Cum să faci un cadran solar. Cum să faci un cadran solar cu propriile mâini Cum să instalezi un cadran solar pe proprietatea ta

Un instrument foarte util. Și extrem de distractiv pentru copii. În plus, dacă abordați problema la scară largă și creativ, puteți realiza nu numai un model din carton, ci și o întreagă compoziție care să vă decoreze grădina sau zona cabana la tara. Deci, să ne dăm seama cum să o facem ceas solar cu propriile tale mâini. Și, în primul rând, să ne uităm la modelele de dispozitive.

Ce fel de ceas de soare poate fi?

De-a lungul istoriei sale, omenirea a inventat patru tipuri de astfel de ceasuri:

• orizontală;
• vertical;
• polar;
• ecuatorial.

Ce poti sa faci singur?

Dintre cadranele solare enumerate, cele mai ușor de construit cu propriile mâini sunt:

Știm deja aproximativ cum să facem un cadran solar cu propriile noastre mâini. Dar să ne întoarcem la instrucțiuni detaliate?

Ceas ecuatorial de casă

Vom realiza un model de cadran solar cu propriile noastre mâini conform următoarei scheme:

1. Tăiați un cerc potrivit din placaj, plastic sau carton gros.
2. Luăm un raportor vechi și bun și facem marcaje la fiecare 15 grade. În mijloc avem 12. În dreapta numărului sunt 11, 10, 9, 8, 7. În stânga celor douăsprezece sunt 1, 2, 3, 4, 5 și 6. Astfel, în fața noastră va exista să fie un anumit semicerc, care se va „întinde” în punctul cel mai convex.
3. Puteți aplica pur și simplu aceste numere cu un creion sau un stilou, sau puteți aborda problema cu entuziasm și să o proiectați frumos.
4. În mijlocul semicercului, chiar deasupra semnului „12”, introducem un băț drept, tijă, ac sau ceva asemănător.
5. Cum să faci în continuare un cadran solar cu propriile mâini? Acum, cel mai important lucru este să plasați structura sub unghi drept. După cum am spus, ar trebui să fie legat de latitudinea punctului în care vă aflați. Acest lucru poate fi aflat fie privind o hartă geografică, fie apelând la motoarele de căutare și enciclopediile online.
6. Cum determinăm gradul corect de înclinare? Din 90 scadem latitudinea locației dvs. De exemplu, ești la Moscova. Aceasta este la 55° latitudine nordică. Deci, 90 - 55 = 35°. Ne vom înclina cadranul cu 35 de grade.
7. Asta s-a rezolvat. Acum stabilim unde este nordul. Aici ar trebui să îndrepte mâna și „fața” ceasului nostru.

Puteți face un cadran solar ecuatorial cu propriile mâini astfel. Dezavantajul este că iarna dispozitivul nu va afișa corect ora.

Ceas ecuatorial din carton

Este posibil să faci un cadran solar cu propriile mâini din carton. Urmăm instrucțiunile:

Cadran solar orizontal

Cel mai simplu mod de a-ți face singur cadranul solar pentru copii este acest tip. ÎNCEPE:

1. Folosind un gnom, tăiem o săgeată pentru dispozitivul nostru din material dens. Aici ai nevoie și de un raportor - facem un unghi drept, iar cel care va sta pe cadran trebuie determinat - va fi egal cu latitudinea orașului tău. Să luăm Moscova - pentru această localitate acest unghi gnomon va fi egal cu 55°.
2. Săgeata este instalată la unghiul calculat pe o bază puternică - plastic, placaj etc. Nu este nevoie să aplicați încă diviziuni.
3. Instalăm cadranul solar pe sol, astfel încât vârful unghiului calculat să arate spre sud, iar laturile triunghiului care emană din acesta ar trebui să se grăbească spre nord.
4. Este important ca designul nostru să fie static.
5. Acum este timpul să facem observații într-o zi însorită. În fiecare oră aplicăm împărțirea corespunzătoare de-a lungul umbrei gnomonului.

Cadran solar la dacha

Este o idee bună să-ți faci propriul cadran solar la dacha - orizontal sau ecuatorial. Nu este numai meșteșug util, dar și un lucru curios pentru copii, un element care decorează peisajul. Deoarece ceasul va fi într-un spațiu deschis, neprotejat de elemente, aceste fapte trebuie luate în considerare atunci când îl faceți:

1. În primul rând, alegeți cea mai însorită zonă care nu este umbrită de clădiri și copaci și nivelați-o.
2. Poate fi folosit ca cadran placi ceramice, piatra cu suprafata neteda, busteni taiati, placa decorativa mare, capac metalic rezervor. Un cadran solar realizat cu propriile mâini într-un pat de flori arată grozav în fotografie.
3. Puteți să nivelați zona, să o umpleți cu nisip și apoi să așezați diviziunile și numerele cu pietricele. Puteți folosi acrilic, email sau altă vopsea permanentă.
4. Gnomonul este, de asemenea, realizat din materiale rezistente - plastic, lemn. În cazul unui ceas ecuatorial, puteți folosi o tijă sau un știft metalic.

