Нарешті знайшов час написати статейку про створення сонячних годин своїми руками. На написання даного матеріалу мене наштовхнули цінні коментарі та редагування користувача Олександра. На перший погляд, створення сонячних годин не зовсім відноситься до теми виживання. Але зрозумівши принцип роботи сонячних годин і сконструювавши декілька зразків, ви краще зрозумієте принципи орієнтування, визначення географічних координат і і.т.д. Та й в цілому, створення сонячних годин своїми руками - дуже захоплююче заняття. Сподіваюся ця тема буде цікава широкому колу читачів нашого сайту.

Як ви знаєте, сонячний годинник - це один з найдавніших наукових інструментів, які використовуються нашими предками дя визначення часу. Нас же, по мимо безпосереднього визначення часу, цікавить розуміння принципів роботи годин, які будуються на принципах орієнтування. Існує безліч видів сонячного годинника. Спробуємо розглянути деякі з них.

У найпростішому вигляді, сонячний годинник складаються з гномона, відкидається тінь від Сонця на циферблат. Тінь працює за аналогією зі стрілкою в звичайних годинах. За тим же принципом імпровізований гномон використовується для визначення географічної широти і довготи, де потрібно визначення сонячного часу і місцевого полудня.

Сонячний годинник показують не місцеве середній час, а справжнє сонячне. Якщо ж ви хочете бачити місцевий час, то необхідно коригувати і зрушувати значення циферблата. Оскільки істинний полудень може на годину інший відрізнятися від місцевого. Запорука правильного визначення часу - це правильно зорієнтовані в просторі годинник.

Якщо гномон буде перпендикулярний площині циферблата і спрямований на світовий полюс, тобто паралельно осі світу, то відкидається від нього тінь ляже в площину годинного кола. Іншими словами площину циферблата буде паралельна площині екватора. Отриманий кут між площиною годинного кола і меридіаном і буде істинним сонячним часом, вираженим в градусах.

Вартові ділення рівномірно наносяться на циферблат через кожні 15 °, виходячи з того, що 1 ч в кутовому вимірі дорівнює 15 °. Саме такий відрізок проходить Земля за 1 ч свого обертання. У горизонтальній площині екваторіальні годинник повинні встановлюватися точно на істинний Північ для Північної півкулі, і навпаки для Південної півкулі. Причому циферблат для Південної півкулі буде мати дзеркальну копію Північного. Для Росії все ж актуальніше перший варіант.

Компас для знаходження лінії Північ-Південь використовувати не зовсім правильно, оскільки компасний напрямок на Північ відрізняється від істинного на величину магнітного схилення, яке може досягати 7-8 °, що складе похибка до півгодини. Хоча можна по топографічних картах місцевості дізнатися магнітне схилення і щорічне магнітне схилення і обчислити цю величину на даний момент. Необхідно визначити істинний полудень місцевості, тоді тінь від гномона і буде вказувати на істинний Північ.

Перевагою екваторіальних годин є простота виготовлення і рівномірність градуювання циферблата. Головним недоліком екваторіальних сонячного годинника, на відміну від інших типів, є обмеженість застосування - вони будуть працювати тільки в період між весняним і осіннім рівноденням. Для Північної півкулі весняне рівнодення - в березні, осіннє - у вересні.

Наведений нижче макет вдосконалених екваторіальних сонячного годинника дозволяє використовувати їх практично без обмеження, завдяки циферблату на зворотному боці.

Північна півкуля - червень 1:00 PM Північна півкуля - грудень 11:00 AM

Макет екваторіальних сонячного годинника для самостійного виготовлення можна скачати тут

Все, що потрібно, це роздрукувати на принтері макет в оригінальному масштабі на щільному папері, або наклеїти на картон, або на тонкий пластик. Перевірити масштаб роздрукованого макета сонячного годинника можна лінійкою по дюймової шкалою, наведеною на одному з листів. В архіві екваторіальні годинник 3 розмірів для Північної і Південної півкуль. Вибирайте той, який вам подобається, але більший розмір більш наочний і точний. Також необхідно знайти стрижень для виготовлення гномона.

