Колко точен е слънчевият часовник?
Понякога можем да срещнем минувачи да сравняват времето на слънчевия часовник със собствения си часовник и в повечето случаи можете да видите разлики между показанията на двата таймера. Днес сверяваме часовниците си според много точни атомни часовници, така че слънчевите часовници не работят ли както трябва? Напротив, има две корекции, за да стане това възможно. Първият е свързан с географската дължина на мястото, където се намира часовникът ни, а вторият произтича от т.нар. уравнението на времето, което елиминира променливата скорост, с която Земята обикаля около слънцето. Но един по един. Слънчевият часовник показва местното време, което е реалното време, определено от видимите движения на слънцето. За 12 часа, което е обяд, приемаме момента, в който Слънцето се извисява над дадено място, тоест то достига най-високата точка от дневния си път от изток на запад. Това означава, че в местата северно и южно от това място точно същия слънчев час. Например (гледайки от брега към планините) в Гданск, Грудзёндз, Торун, Велюн, Рибник и Чешин слънчевият пладне пада повече или по-малко по едно и също време. Разликите във времето обаче ще бъдат забележими в градовете, разположени на изток и на запад един от друг. В случая на нашата страна тази разлика може да достигне дори около 50 минути (напр. в Chełm слънцето достига своя пик 48 минути по-рано, отколкото в Zgorzelec). За да се преодолеят тези различия, е въведено поясното време. Почти цяла Европа е в централноевропейско време, което се определя на базата на 15° меридиан, минаващ на западната ни граница.С други думи, 12 часа в Полша, Германия, Франция и много други европейски страни е, когато Слънцето е точно над меридиана на тази дължина.
Корекцията за географската дължина за нашия слънчев часовник ще изчисли разликата в градуси между географската дължина, 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 се намира на дължина 20 °
20 ° - 15 °=5 °, резултатът се умножава по 4 и получените 20 минути се изваждат от показанията на слънчевия часовник (тези разлики изваждаме, а не добавяме, защото повечето полски градове се намират на изток от 15-ия меридиан).
И още един пример, този път за Варшава, която се намира на дължина 21 °:
21 ° - 15 °=6 °, резултатът се умножава по 4. Корекцията е 24 минути , които изваждаме от показания слънчев часовник.
По този начин сме на една крачка от установяването на официалното време.Сега е достатъчно да се вземе предвид корекцията, произтичаща от уравнението на времето. Можем да разчетем 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 за географската дължина), тогава след добавяне на 3 минути и около 38 секунди се закръгля до 9.50. В периода от март до октомври важи лятно часово време, така че трябва да добавите още един час към получения резултат. Така че в нашия пример ще бъде 10.50 ч. DST. Четири пъти в годината корекцията на уравнението за време е 0, така че слънчевите часовници показват същото време като механичните часовници. Това се случва на 15 април, 14 юни, 2 септември и 25 декември.
Намиране на местния меридиан
За да настроите правилно слънчевия часовник в градината , е необходимо да зададете местен 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 компас за това, защото магнитният север се различава значително от географския север.
1.Изберете равно, слънчево място. Нека е празно и без неравенства. Това трябва да е мястото, където планираме да поставим часовника
2.Забийте вертикална пръчка или права пръчка в земята. Много внимателно го намазваме. Това ще бъде измервателен гномон, същият, който са използвали древните. Оптималната дължина е 1-1,5 m (твърде късата ще даде ненадеждни показания, а твърде дългата ще размаже края на сянката на земята).
3.2-3 часа преди слънчевия обяд правим кръг около гнома с радиус, равен на дължината на сянката му (през лятото слънчевият обяд се провежда около 13:00 ч.)
4.Маркирайте точното място, където краят на сянката на гномона докосва кръга.
5.Ние изчакайте края сянката на гномона отново докосва кръга. Това ще се случи 2-3 часа следобед. Отбелязваме това място. дъгата няма значение, но предлагаме да бъде 1,5-2 пъти по-голяма от разстоянието между точките).Маркираме точно местата на тяхното пресичане - трябва да има две от всяка страна на гномона
7.Свързваме пресечните точки на дъгите с права линия - трябва да премине през мястото, където сме го поставили гномон. Честито, това е нашият местен меридиан!
За да увеличите точността на такова измерване, можете да направите няколко кръга около гномона с различен радиус и на всеки последователно да маркирате със сянка местата, където ги докосвате. Следващата процедура трябва да се повтори за всеки от кръговете, като начертаната меридианна линия трябва да бъде еднаква за всички тях. Независимо от конструкцията на слънчевия часовник, можем да помислим за фиксиране на меридиана и настройка 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.
Начертаване на хоризонтален часовник
Циферблатът може да бъде начертан с помощта на която и да е от безплатните компютърни програми, налични в Интернет (напр. Shadows Pro) или чрез инструменти за рисуване. Ето инструкция стъпка по стъпка (Фигура 4).
1.Начертайте две перпендикулярни линии AB и CO, пресичащи се в точка O. Създадените по този начин сегменти ще бъдат използвани по-късно за отбелязване на часовете: CO ще бъде 12 o 'часова линия, AO - 6 сутринта и OB - 18. Те също ще маркират географските посоки на света.
2.От точка O начертаваме линия ОТ така че ъгълът COD да има стойност, равна на географската ширина на мястото, за което е проектиран часовникът. В нашия пример това е 50 °, което съответства на южните райони на Краков. CO в точка F.
4.От точка F начертаваме права GH, успоредна на AB.
5.От точка F измерваме дължината на отсечката FE с дебеломер и след това отбелязваме точка C върху CO, така че FC да е равно на FE.
6.От точка O измерваме с дебеломер дължината на отсечката OC и след това на правата AB отбелязваме точки A и B, така че OA и OB да са равни OC
7.От точки A, B и C начертайте дъги с произволен равен радиус
8.Разделяме дъгите на ъгли от 15 °.
10.От получените точки J и L начертаваме прави JK и LM, успоредни на CO и пресичащи правата AB.
11От точки A и B продължаваме рамената на ъглите, разделящи техните дъги, така че да пресичат правите JK и LM.
12.От точка O начертаваме прави, свързващи O с местата, където рамената на ъглите пресичат правите GH, JK и LM.
Часовите линии на хоризонталния слънчев часовник вече са готови. Ето как да маркирате часовете върху начертания часовник (снимка 5, редът на нанасянето им трябва да е по посока на часовниковата стрелка)В примера по-горе можете да видите дъгата, начертана около точката O, където завършват часовите линии .Не е необходимо, но благодарение на него избягваме удебеляването, което възниква, когато толкова много линии са концентрирани на едно място. Това е чисто естетически въпрос. Поставяме готовия слънчев часовник така, че линията CO да съвпада с местната линия на меридиана, която отбелязахме по-рано на мястото, където е монтиран часовникът. Точка C и краят на гномона трябва да гледат на север, точка A да сочат на запад, а B да сочат на изток. Точка O е важна и по друга причина: това е така нареченият център на слънчевия часовник, в който трябва да се намира долният връх на гномона. уебсайтът Gnomonika.pl