Despre alte tipuri de ceasuri solare

Ne-am dat seama cum să facem un cadran solar cu propriile mâini - orizontal și ecuatorial. Dacă acest lucru nu este suficient pentru dvs., atunci puteți încerca să creați modele experimentale de alte soiuri.

Cadranele solare polare se caracterizează prin faptul că linia lor de cadran este orizontală, alungită în direcția est-vest. Gnomonul este un dreptunghi situat în mijlocul cadranului pe latura sa largă. Diviziunile digitale sunt aplicate pe partea dreaptă (de la gnomon) de la 1 la 6, pe partea stângă (de la gnomon) de la 12 la 7. Marcajele sunt plasate în fiecare oră de-a lungul umbrei aruncate din dreptunghi. De asemenea, este important aici, ca și în cazul ceasului ecuatorial, să înclinați cadranul în funcție de latitudinea locației dvs.

Cadranele solare verticale sunt complicate prin aceea că trebuie realizate pe o suprafață perpendiculară pe pământ, întotdeauna pe latura de sud (pentru emisfera nordică). Dacă este un perete, atunci ar trebui să ai grijă de cum vei monta săgeata pe el. Cadranul este paralel cu orizontul. Odată ce ați setat mâna (chiar deasupra bazei cadranului), un plumb coboară din ea - stabilește ora prânzului. Alte simboluri digitale sunt aplicate de-a lungul umbrei gnomonului.

Notă către maestru

Așa că am rezolvat totul instructiuni practice. În concluzie, am dori să vă prezentăm și vouă recomandari practice:

• Cadranul solar „funcționează” atâta timp cât lumina noastră principală este vizibilă pe cer. Prin urmare, nu trebuie să puneți ora pe cadran după apus sau înainte de zori - aceasta este o muncă suplimentară.
• Expresia „funcționează ca un ceas” nu se aplică în totalitate invenției noastre. Datorită naturii orelor de lumină fluctuante, timpul se va grăbi asupra lor primăvara și va rămâne în urmă toamna. Prin urmare, nu este nevoie să faceți designul monumental pentru a putea regla diviziunile ceasului în funcție de sezon.

Să-ți faci propriul cadran solar este interesant, ușor și educativ. Aceasta nu este doar o jucărie educativă pentru copii, ci și un decor excelent pentru o cabană de vară!

Toți cei care locuiesc într-o casă privată se străduiesc să-și decoreze complot personalîn conformitate cu inovaţiile de design şi tendințele modei. Adesea baza design peisagistic se pune un design natural - un cadran solar. Veți fi surprins, dar puteți determina cu exactitate timpul folosindu-le. Astăzi vom face un cadran solar cu propriile noastre mâini.

Soarele ca un cadou

Pe măsură ce timpul a trecut, am învățat să facem ceas de mână, iar nevoia de a avea încredere în soare a dispărut. Dar astăzi cadranul solar a izbucnit în întinderile grădinii noastre. De ce nu un decor de designer?

Mai întâi, să aflăm ce tipuri de ceasuri solare există în natură. Sunt trei în total:

• orizontală;

• ecuatorial;

• vertical.

Puteți realiza astfel de ceasuri din orice material, chiar și din carton. În general, orice material rezidual vă va fi de folos.

Vă rugăm să rețineți că designul unui cadran solar este diferit de un dispozitiv convențional de cronometrare. Asigurați-vă că faceți următoarele elemente:

• placa de cadran;
• gnomon;
• pointer;
• centrul cadrelor.

Un cadran solar la dacha cu propriile mâini poate fi realizat sub forma unei fântâni sau a unei figurine. Practic, poți face orice. Totul depinde de amploarea imaginației și a abilităților tale.

Asigurați-vă că plasați ceasul într-un loc însorit, unde nu există umbră. Umbra va fi aruncată de gnomon. Pe cadran va apărea o linie de umbră, care va acționa ca o săgeată. Desigur, noaptea nu vei putea vedea cât este ceasul. Dar în timpul zilei, în timp ce te plimbi sau te distrezi grozav în grădină, poți oricând controla trecerea minutelor și a orelor.

Citeste si:

Cadran solar vertical DIY - cel mai simplu mod construi decor original pentru o grădină sau o alee. Acest ceas trebuie așezat pe un perete, gard sau stâlp. Pot fi din lemn, plastic, metal, carton.

În urma soarelui

Pentru a face nu doar un element decorativ, ci și un ceas cu adevărat funcțional, trebuie să cunoașteți câteva caracteristici:

• Vom determina unghiul de înclinare folosind formula: 90° - unghiul latitudinii tale;
• gnomonul trebuie să fie lung pentru a arunca o umbră;
• fiecare oră este de aproximativ 15°;
• Construcția ceasului se face cel mai bine în cea mai lungă zi a anului;
• Puteți decora un cadran solar cu pietre, margele, plăci, lemn, cărămizi, sticlă și elemente forjate.

