Колко точно е слънчевият часовник?
Понякога можем да срещнем минувачи, които сравняват времето на слънчев часовник със собствения им часовник и в повечето случаи можете да видите разликите между показанията на двата таймера. Днес настройваме часовниците си според много точни атомни часовници, така че слънчевите часовници не работят ли както трябва? Напротив, за да е възможно това, има две корекции. Първият е свързан с географската дължина на мястото, където се намира нашият часовник, а вторият произтича от т.нар уравнението на времето, което елиминира променливата скорост, с която Земята обикаля около Слънцето.
Първо най-важното. Слънчевият часовник показва местното време, реалното време, определено от видимите движения на слънцето. Като 12 часа, тоест обяд, приемаме момента, когато Слънцето се извисява над дадено място, т.е. достига най-високата точка на своя ежедневен път от изток на запад. Това означава, че на места, разположени северно и южно от това място, има точно един и същ слънчев час. Например (гледайки от брега към планините) в Гданск, Грудзондз, Торун, Велун, Рибник и Цешин, слънчевият пладне пада горе-долу по едно и също време. Разликите във времето ще бъдат забележими в градовете, разположени на изток и запад. В случая с нашата страна тази разлика може да достигне дори около 50 минути (напр. В Хелм Słońce достига своя връх 48 минути по-рано, отколкото в Згожелец). За да се преодолеят тези разлики,е въведено часово време. Почти цяла Европа е в централноевропейското време, което се определя на базата на 15 ° меридиана, минаващ на западната ни граница. С други думи, 12 часа в Полша, Германия, Франция и много други европейски страни пада, когато Слънцето е точно над меридиана на тази дължина.
Корекцията на географската дължина за нашия слънчев часовник ще изчисли разликата в градуси между географската дължина на мястото, където стои часовникът и зоналния меридиан (15 °) и ще умножи резултата по 4, тъй като 1 градус е равен на 4 минути. Нека изчислим корекцията за Краков, градът е с дължина 20 °.
20 ° - 15 ° = 5 °, резултатът се умножава по 4 и получените 20 минути се изваждат от показанията от слънчевия часовник (тези разлики се изваждат, а не се добавят, тъй като повечето полски градове се намират на изток от 15-ия меридиан).
И още един пример, този път за Варшава, която е с дължина 21 °:
21 ° - 15 ° = 6 °, резултатът се умножава по 4. Корекцията е 24 минути, която изваждаме от показанията на слънчевия часовник.
По този начин сме на крачка от установяването на официално време. Сега е достатъчно да се вземе предвид корекцията, произтичаща от уравнението на времето. Можем да прочетем корекцията за всеки ден от годината от таблицата (снимка 2).
Например, ако на 11 май слънчевият часовник показва 9.46 (след като се вземе предвид корекцията на географската дължина), тогава след добавяне на 3 минути и около 38 секунди се закръгляме до 9.50. В периода от март до октомври се прилага лятното часово време, така че трябва да добавите още един час към получения резултат. Така че в нашия пример ще бъде 10.50 ч. Лятно часово време. Четири пъти годишно корекцията на уравнението на времето е 0, така че слънчевите часовници показват същото време като механичните часовници. Това се провежда на 15 април, 14 юни, 2 септември и 25 декември.
Определяне на местния меридиан
За да настроите правилно слънчевия часовник в градината, е необходимо да определите местния меридиан (снимка 3). Това дава възможност да се определи в коя равнина Слънцето се извисява над градината и мястото на бъдещите измервания на времето. Забележка: не използвайте компаса за това, защото магнитният север се различава доста значително от географския север.
1. Изберете слънчево, равно място. Нека е празно и без неравенства. Това трябва да е мястото, където планираме да поставим часовника.
2. Забийте вертикален прът или права пръчка в земята. Ние го слепваме много внимателно. Това ще бъде измервателен гномон, същият, който древните са използвали. Оптималната дължина е 1-1,5 м (прекалено късата ще даде ненадеждни показания, а твърде дългата ще направи края на сянката замъглена на земята).
3.2-3 часа преди слънчевия обяд правим кръг около гнома с радиус, равен на дължината на неговата сянка (през летния период слънчевият обяд се извършва около 13:00).
