonta.

Metode Nr.3. Īstā pusdienlaikā ēnu garuma mērījumi tiek veikti katru dienu. Šo mērījumu rezultātā jums jāiegūst garākā vai īsākā ēna, kas atbilst attiecīgi ziemas vai vasaras saulgriežiem, un pēc tam jārīkojas saskaņā ar otro metodi. Vai arī, nosakot garāko un īsāko ēnu, atrodiet vidējā garuma vērtību, aprēķiniet Saules leņķisko augstumu, izmantojot formulu, koncentrējoties uz iegūto vidējo vērtību, un rīkojieties saskaņā ar pirmās metodes algoritmu.

Iegūstot rezultātus, izmantojot kādu no iepriekš minētajām metodēm, jāatceras, ka šķietamo Saules augstumu virs horizonta zināmā mērā ietekmē gaismas laušanas – laušanas efekts, par ko mēs šeit runājām. Šī efekta dēļ visi debess ķermeņi var izskatīties augstāki, nekā tie faktiski atrodas. Un jo izteiktāks būs šis efekts, jo tuvāk horizontam atrodas novērotais objekts.

No tā izriet, ka pie poliem pavasara un rudens ekvinokcijas dienās, Saulei ejot zemu virs horizonta, mērījumu rezultāti var nedaudz atšķirties no reālajiem uz zemākajiem platuma grādiem.

Tagad apskatīsim, kā noteikt laiku un datumu, izmantojot gnomonu.

Gnomons un saules pulkstenis

Saules pulkstenis ir sens instruments, kas ļauj noteikt laiku pēc Saules ēnas dienas gaišajā laikā.

Viens no pirmajiem saules pulksteņiem parādījās Ēģiptē. Tie bija aptuveni 30 cm garš akmens bluķis. Šis bloks atradās austrumu-rietumu virzienā. Šī pulksteņa vienā pusē atradās “T” formas bloks, no kura ēna, samazinoties, “izlīda” pa bloku no rīta līdz pusdienlaikam, pēc tam saules pulkstenis tika pagriezts par 180 grādiem un ēna “izlīda” iekšā. pretējs virziens. Laiku noteica uz bloka izveidotie robi.

"Ēģiptes" saules pulksteņa skice.

Pašas pirmās piezīmes par saules pulksteņiem ir atrodamas ēģiptiešu manuskriptos un datētas ar 1306.-1290. gadu pirms mūsu ēras. Atklātais Ēģiptes saules pulkstenis, pēc zinātnieku domām, izgatavots ilgi pirms atrastajiem rokrakstiem, kas tos apraksta – tālajā 1479.-1425.g.pmē.

Viens no pirmajiem saules pulksteņiem.

Ēģiptē tika atklāti arī citi seno saules pulksteņu modeļi, kas atšķiras no aprakstītā modeļa, taču to vecums, pēc zinātnieku liecībām, ir jaunāks, tāpēc nav nepieciešams tos uzskatīt par senākajiem saules pulksteņiem.

Senā saules pulksteņa rekonstrukcija Ēģiptē, Kairas muzeja eksponāts.

Neatkarīgi no Ēģiptes saules pulksteņi parādījās arī citviet pasaulē, piemēram, Senajā Ķīnā un Senajā Grieķijā, no kurienes viņu ideja migrēja uz Seno Romu.

Krievijā katedrāles torņus, kas met ēnas, sāka izmantot kā saules pulksteņus. Bet tas viss tika praktizēts jau mūsu ēras 11. gadsimtā.

Tomēr šādi pulksteņi nevarēja parādīt precīzu laiku, jo iegriezumi tika izveidoti, vienmērīgi sadalot skalu noteiktā skaitā detaļu.

Un tikai daudzus gadsimtus vēlāk cilvēce nāca klajā ar saules pulksteni, kas rādīja precīzāku laiku. Tie bija vairāk līdzīgi mūsdienu analogajiem pulksteņiem, ar vienīgo izņēmumu, ka to skala bija paredzēta tikai laika periodam no rīta līdz vakaram un izskatījās saspiestāk.