Un mic sfat: înainte de a modela design complex- ceas solar, exersare pe versiuni de buzunar. Pentru aceasta este mai bine să folosiți placaj sau carton. Și numai după ce vă perfecționați abilitățile, începeți să creați un adevărat miracol al naturii.

Deseori, în instituțiile preșcolare puteți găsi ceasuri solare. Un astfel de element nu numai că va decora teritoriul grădiniţă, dar îi va ajuta și pe copii să se dezvolte și să-și extindă pe deplin orizonturile.

Și dacă îți atragi și descendenții la proces creativ, atunci va fi pur și simplu minunat. Ei vor putea învăța cum să facă calcule, desigur, sub îndrumarea ta strictă și își vor arăta și imaginația. Încredințează decorul copiilor tăi. Rezultatul este un design neobișnuit și foarte frumos.

Materiale necesare:

• Piatra zdrobita;
• adeziv durabil;
• nisip;
• ciment;
• gnomon;
• ţiglă;
• pietre;
• lac, vopsea;
• linoleum pentru decuparea numerelor.

Descrierea pas cu pas a procesului creativ:

• Vom construi un ceas orizontal, deci nu sunt necesare calcule.
• Pentru început, să implicăm reprezentanții jumătății mai puternice a umanității în lucrări complexe. Trebuie să săpăm o groapă care nu este prea adâncă.

• Umpleți gaura cu nisip, încercând să-i nivelați suprafața cât mai mult posibil.

• Acum să luăm o bandă de măsură și să măsurăm diametrul cercului nostru.
• Un suport pentru lopata, grebla sau tocator este potrivit pentru un astfel de element. Puteți lua un tub metalic.

• Apoi vom umple groapa cu piatră zdrobită. Să o distribuim uniform. Puteți folosi chiar și screening-ul.

• Acum trebuie să găsim constructor profesionist, care va pregăti mortarul de ciment și va realiza șapa.

• Nu vom putea efectua alte acțiuni până când soluția nu se va întări complet, așa că avem o zi liberă neplanificată.
• Este timpul să instalați gresie folosind adeziv pentru faianță este indicat să alegeți varianta de exterior.
• Dacă aveți straturi de plăci calificate în grupul dvs., este mai bine să păstrați forma cercului. Și dacă nu, un pătrat va merge.
• Să pictăm imediat gnomonul culoare aprinsa. Avem nevoie de o acoperire pentru uz exterior.

• Pentru a vă asigura că totul este perfect, frecați cusăturile plăcilor cu lipiciul rămas.
• Măsurăm cercul, centrul este gnomonul nostru.
• Așezați piatra zdrobită sau pietricelele într-un cerc și fixați-o cu lipici.
• Efectuăm aceste acțiuni numai după ce adezivul pentru faianță s-a întărit complet.

• Dar acum va trebui să muncim din greu și să lucrăm ca observatori. Într-o zi senină și însorită, vom merge la ceasul nostru în fiecare oră și vom face semnele indicate de gnomon.

• În jurul valorii de noi putem continua să proiectăm ceasul și postarea rocă decorativă.

• Pentru a ne asigura că piatra decorativă ține ferm și copiii nu o pot desprinde, haideți să o reparăm cu o soluție de ciment.
• Vom vopsi interiorul cadranului cu vopsea aurie.

• Vom vopsi exteriorul ceasului cu vopsea sau lac de navă.

• Să luăm bucăți de linoleum și să tăiem numere din ele.
• Puteți desena cifre arabe sau romane manual. Pentru a-l face să arate frumos, folosește șabloane.
• Să lipim numerele noastre pe cadran.
• Acum ceasul este gata. Copiii se vor bucura privind un astfel de miracol al naturii.

AM VIS DE MULT CĂ AM UN CEAS DECORATIV DE Grădină ÎN FRAȚA PORȚII SĂTREA ÎN PARTELĂ.

IUBESC SI POT LUCRARE CU PIATRA, ASA CA AM LUAT-O CA BAZA UNUI PRODUS VIITOR.

A DEVENIT FRUMOS ȘI UTIL - ACUM ATÂT EU, cât și ORICE TRĂCĂTOR ÎNTR-O ZI ÎNSOARE POT DETERMINA CU UȘOR CATE ESTE ORA.

Am găsit un bolovan dimensiune potrivită cu o suprafață plană largă.

Pentru a verifica calitatea unui bolovan, trebuie să-l răzuiți cu ceva - dacă piatra se sfărâmă ușor, atunci nu este potrivită pentru lucru. Granitul este cel mai bine lustruit și șlefuit.