4. Отбележете точното място, където краят на сянката на гномона докосва кръга.
5. Изчакваме края на сянката на гномона да докосне отново кръга. Ще стане 2-3 часа следобед. Ние маркираме това място.
6. От двете точки, отбелязани на окръжността, изчертаваме дъги със същия радиус, по-голям от разстоянието между точките (размерът на тази дъга няма значение, но предполагаме, че той трябва да бъде 1,5-2 пъти по-голям от разстоянието между точките). Маркираме точните места на тяхното пресичане - трябва да има две, по една от всяка страна на гномона.
7.Свързваме местата на пресичане на арките с права линия - тя трябва да премине през мястото, където сме поставили гномона. Поздравления, това е нашият местен меридиан!
За да увеличите точността на такова измерване, можете да направите няколко кръга около гномона с различен радиус и да маркирате местата, където сянката ги докосва на всеки един. Следващата процедура трябва да се повтори за всеки от кръговете и начертаната линия на меридиана трябва да бъде еднаква за всички тях. Независимо от конструкцията на слънчевия часовник, можем да помислим за фиксиране на меридиана и създаване на гномон, който винаги ще показва момента на истинския пладне. Това е уникална атракция, която никой друг няма у дома.
Сенките са много къси през лятото и дълги през зимата. Следователно, най-прецизните измервания се правят около равноденствието. Това се провежда два пъти годишно на 20/21 март и 22/23 септември.
Рисуване на хоризонтален часовник Циферблатът
може да бъде изтеглен с помощта на която и да е от безплатните компютърни програми, налични в Интернет (напр. Shadows Pro) или може да бъде изтеглен с инструменти за рисуване. Ето инструкция стъпка по стъпка (Фигура 4).
1. Начертаваме две перпендикулярни линии AB и CO, пресичащи се в точка O. Създадените по този начин сегменти ще бъдат използвани по-късно за маркиране на часовете: CO ще бъде линията 12 часа, AO - 6 часа сутринта и OB - 18. Те също така ще посочат географски посоки Светът.
2. От точката O чертаем линия OD, така че ъгълът на COD да има стойност, равна на географската ширина на мястото, за което е проектиран часовникът. В нашия пример тя е 50 °, което съответства на южните области на Краков.
3. От всяка точка E на OD чертаем права EF, перпендикулярна на OD и пресичаща CO в точка F.
4. От точка F чертаем права GH, успоредна на AB.
5.От точка F измерваме дължината на сегмента FE с дебеломер и след това маркираме точка C върху CO, така че FC да е равен на FE.
6. От точка O, измерете дължината на сегмента OC с дебеломер и след това маркирайте точки A и B на линията AB, така че OA и OB да са равни на OC.
7. От точки A, B и C изчертаваме дъги с всякакъв равен радиус.
8. Разделяме дъгите на ъгли от 15 °.
9. От точка С удължете раменете на ъглите, така че да пресичат линията GH.
10. От точките J и L, създадени по този начин, провеждаме линии JK и LM, успоредни на CO и пресичащи линията AB.
11. От точки A и B удължете раменете на ъглите, разделящи техните дъги, така че да пресичат линиите JK и LM.
12.От точка O чертаем линии, свързващи O с местата, където раменете на ъглите пресичат линиите GH, JK и LM.
Часовите линии на хоризонталния слънчев часовник вече са готови. Ето как да маркирате часовете на изтегления часовник (снимка 5, редът на тяхното прилагане трябва да бъде по посока на часовниковата стрелка).
В горния пример можете да видите дъгата, начертана около точка O, където часовите линии завършват. Не е необходимо, но благодарение на него избягваме плътността, която възниква, когато толкова много линии са концентрирани на едно място. Това е чисто естетически въпрос. Зададохме готовия слънчев часовник така, че линията CO да съвпада с локалната линия на меридиана, която маркирахме по-рано на мястото, където беше инсталиран часовникът. Точка С и краят на гномона трябва да са обърнати на север, точка А на запад и точка Б на изток. Точката О, от друга страна, е важна по друга причина: тя е така нареченият център на слънчевия часовник, където трябва да се намира долният връх на гномона.
Дариуш Оцки
Редактор на уебсайта Gnomonika.pl