Tādus saules pulksteņus var atrast arī mūsdienās: ar tiem kļuvis moderni izrotāt kvadrātus. Dažkārt saules pulksteņus var atrast dārzā un vasarnīcas, kur tie var labi izskatīties celiņu krustojumā.

Saules pulkstenis kā dekoratīvs elements.

Gnomons ir neatņemama saules pulksteņa sastāvdaļa. Tas ir tas, kurš met ēnu uz ciparnīcas, veidojot “bultiņu”.

Jāsaprot, ka saules pulkstenis var rādīt gan astronomisko, gan vidējo “zemes” laiku: tas viss ir atkarīgs no marķējuma, to veidojot. Tāpēc, veidojot paštaisītu pulksteni, jums iepriekš jāizlemj, kādu laiku mēs vēlamies redzēt uz šāda pulksteņa.

Papildus laikam saules pulkstenis var parādīt arī datumu un mēnesi. Lai to izdarītu, tiem tiek uzlikts papildu marķējums.

Ir svarīgi saprast, ka šādi pulksteņi var pareizi norādīt datumu un mēnesi tikai tad, ja tie ir stingri “kalibrēti” noteiktai uzstādīšanas vietai.

Bet uz paštaisītu saules pulksteni nav jāliek lielas cerības: vairāku neprecizitāti, kas saistītas ar pulksteņa dizainu, uzstādīšanas virsmas nelīdzenumu, pulksteņa orientāciju kosmosā, Saules leņķisko diametru. , laika vienādojums un citi faktori, īpaši precīzus rādījumus no šādiem pulksteņiem nevar gaidīt.

Apskatīsim vairākus saules pulksteņu pamatmodeļus, kurus varat konstruēt ar savām rokām no koka, plastmasas vai kartona.

Ekvatoriālais saules pulkstenis

Šis saules pulkstenis ieguva savu nosaukumu, jo tā ciparnīcas plakne ir paralēla debess ekvatora plaknei.

Šo pulksteņu skalas slīpums ir nepieciešams, lai pat pilnā zenītā stāvošā Saule met ēnu.

Šādu pulksteni vēlams izgatavot plakana apļa formā, kura centrā ir iestrēdzis gnomons, un tā, lai viena tā daļa paceltos vienā ciparnīcas pusē, bet otra izvirzās uz otrs. Ja tas netiks izdarīts, tad no septembra līdz martam (ziemeļu puslodes vidējos un augstajos platuma grādos) šādu pulksteni izmantot nevarēs, jo Saule noslīdēs zem debess ekvatora, kas nozīmē debess ekvatora augšējo daļu. pulkstenis vairs netiks izgaismots ar tā stariem.

Ekvatoriālais pulkstenis ir iestatīts tā, lai gnomons attiecībā pret horizontu būtu pacelts leņķī, kas atbilst apgabala platuma grādiem, un norāda uz ģeogrāfiskajiem ziemeļiem. Šajā gadījumā ciparnīcas plakne būs paralēla debess ekvatora plaknei.

Bieži vien ir ieteikums iestatīt saules pulksteni, izmantojot kompasu. Tomēr tas bieži rada papildu kļūdu, jo ģeogrāfiskie ziemeļi ne vienmēr sakrīt ar magnētiskajiem ziemeļiem, ko norāda magnētiskā kompasa adata, kas tika detalizēti aprakstīta. Turklāt šajā gadījumā var rasties papildu kļūda dažādu magnētisko noviržu dēļ.

No gnomona piestiprināšanas punkta pie ciparnīcas ziemeļu virzienā (ziemeļu puslodes vidējiem un augstajiem platuma grādiem) gar ciparnīcu tiek novilkta taisna līnija. Gnomona ēna šķērsos šo līniju īstajā (astronomiskajā) pusdienlaikā.