Apoi a început să facă calculele. Am aflat latitudinea la care se află Mogilev: 53 de grade. 55 min. - unghiul de înclinare al gnomonului* (53 de grade) de-a lungul latitudinii zonei garantează acuratețea cadranului solar. Am determinat experimental că înălțimea aproximativă a gnomonului nu ar trebui să se extindă dincolo de limitele viitorului cadran.

Am marcat un unghi drept pe o bucată de aluminiu. Folosind un raportor, am desenat un unghi de 53 de grade de la linia de jos în sus. 55 min. (vezi diagrama 1). Am trasat linii ondulate înăuntru pentru ca indicatorul să pară mai distractiv și am decupat-o cu un ferăstrău (poate fi făcut din unghii lungi, ace de plastic sau ace de tricotat).

Pe suprafața plată a bolovanului, am marcat centrul cercului, am tras o linie de la acesta până la margine - acesta este marcajul de la ora 12. De pe această linie, folosind un raportor, am concediat 15 grade, în fiecare direcție de 8 ori (Diagrama 2) - marcați de la 4:00 la 20:00.

1. Marcajele cadranului pot fi desenate mai întâi pe o coală de hârtie care se potrivește exact cu dimensiunea planului cadrului** și apoi transferate pe placă.

2. Dacă dimensiunile permit, puteți marca pe cadran diviziunile de jumătate de oră și sferturi de oră cu bucăți de sârmă inoxidabilă, pietre colorate, sticlă, fixându-le cu lipici impermeabil.

Folosind o râșniță cu roată diamantată, am tăiat aceste linii pe piatră, de 2 mm lățime și 5 mm adâncime. Gnomonul a fost condus cu un ciocan de-a lungul liniei de amiază, aliniind centrul indicatorului cu centrul cadranului ca în diagrama 2

Am răsucit sârmă de aluminiu d 1,5 mm într-o spirală și l-am introdus în toate tăieturile cu un ciocan (foto 1) La capetele liniilor am făcut găuri și am introdus piulițe în ele (foto 2) Am scobit o adâncitură în partea inferioară a bolovanului și a încercat o țeavă d 150 mm în ea - pe un astfel de piedestal este mai ușor să setați și să strângeți ceasul. Am băgat țeava în pământ (foto 3) și am pus deasupra un bolovan.

Am pus cadranul busolei pe linia de amiază spre nord. Am verificat citirile cadranului solar, ca de obicei, la prânz. Am pus pietre mici sub bolovan și l-am cimentat.

Rama cadranului solar este instalată strict orizontal la locul său permanent. Puteți verifica nivelul folosind o farfurie umplută până la refuz cu apă.

Am venit cu un design corespunzător pentru un astfel de ceas. Sub pavaj am pus un fir curbat în formă de gât și cap (foto 4) - s-a dovedit a fi o lebădă. Am gaurit capacele de ciuperci si le-am asezat pe tije din picioare (foto 5)

Am găsit o inimă de piatră în Nipru, am fixat o săgeată pe ambele părți (foto 6 Am înfipt o sabie într-un alt pietruit, după ce am tăiat mai întâi piatra (foto 7). Apropo, am conectat toate piesele fără lipici.

În familia mea sunt 5 dragoni conform orașului de est, așa că am sculptat o sculptură a acestui animal dintr-o piatră cameleonică. Lângă garaj, zidul de lut se dărâma. L-am întărit cu pavaj și plăci decorative folosind ciment mortar(foto 8)

Pe o notă

Secvența simbolurilor orelor de pe cadran urmează regula de mișcare a acțiunii unui ceas mecanic. Punctul de referință este linia de la amiază care merge de la baza gnomonului. Poate fi determinat destul de precis folosind o busolă (linia nord-sud).

Este și mai convenabil să folosești un ceas simplu, comparând citirile sale cu umbra gnomonului. Această linie este determinată în mod deosebit de precis de ceas în zilele dinainte și după 16 aprilie, 15 iunie, 31 august și 26 decembrie. Cel mai simplu design de ceas este orizontal, așa că îl puteți face cu copiii dvs. chiar pe pământ: desenați un cerc uniform, lipiți un băț în centru - vă va servi drept gnomon.

Desenați o linie dreaptă din centrul cercului spre nord - amiază în funcție de ora astronomică. Împărțiți cercul în douăzeci și patru de sectoare egale. Înclinați stick-ul indicatorului în direcția nord, la un unghi corespunzător latitudinii zonei dvs.

Cadran solar DIY - fotografie

* Gnomon este o tijă care este atașată de cadran, iar umbra acestuia arată ora.

Și avem o oportunitate grozavă de a lăsa lumina soarelui in actiune, facand Cadran solar DIY. Desigur, nu vor înlocui ceasurile tradiționale - mecanice și electronice -, dar acest produs de casă este foarte distractiv, iar pentru reprezentanții tinerei generații - și educațional, deoarece modelul cadranului solar pe care îl vom realiza este cel mai eficient, iar fabricarea lui va necesita anumite cunoștințe în domeniul astronomiei și trigonometriei.