Після склеювання макета, годинник потрібно розташувати по лінії істинного полудня і виставити широту на задній частині. І навіть не треба вираховувати кут нахилу циферблата за формулою 90 ° -φ, де φ - широта. Просто з'єднайте зворотну частину гномона із значенням широти вашій місцевості. І можна насолоджуватися древнім способом вимірювання часу))

На відміну від екваторіальних сонячного годинника, у горизонтальних циферблат розташований паралельно площині горизонту. Тому циферблат проградуирован нерівномірно. Після полудня тінь кожну наступну годину повертається на більший кут. Як правило, у горизонтальних годин гномон виконаний у вигляді Трикутник зі стороною, спрямованої на полюс світу, тобто кут між нею і площиною циферблата буде дорівнює географічній широті.

Простого, але цікавого макета горизонтальних сонячних годин я поки не знайшов.

Ще один тип простих сонячних годин. Особливістю є розташування лінії циферблата у напрямку Захід - Схід. Все, що вам потрібно, це роздрукувати макет, наклеїти на картон, і виставити кут нахилу циферблата з гномоном по широті вашій місцевості за допомогою шкали нанесеною на зворотну сторону годин.

Пропоную вашій увазі цікаву саморобку, зроблену своїми власними руками з підручних матеріалів. З одного боку це просто іграшка, сувенір, а з іншого серйозна річ, для користування якою потрібні деякі знання та навички в таких областях науки як астрономія, географія, математика і фізика. Мова піде про давнє приладі для визначення часу-сонячний годинник, про які напевно всі чули, деякі навіть бачили, хтось можливо навіть робив. Детально розписувати принцип роботи і конструкції стаціонарних годин думаю потреби немає, в інтернеті дуже докладно все описано, зупинюся лише на кількох деталях і особливостях.

Для побудови даної конструкції нам знадобляться:
1. Фанера 3-х шарова 4 мм
2. Компас з сухою стрілкою
3. Латунь листова товщиною 1 мм.
4. Провід мідний ø 0,8-1мм.

Інструментальний набір такий:
1. Ножівка по дереву
2. Дуже гострий ніж
3. Лобзик звичайний (НЕ електро)
4. Креслярський інструмент (циркуль, транспортир, лінійка і тд)
5. Ножиці по металу
6. Паяльник
7. Набір надфілів
8. Будівельний фен
9. Наждачний папір різної зернистості
10. При бажанні апарат для випалювання

З назви статті вже стає зрозуміло, що даний прилад є мобільним, тобто переносним, якому для визначення часу необхідна орієнтація щодо земних координат, а саме: полуденна лінія годин повинна співпадати з напрямом меридіана. Для цього в конструкції був встановлений компас. До речі, цей годинник буде коректно показувати час тільки в тій місцевості, координати якої використовувалися в розрахунках. Довгота місця визначає кут нахилу гномона (стрілки годинника) і часові поділу кадрана (циферблата), а широта має значення для поправки місцевого часу до часового поясу (цивільному часу).

Наші годинник будуть складатися з наступних елементів:

1 Компас. Для більш точної орієнтування напрямку на північ в годиннику застосований трохи доопрацьований звичайний стрілочний компас. Доопрацювання полягає в тому, що картушка компаса наклеєна безпосередньо на стрілку, і не просто наклеєна, а з коригуванням магнітного відхилення (для нашої місцевості це становить 11 °, що може дати помилку близько години)

Для початку розібрав компас на складові частини:

Сподобався малюнок картушки просто скачав з інтернету, роздрукував в потрібному розмірі на фотопапері і наклеїв на стрілку з урахуванням магнітного схилення, благо градуювання на картушке вже була

З балансуванням довелося повозитися подшкурівая зворотну сторону.

І ще одна функція такого компаса- картушка, крім вказівки напряму на північ, працює як рівень для установки площини годин в горизонтальному положенні. Звичайно краще було б додатково встановити бульбашковий рівень, але через брак оного вирішив, що установка горизонтальності по картушке буде досить для іграшки-сувеніру, звіряти з ним куранти ніхто не буде.