Izmantojot transportieri vai jebkuru citu pieejamu metodi, ciparnīcai tiek pielietoti citi sadalījumi staru veidā ar centru gnomona piestiprināšanas vietā. Leņķim starp blakus esošajiem “stariem” jāatbilst 15 grādiem - tieši tas ir leņķiskais attālums, kā mēs atceramies, Saule un attiecīgi ēna pārvietojas vienas stundas laikā.

Cipars “12” ir novietots virs centrālā marķējuma, kas atbilst pusdienlaikam. Stari, kas atrodas uz rietumiem, ir numurēti apgrieztā secībā, tas ir, "11", "10", "9" un tā tālāk, un stari, kas atrodas uz austrumiem, ir numurēti augošā secībā, tas ir, "13", “14”, “15” utt. Rezultāts ir ciparnīca.

Līdzīga skala ir izgatavota pulksteņa apakšā.

Šādu pulksteni var ātri izgatavot no transportiera, taču šajā gadījumā stundām atbilstošo skaitļu vietā būs jāizmanto stūra atzīmes. Tādējādi 90 grādu atzīme atbildīs pulksten 12 pēcpusdienā, un par katru stundu gnomona ēna nobīdīsies vai nu vienā, vai otrā virzienā par 15 grādiem, no kā var secināt, cik daudz laika ir palicis. pagāja vai vajadzētu iet garām, lai “bultiņa” būtu 90 grādu leņķī, tas ir, lika saprast, ka ir pusdienlaiks. Tas nav īpaši ērti, taču šāda saules pulksteņa izveide prasīs minimālu laiku.

Starp citu, ekvatora zonā šāds pulkstenis stāvēs vertikāli kā ritenis. Un pie stabiem - horizontāli, kā virsotne tās rotācijas laikā.

Video parāda, kā ar rokām tiek izgatavoti šādi pulksteņi:

Neskatoties uz dizaina vienkāršību, šādiem pulksteņiem ir trūkums: tos ir grūti lietot dienās, kas tuvojas pavasara un rudens ekvinokcijas, jo Saules kustības plakne pa debesīm šajā gadījumā ir paralēla ciparnīcas plaknei. ekvatoriālais saules pulkstenis.

Vēršoties neskaitāmos interneta avotos, saskāros ar informāciju, ka norādītajās dienās nevar strādāt ekvatoriālie saules pulksteņi, kā arī nekad neesmu saskāries ar informāciju, kā šajos gadījumos noteikt laiku. Tāpēc es dalīšos savās pārdomās. Faktiski viss ir vienkārši: jums ir jāizveido neliela mala, kas izvirzīta virs virsmas skalas pusē, kas ir pretēja Saules virzienam. Šajā pusē gnomona ēna būs redzama pat ekvinokcijas dienās.

Ekvatoriālie saules pulksteņi ir ērti to daudzpusības dēļ, jo tie darbosies jebkur uz Zemes skaidrā saulainā dienā. Taču ar to palīdzību datumu un mēnesi būs grūti noteikt pārāk garās ēnas un ciparnīcas ierobežoto izmēru dēļ. Bet kalendāra funkciju var viegli apstrādāt ar horizontālu saules pulksteni, par kuru mēs runāsim vēlāk.

Horizontālais saules pulkstenis

Horizontālā saules pulksteņa ciparnīca ir novietota horizontāli. Gnomons šajā gadījumā, pēc analoģijas ar ekvatoriālo pulksteni, atrodas ziemeļu virzienā (ziemeļu puslodes vidējiem un augstajiem platuma grādiem) leņķī pret horizontu, kas vienāds ar apgabala platuma grādiem.

Antīks vara saules pulkstenis uz cietokšņa sienas St Michael's Mount, Kornvolā, Apvienotajā Karalistē.

Arī šādi saules pulksteņi ir izvietoti stingri saskaņā ar ģeogrāfiskajiem kardinālajiem virzieniem.