Există multe varietăți ale acestui dispozitiv antic pentru măsurarea timpului. Dar, printre toată varietatea de cadrane solare folosite vreodată, următoarele tipuri se disting ca fiind principale sau clasice:

Ecuatoriu (în astfel de cadrane, planul cadrului (cadranul) este paralel cu ecuatorul, iar gnomonul (partea care aruncă umbra), de obicei o tijă de metal, este paralel cu axa pământului);

Orizontal (planul cadrului este paralel cu planul orizontului, iar gnomonul are forma unui triunghi, una dintre laturile căruia este înclinată față de planul cadrului la un unghi egal cu latitudinea locului unde este instalat ceasul) ;

Verticală (după cum sugerează și numele, cadranul unui astfel de ceas este plasat într-un plan vertical, de obicei pe pereții clădirilor).

Cadran solar de perete (Catedrala Ely, Anglia)

Vom realiza un cadran solar de tip ecuatorial, deoarece este cel mai usor de realizat. Datorită faptului că cadranul este instalat paralel cu ecuatorul, iar soarele se mișcă aproape uniform peste sfera cerească, umbra gnomonului se va deplasa cu un unghi de 15° în fiecare oră. Prin urmare, diviziunile orelor de pe cadran sunt aplicate în același mod ca într-un ceas obișnuit, doar că semnele nu trebuie să aibă 12, ci 24. Este clar că partea superioară a cadranului este puțin probabil să fie utilă, cu excepția rezidenților din Arctica, când vine ziua polară și soarele va străluci non-stop.

Nu este nevoie să desenați singur cadranul, îl puteți folosi șabloane gata făcute- rotund sau pătrat (după ce preferi):

Sarcina noastră se rezumă la orientarea corectă a cadranului solar în spațiu. Unghiul de înclinare a cadranului față de planul orizontal se determină după cum urmează:

α=90°-φ ,

unde φ este geografic latitudine. Puteți afla latitudinea locului de reședință pe o hartă sau pe Wikipedia.

Și cunoscând unghiurile necesare, este foarte simplu să facem un suport înclinat pentru cadranul nostru din carton sau hârtie și apoi să lipim pe el un cadran tipărit sau să pregătim o scanare a carcasei ceasului cu o imagine tipărită a cadranului într-un editor grafic.

Cunoaștem dimensiunile șablonului de cadran. Latura carcasei este un triunghi dreptunghic. Astfel, știm lungimea ipotenuzei C și unghiurile triunghiului, iar lungimile catetelor A și B sunt calculate folosind formule trigonometrice:

A=C×sinα

B=C×cosα

Rămâne doar să desenăm dezvoltarea în funcție de dimensiunile obținute, este posibil chiar și fără pereții laterali.

Am făcut o carcasă cu un capac din spate care se deschide (voi explica de ce mai jos):

Indiferent ce faci, tot ajungi cu o cutie.

Ei bine, acum trebuie să instalați un gnomon în centrul cadranului. Pentru a face acest lucru, puteți folosi orice tijă de dimensiune adecvată (de exemplu, un pai de plastic dintr-o pungă de suc). O poți face și din carton sau hârtie:

Tăiem o bandă dreptunghiulară de 60 mm lățime (determinăm empiric lungimea, cu ochiul, astfel încât la pliat să obținem un tub dens cu un diametru de aproximativ 5-6 mm cu un orificiu mic);

Așezați bandă dublu pe o margine și rulați tubul;

Decupăm o altă fâșie dreptunghiulară de 15-20 mm lățime și, de asemenea, o rulăm într-un tub cu un diametru care se potrivește cu diametrul găurii din primul tub;

Tăiați o parte a primului tub la o distanță de 10 mm de margine (aceasta va fi ceva ca o piuliță)

și conectați piesele;

Fixăm gnomonul pe cadran, fixându-l pe revers cu o „piuliță” (acesta este locul în care capacul de deschidere este la îndemână).

Cadranul solar este gata. Acum, pentru ca acestea să funcționeze corect, trebuie să le plasați într-un loc însorit (pe un pervaz, pe un balcon etc.), astfel încât gnomonul „să privească” spre nord (determinăm direcția folosind o busolă).

Desigur, nu trebuie să vă așteptați la o coincidență exactă a citirilor unui astfel de cadran solar cu citirile ceasurilor obișnuite. În primul rând, cadranele solare care arată ora solară reală nu țin cont de ora standard dintr-o anumită zonă. În al doilea rând, nu trebuie să uităm că polii magnetici și geografici ai Pământului au o discrepanță, iar faptul că am orientat ceasul de-a lungul polului magnetic va introduce și o oarecare eroare.

Și în sfârșit, principalul punct de care trebuie să ții cont este că ceasul ecuatorial funcționează doar în perioada dintre zilele echinocțiului de primăvară și toamnă. În restul timpului, suprafața superioară a cadrului va fi în umbră. Dar ziua echinocțiului de primăvară în emisfera nordică este curând, așa că așteptarea nu va fi lungă. Există suficient timp pentru a face un cadran solar cu propriile mâini și a-l pune la lucru.

Experimente de succes pentru tine! Și ne vedem din nou la

Cel mai vechi mecanism de a spune timpul. Cadran solar- cel mai simplu dispozitiv, dar conține cunoștințele și observațiile strămoșilor noștri străvechi. În prezent ceas solar folosite ca decorarea peisajului. De exemplu ceas solar părinții își învață copiii structura sistemului solar și construcția în sine Cadran solar DIY- o activitate cea mai interesantă pentru copiii noștri, de exemplu, a fi pe plajă. În timpul producției ceas solar trebuie să cunoașteți câteva puncte și caracteristici ale designului lor, despre care vom vorbi în acest articol.

Din ce este făcut un cadran solar?

Cadran solar constau dintr-o mână arătător care aruncă o umbră (această mână se numește gnomon) și un cadran solar. Timp de ceas solar determinată de umbra aruncată de gnomon pe cadran. Totul este simplu, dar există câteva particularități. Fata de ceas ceas solar este împărțit în 24 de ore, mai degrabă decât 12 ore, ca în ceasurile mecanice convenționale. Cadranul sau gnomonul trebuie să fie înclinat deasupra planului. Cadran solar nu ia în considerare ora de vară. Cadrul solar funcționează numai pe vreme senină sau parțial înnorat în timpul zilei. Asta sunt toate restricțiile ceas solar.

Există mai multe tipuri ceas solar. Să ne ocupăm de ei în ordine.

O poți face chiar pe nisipul de pe plajă. Mai întâi trebuie să știm două lucruri: la ce latitudine ne aflăm și unde este nordul. Dacă a doua parte poate fi instalată prin selecție, atunci cu prima va trebui să fiți pregătit. Deci, avem o busolă și ne cunoaștem latitudinea (Sankt Petersburg - 60, Moscova - 55, Nijni Novgorod - 56, Ekaterinburg - 56, Soci - 43, Rostov-pe-Don - 47, Novosibirsk - 55, Vladivostok - 43 grade latitudine nordică). Dacă facem un cadran ceas solar pe o suprafață portabilă - desenați un cerc și împărțiți-l în 24 de părți. Dacă facem un cadran solar pe pământ, desenăm un cerc, introducem un băț (gnomon) în centrul cercului și înclinăm-l spre nord, astfel încât unghiul dintre suprafața pământului și gnomon să fie egal cu latitudinea noastră, desenați un linie de la capătul inferior al gnomonului exact la nord - va fi ora 12 după-amiaza, ora astronomică. Desenăm liniile rămase, împărțind întregul cerc în 24 de sectoare egale. Fiecare sector ceas solar egal cu 15 grade.

O ambuscadă ne așteaptă aici. După delimitarea competentă a cadranului și înclinarea gnomonului, este afișată ora ceas solar poate diferi de ora afișată la televiziunea locală. Problema constă în ora și fusurile orare ale maternității, care au fost create artificial pentru comoditate. Un cadran portabil va rezolva cu ușurință această problemă prin simpla rotire până când ora este corectă. Cu un ceas desenat pe nisip putin mai complicat, acest punct trebuie luat in considerare atunci cand incepeti sa vopsiti cadranul. De exemplu, puteți amâna marcarea cadranului până la ora 12, când vom determina nordul fără busolă și vom desena cu precizie axa principală a cadranului cadranului nostru. Dacă nu ai timp să aștepți și creativitatea izbucnește din tine, pictează cadranul ceas solarîn versiunea schiță și ajustați cadranul la eroarea pe care ați primit-o.

La latitudinile noastre ceas solar Ele lucrează în plină vară de la 8:00 la 20:00, așa că este aproape inutil să împărțiți numerele între aceste valori. Din acest motiv, baza gnomonului este adesea mutată în jos pe un cadran rotund.

Același ceas orizontal, doar gnomonul este setat clar pe verticală, iar cadranul în sine este înclinat pe suprafața pământului la unghiul de latitudine unde este instalat un astfel de ceas.

Cadran solar vertical.

Cadran solar vertical de obicei montate pe pereţii caselor. Același gnomon înclinat și cadran marcat la 15 grade.

De obicei, în orașe fac un tip mixt ceas solar, adică Cadranul este înclinat la jumătate de unghi, iar gnomonul este înclinat la jumătate de unghi. Această construcție ceas solar arată mai impresionant, de fapt, de aceea sunt făcute.

Constructie ceas solar DIY-ul vă va captiva cu adevărat copilul și, în plus, îi va extinde orizonturile.