Atzīme uz ciparnīcas, kas atbilst pulksten 12 pēcpusdienā, ir izgatavota pēc analoģijas ar iepriekšējo saules pulksteņa versiju. Brīdī, kad tiek šķērsota šīs zīmes gnomona ēna, laiks tiek ierakstīts parastajā pulkstenī. Pēc tam, tieši pēc stundas, tiek veikta nākamā piezīme. Un tā tālāk, līdz Saule pazūd zem horizonta. Visas atzīmes ir savienotas ar taisnām līnijām ar vietu, kur ir uzstādīts gnomons - tiek iegūts sava veida stars.

Uz ciparnīcas kā vakara spoguļattēls uzzīmēti rīta stundām atbilstošie stari. Pēc tam katrs stars tiek numurēts pēc analoģijas ar iepriekšējo saules pulksteņa versiju.

Varat arī veikt atzīmes uz šīs skalas, lai noteiktu datumu. Priekš šī:

1. Vasaras saulgriežu dienā pa dienu katru stundu uz ciparnīcas tiek uzliktas atzīmes, kas atbilst gnomona ēnas beigām.
2. Atzīmes ir savienotas ar gludu līkni.
3. Blakus iegūtajai līknei ir parakstīts datums un mēnesis, kurā tika veiktas piezīmes.
4. Līdzīgas darbības tiek atkārtotas tieši pēc mēneša un tā tālāk, līdz pienāk ziemas saulgriežu diena.
5. Līkņu pretējā pusē ir attēloti datumi un mēneši, kas atbilst periodam no decembra līdz jūnijam. Tātad jūlijs atbildīs maijam, augustam līdz aprīlim, septembrim līdz martam, oktobrim līdz februārim un novembra līdz janvārim.

Lai pēc šāda pulksteņa aptuveni noteiktu datumu, jāpaskatās, kurā līknē vai starp kurām ir gnomona ēnas beigas, un pēc tam ar interpolācijas metodi nosaka aptuveno datumu un mēnesi. Lai to izdarītu, protams, jāzina vismaz, kurā periodā tiek veikts mērījums, jo, piemēram, 21. novembrī ēna būs aptuveni tikpat gara kā 21. janvārī.

Vertikālais saules pulkstenis

Vertikālajam saules pulkstenim, kā norāda nosaukums, ir vertikāls ciparnīca. Šāda ciparnīca bieži tiek piestiprināta pie ēkas pīlāra vai sienas. Tomēr jāņem vērā, ka ērtības labad šāda ciparnīca ir jānovieto stingri uz dienvidiem (ziemeļu puslodes vidējiem un augstajiem platuma grādiem) vai stingri uz ziemeļiem (dienvidu puslodes vidējiem un augstajiem platuma grādiem).

Maskavas apgabals, Sarovas Serafima tempļa fasāde, vertikāls saules pulkstenis no Inkermana kaļķakmens. Plāksnes izmērs ir 100x50 cm.

Gnomonam šajā gadījumā, tāpat kā iepriekšējā, jābūt slīpam leņķī attiecībā pret horizontu, kas vienāds ar apgabala platuma grādiem, kur uzstādīts saules pulkstenis.

Ciparnīcas un kalendāra marķējumi šajā pulkstenī tiek veikti līdzīgi kā horizontālam saules pulkstenim.

Galvenais vertikālo saules pulksteņu trūkums ir neiespējamība tos izmantot tropu un ekvatoriālajā zonā, kad Saules pozīcija pusdienlaikā mainās no ziemeļiem uz dienvidiem vai otrādi. Šajā gadījumā varat rīkoties pēc analoģijas ar ekvatoriālo saules pulksteni, padarot tā ciparnīcu abpusēju. Tomēr ar šo pulksteni nevarēsit izmantot kalendāru, jo gnomona ēna ir pārāk gara.

Faktiski vertikālais saules pulkstenis pie ekvatora ir īpašs ekvatoriālā saules pulksteņa gadījums, jo šeit tā ciparnīcas plakne ir paralēla debess ekvatoram, un gnomons ir perpendikulārs šai plaknei.