Istoria cadranului solar

Omul a inventat o serie de instrumente pentru măsurarea timpului, de exemplu, ceasurile lunare, de apă, lumânări, care au fost folosite până în secolul al XVIII-lea, apoi clepsidră iar din secolele XVI până în secolele XVIII ceasuri cu ulei. Cu toate acestea, datorită dependenței lor de condițiile externe și fluctuațiilor lor, precum și din cauza imperfecțiunilor tehnice, aceste mijloace de măsurare a timpului nu și-au găsit utilizare universală.

Conform cronologiei moderne, ceasurile de diferite grade de complexitate existau deja peste tot cu 4000 de ani în urmă. Primii care au încercat să le realizeze au fost egiptenii, care au inventat hărțile cu ceas a stelelor și a fost posibil să se determine timpul nopții observând răsărirea stelelor. În ceea ce privește ziua, egiptenii târzii au inventat ceasurile cu umbră (ceas de soare). Umbra de pe fasciculul transversal a traversat treptat o serie de semne de la răsărit până la apus. Un set de instrucțiuni pentru realizarea unui astfel de ceas a fost găsit în mormântul unui faraon.

Seti I, care a domnit în jurul anului 1300 î.Hr. Astfel de ceasuri de umbră simple au fost predecesorii solar.

Condiții climatice deosebit de favorabile pentru măsurarea timpului de utilizare ceas solar avea Egiptul. Știri despre cele mai vechi dintre egiptene antice ceas solar datează din timpul domniei lui Thutmose al III-lea – prima jumătate a secolului al XV-lea. î.Hr. Un tip de cadran solar era un ceas în trepte sub forma unui obelisc cu două suprafețe înclinate orientate de-a lungul unei axe est-vest și împărțite în trepte. La răsărit, umbra a căzut pe marginea treptei superioare a uneia dintre aceste suprafețe - cea de est, apoi a scăzut treptat până a dispărut complet până la prânz. Apoi, după-amiaza, umbra a apărut din nou în partea inferioară a suprafeței vestice, de unde a continuat să se ridice până când, la apus, a atins marginea treptei superioare.

Pe cel descris ceas solar timpul a fost măsurat prin lungimea, nu direcția, a umbrei aruncate. Cu toate acestea, egiptenii aveau un cadran solar cu o scară pentru a determina direcția umbrei aruncate. Celebrul arhitect și constructor roman Marcus Vitruvius, care a lucrat în timpul domniei lui Cezar și Augustus, descrie cel puțin 13 tipuri de cadrane solare în lucrarea sa „Arhitectură”.

Acestea includ, de asemenea, goluri orizontale cadran solar emisferic- așa-numitele emisfere. Suprafața interioară a emisferei reprezenta o emisferă cerească cu o linie de ecuator, două linii de solstițiu și o scară de timp de douăsprezece ore. Invenția unor astfel de ceasuri este atribuită celebrului astronom antic Aristarh din Sames, care a trăit în anii 320 - 250. BC care a facut si ceas solar cu cântare semicirculare împărțite în cinci părți (ore) de lungime inegală. In perfectionarea greaca ceas solar Renumitul matematician, doctor, fondatorul astronomiei grecești Eudoxus din Knidos, care a trăit în 408 - 356, a avut și el un rol important. î.Hr. Capătul ascuțit al gnomonului, care a servit inițial egiptenilor să limiteze clar umbra de pe solantă, a fost ulterior înlocuit de greci cu o mică gaură rotundă, așa-numitul ochi solar, care arunca un mic punct de lumină pe solantă. . Pe lângă ceasurile orizontale de mai sus, grecii aveau și mai avansate cadran solar vertical, așa-numitele hemocicluri, pe care le-au pus clădiri publice. Toate cadranele solare antice se bazau pe principiul simplu al gnomonului, în care lungimea și direcția umbrei aruncate depindeau nu numai de poziția Soarelui la un moment dat pe cer, ci și de perioada anului.

Cu metoda romană de a împărți ziua și noaptea în 12 ore, orele de zi au fost prelungite primăvara și vara și scurtate toamna și iarna. Cadranul solar antic, datorită imperfecțiunii sale, indica ora, a cărei caracteristică principală era că, sub influența înclinării schimbătoare a Soarelui, lungimea orelor de zi și de noapte se schimba pe parcursul anului. Mai târziu antic și multe cadran solar medieval avea solzi curbilinii care au eliminat acest dezavantaj. Astfel de ceasuri, cu scale de timp mai complexe și mai precise calculate pentru intervale trimestriale sau lunare, au fost folosite până în jurul secolului al XV-lea. O nouă eră în dezvoltarea cadranelor solare a fost deschisă printr-o invenție importantă care datează din 1431. Principiul său a fost să instaleze o săgeată umbră în direcția axei pământului. Această inovație simplă a realizat ca umbra mâinii, numită semiaxă, după această inovație să se rotească uniform în jurul semiaxei, rotindu-se cu 15 grade în fiecare oră. Acest lucru a făcut posibilă introducerea orei uniforme, care putea fi folosită pe tot parcursul anului, iar segmentele corespunzătoare orelor aveau aceeași lungime, indiferent de altitudinea în schimbare a Soarelui. Următoarea etapă de dezvoltare ceas solar a devenit un cadran solar cu busolă. Primului creator ceas solar un astronom și un matematician cu busolă corectivă

Regiomontan. cu un cadran paralel cu planul ecuatorului Pământului și un gnomon perpendicular pe acesta, erau, în esență, cele mai simple ceasuri cu o scară de timp uniformă. Creatorii unor astfel de ceasuri au presupus de obicei că vor fi folosite în diferite latitudini geografice. Uneori, astfel de ceasuri aveau o mână cu viteză și un cadran mic cu o săgeată pentru numărarea intervalelor de minute cu o precizie de 1 până la 3 minute. Astfel de ceasuri au fost numite heliocronometri.

Au existat și ceasuri ecuatoriale, concepute astfel încât cadranul lor să indice direct media timpul solar, nu local timpul solar, ca un ceas ecuatorial obișnuit. Soiuri ceas solar au fost foarte diverse. Sensuri giratorii interesante ceas solar- una dintre opțiunile pentru ceasurile solare de călătorie, care de foarte multe ori a servit și ca pandantiv decorativ.

Partea principală astfel de ceas solar era un inel de alamă cu diametrul de câțiva centimetri cu un alt inel mobil prevăzut cu o gaură pentru o rază de soare. Literele inițiale ale numelor lunilor erau de obicei gravate pe suprafața exterioară a inelului principal, iar în fața lor, pe suprafața interioară, era o scară de oră. Înainte de măsurare, a fost necesar să rotiți inelul mai mic, de obicei fier, astfel încât orificiul pentru grinda să se afle la numele lunii corespunzătoare. La măsurarea timpului, ceasul era ținut într-o poziție care permitea razei soarelui să treacă prin orificiul cântarului. Așa-numitele inele ecuatoriale au fost construite pe un principiu similar - ceasuri similare, pe inelul principal al cărora mai erau două cercuri care se intersectează unul cu celălalt. Mai târziu, a apărut o nouă versiune cu o bară transversală în loc de un al treilea inel.

Pe o parte a acestei bare transversale erau indicate lunile, iar pe cealaltă - semnele zodiacului. În mijloc era un jumper cu o mică gaură pentru trecerea razei soarelui. Poziția corectă a acestor ceasuri la măsurarea timpului a fost atunci când raza soarelui care trecea prin gaură a lovit linia centrală a cercului ecuatorial. Pentru a încheia această secțiune, aș dori să mă opresc pe scurt asupra unuia dintre modelele de drum ceas solar, folosit de călători indieni. Erau bețișoare octogonale din lemn, cu un vârf de metal lung de 160 cm, cu cântare orelor sculptate. O tijă de aproximativ 15 cm lungime a fost introdusă în orificiul de deasupra cântarului pentru luna corespunzătoare, astfel încât vârful ei să arunce o umbră pe cântar atunci când bastonul era în poziție verticală. Ar fi trebuit să fie 12 solzi pe băț. Deoarece aceleași condiții erau în vigoare pentru zilele îndepărtate de la solstițiu în același timp, era suficient să existe 8 solzi. Aceste ceasuri au primit denumirea de ashadah în funcție de sezonul (iunie-iulie) în care s-a făcut călătoria. Cadran solar nu și-au pierdut niciodată sensul și continuă să fie construite și astăzi. Romanii au perfecționat cadranul solar cu care suntem familiarizați astăzi și chiar au făcut ceas portabil solar, convenabil pentru călătorii. Au durat mii de ani și au rămas multă vreme un mijloc de verificare și coordonare a ceasurilor de roată foarte nesigure, până când au fost în cele din urmă înlocuite de inventarea arcului spiral ca regulator (1674), dar despre asta vom vorbi mai jos. .

Ne-am uitat la designul și funcționarea cadranelor solare, care au fost îmbunătățite și schimbate de-a lungul anilor. Cadran solar cu un stâlp mobil pe înălțime, o busolă și cântare cu diviziuni minute, erau un indicator de timp solar simplu și fiabil, dar sufereau și de unele neajunsuri serioase. Munca lor a fost asociată cu vremea însorită și cu o perioadă limitată de muncă - între răsărit și apus. Prin urmare, noile instrumente pentru măsurarea timpului erau fundamental diferite de ceasurile solare. În timp ce unitatea de timp conform cadranului solar a fost derivată din rotația Pământului și mișcarea acestuia în jurul Soarelui, a fost necesar să se creeze un standard artificial pentru unitatea de timp, de exemplu, sub forma intervalului de timp necesar pentru curgerea unei anumite cantităţi de materie într-un dispozitiv cronometric.