Astronomiskā laika pārvēršana vietējā laikā

Lai noskaidrotu “zemes” laiku, zinot saules pulksteņa noteikto astronomisko laiku, jāņem vērā divi galvenie punkti: laika mērīšanas apgabala garums un laika vienādojums. Par to, kāpēc tas ir svarīgi un kā tas ietekmē laika rādījumu atšķirību parastajos un saules pulksteņos, mēs runājām šeit.

Lai labotu pirmo mirkli, kas saistīts ar garumu, jāatceras, ka Zeme griežas ap savu asi ar leņķisko ātrumu aptuveni 15 grādi stundā. Tādējādi ir iespējams noteikt atšķirību starp astronomisko laiku šajā apgabalā un astronomisko laiku galvenajā meridiānā, tas ir, Griničā.

Lai ņemtu vērā ar laika vienādojumu saistīto korekciju, jums ir jābūt laika vienādojuma tabulai vai grafikam. To ir ērti uzklāt tieši uz saules pulksteņa vietā, kur tas netraucēs citiem mērījumiem.

Šis grafiks parāda, cik agrāk vai vēlāk par 12 “zemes” stundām noteiktā dienā Saule atradīsies savā zenītā, tas ir, tas parāda astronomiskā un “zemes” laika atšķirību noteiktā dienā pie “vidējā” garuma. pēc kuras tiek noteikta laika josla.

Izlabojot garumu un laika vienādojumu, jūs varat iegūt Griničas “zemes” laiku. Un, zinot Griničas laiku un jūsu laika joslu, ir viegli aprēķināt vietējo “zemes” laiku.

Protams, var iet arī citu ceļu, nemēģinot aprēķināt Griničas laiku, bet tad būs jākoncentrējas uz laika joslām, kuras politiskās komponentes dēļ ne vienmēr skaidri atbilst astronomiskajiem rādījumiem, un tāpēc skaidrojums būs vairāk mulsinoši.

Šajā sakarā apskatīsim iepriekš minēto algoritmu, izmantojot piemēru.

Mērījumus veic apgabalā, kura garums ir 32 grādi 30 minūtes austrumu garuma. Datums kalendārā ir 20. februāris. Saules pulksteņa rādījums ir pulksten 16. Ir nepieciešams noteikt vidējo “zemes” laiku.

Risinājums izskatās šādi:

1. Tiek aprēķināta starpība ar Griničas laiku: 32°30′ / 15 = 2 stundas 9 minūtes. Tā kā garums ir austrumu grāds, tas nozīmē, ka pulkstenis galvenajā meridiānā, salīdzinot ar pulksteni dotajā apgabalā, atpaliks par 2 stundām 9 minūtēm.
2. Laika vienādojumam tiek veikta korekcija. Pēc 20. februāra laika vienādojuma tabulas tiek atrasts rādītājs - tas atbilst +13,9. Tas ir, astronomiskais laiks šajā dienā no “zemes” atpaliek par 13,9 minūtēm, kas atbilst 13 minūtēm 54 sekundēm. Tas nozīmē, ka “zemes” laiks (bet ne vidēji laika joslā) pašlaik atbilst 16 stundām + 13 minūtēm 54 sekundēm = 16 stundām 13 minūtēm 54 sekundēm. Noapaļot līdz tuvākajai minūtei – izrādās 16 stundas 14 minūtes.
3. Zinot “zemes” (nevis vidējo) laiku noteiktā apvidū un stundu starpību ar pirmmeridiānu, tiek noteikts Griničas laiks: 16 stundas 14 minūtes – 2 stundas 9 minūtes = 14 stundas 5 minūtes.
4. Zinot apgabala laika joslu (+2), kurā tiek veikti mērījumi, tiek noteikts vidējais “zemes” laiks šajā apgabalā: 14 stundas 5 minūtes + 2 stundas = 16 stundas 5 minūtes.

Ja saules pulksteni nav plānots pārvietot uz citu garuma zonu, garuma korekciju var ierakstīt uz paša pulksteņa, lai katru reizi to nepārrēķinātu.

Tāpat, pārvēršot astronomisko laiku uz “zemes laiku”, ir svarīgi neaizmirst, ka dažos reģionos pulksteņi ir iestatīti uz vasaras laiku. Ja tas nav izdarīts, kļūda var būt 1 stunda.

Vai ir iespējams iegādāties saules pulksteni?

Šodien jūs varat redzēt daudzus pārdošanā dažādi modeļi saules pulkstenis. Diemžēl daudzi no tiem pilda tīri dekoratīvu funkciju un nav piemēroti precīziem laika mērījumiem. Man personīgi paveicās tikai vienu reizi ieraudzīt šādu modeli, ar kura palīdzību tiešām var pateikt laiku.

Iegādājoties “darba” saules pulksteni, pirmā lieta, kam jāpievērš uzmanība, ir tā tips. Ekvatoriālā tipa saules pulksteņi, kā minēts iepriekš, ir universāli, kas nozīmē, ka, visticamāk, tos var normāli uzstādīt jebkurā vietā un nodrošināt pareizu darbību.

Šādiem pulksteņiem jābūt aprīkotiem ar mehānismu, kas ļauj regulēt ciparnīcas slīpumu, un, ja iespējams, ar grozāmu skalu, kas ļauj to izmantot jebkurā vietā.

Ir arī firmas, kas ražo saules pulksteņus pēc pasūtījuma, taču to pakalpojumi, cik man zināms, ir ļoti dārgi.

Pamatojoties uz to, man šķiet, ka saules pulksteni ir vieglāk izgatavot pašam no kartona vai saplākšņa. Šajā gadījumā cilvēks ne tikai iegūs patiešām strādājošu instrumentu, bet arī labāk sapratīs, pēc kādiem principiem šie pulksteņi darbojas. Un šie principi ir visu Saules, zvaigžņu un Mēness orientācijas metožu pamats, kas ir tik nepieciešami ceļotājiem, kuri ņem vērā ārkārtas situāciju riskus un pēta veidus, kā tos pārvarēt.

Apkopojot visu iepriekš minēto, var atzīmēt vairākus punktus.

Cilvēkam, kurš atrodas savvaļā, jo īpaši saules pulkstenis un gnomons ļaus viņam pārvietoties pa apkārtni. Pārnēsājamie saules pulksteņi šajā ziņā ir vairāk universāls instruments, jo tie ļauj atrast aptuveno kardinālo punktu atrašanās vietu jebkurā diennakts brīdī, ja ir zināms laiks, apgabala koordinātas un Sauli neslēpj mākoņi. Ar stacionāru saules pulksteni viss ir vēl vienkāršāk: tie ļauj pārvietoties mākoņainā laikā un pat naktī, jo, kā likums, tie ir stingri orientēti uz galvenajiem punktiem.

Saules pulksteņa funkcijas, piemēram, laiks un datums, nav tik nepieciešamas tūrisma un ārkārtas izdzīvošanas situācijās. Vismaz es nekad neesmu dzirdējis, ka kāds būtu nopietni ievainots, nezinot kalendāro dienu vai vietējo laiku. Tomēr, ja jums joprojām ir nepieciešams orientēties laikā pēc Saules, kā man, to ir vieglāk izdarīt, ja jums ir zināmi galvenie virzieni un virziens uz sauli šobrīd. Jā, rezultāts nebūs īpaši precīzs, un zemos platuma grādos šī metode maz palīdzēs, tomēr arī jums nebūs jānēsā līdzi apjomīgs saules pulkstenis vai jātērē laiks, būvējot to uz zemes no metāllūžņiem.

Ja tomēr ir steidzami nepieciešams saules pulkstenis, tad tas jāorientē nevis pēc kompasa, bet pēc Ziemeļzvaigznes vai pēc kardinālajiem virzieniem, kas noteikti, izmantojot gnomonu. Kā minēts iepriekš, magnētiskie stabi nesakrīt ar ģeogrāfiskajiem, un saules pulksteņa uzstādīšanas vieta var atrasties magnētiskās anomālijas zonā. Tas viss neļaus pareizi iestatīt saules pulksteni, izmantojot magnētisko kompasu.