2 Кадран (циферблат) у горизонтальних годин відрізняється від екваторіального тим, що кути між часовими мітками розташовані нерівномірно. Для горизонтальних сонячних годин розмітку кадрана можна зробити трьома способами:

Перший спосіб найлегший, але не точний, просто потрібно встановити годинник, строго зорієнтувавши їх, і потім кожну годину робити позначку на кадране і таким чином розмітити весь циферблат. Робити це краще в дні, коли поправка рівняння часу близька до нуля (див. «Аналемма»). І показувати такий годинник вже наведене цивільне час, що враховує поправку по довготі.

Другий спосіб - розмітка за допомогою геометричних побудов, для нього потрібні олівець, транспортир і циркуль.

Креслимо дві взаємно перпендикулярні лінії і відзначаємо точку А.

З якої проводимо лінію АС, щоб кут САВ дорівнював широту нашого місцевості.

З точки В проводимо перпендикуляр на лінію АС і позначаємо точкою D

Далі з точки В проводимо коло радіусом ВD до перетину з прямою АВ, і відзначаємо точку О. Тепер використовуючи цю точку в якості центру креслимо коло радіусом ОВ, і ділимо її на сектори по 15 °, продовжуючи кожен промінь до лінії ВС. Точки перетину променів з лінією визначать годинну розмітку наших годин.

Поєднуючи ці точки до точки А отримуємо половину циферблата, вірніше його чверть так як вартові лінії з 6 до 12 симетричні лініях з 12 до 18 щодо осі АВ, а позначки з 18 до 6 годин (назвемо їх нічними) симетричні денним.

Ну і нарешті третій спосіб-тригонометричний або розрахунковий. Визначаємо кути часових ліній за формулою: tg α \u003d sin φ x tg t

Де α- годинний кут на кадране
φ- широта місця
t- часовий відрізок, виражений в градусній мірі (з розрахунку 1ч- 15 °)

Наприклад для мого випадку кут між лініями 11 і 12 годин складе sin57 ° x tg15 ° \u003d 0,8386х0,2679 \u003d 0,2247, що відповідає 12,6 °, ось чому, повторюся ще раз, картушка компаса скоригована на величину магнітного схилення ( 11 °).

Півгодинні і четвертьчасовие лінії досить просто розмітити розподілом годинного ділянки.

Отже, одним з останніх двох способів, кадран був нами розмічений. Отримана розмітка буде показувати нам місцеве середній час, який відрізняється від поясного (цивільного) часу на величину, що залежить від довготи місця спостереження.

Як відомо, відлік часу йде від Гринвічем меридіана (GMT), і далі через 15 ° змінюються часові пояси. Для Московського часу (МСК) часовий пояс GMT +3, але і це умовно щодо справжнього сонячного часу, наприклад різниця істинного і поясного часу в Москві становить 29 хвилин 40 секунд. Це означає, що коли куранти на Червоній площі відбивають опівночі, справжня опівночі по сонячному часу настане тільки через півгодини. У моїй місцевості різниця становить 31 хвилину, тому і ділення зміщені на півгодини. Ось як це виглядає на готовому виробі:

3 Гномон (стрілка) за визначенням повинен бути складним. Завдання полягало в тому, щоб витримувати кут широти і вертикальність площини установки. Можна звичайно просто укладати його набік, але в такому випадку розміри виходили невеликими і гномон як би губився на площині годин, тому вирішено було зробити цю деталь підйомної. В цьому випадку і довжину можна збільшити до потрібних пропорцій, і вертикальність витримується в прийнятних межах (люфт гномона в межах 1 °), і кут широти місця встановлюється підточки п'ятки гномона, який в подальшому не змінюється.

Деталі виконані з латуні товщиною 1 мм. Вибір матеріалу обумовлений тим, що він повинен бути немагнітним, щоб не обманювати компас, і добре піддавався пайку м'якими припоями.

4 Аналемма (грец. Ανάλημμα, «основа, фундамент») - крива, що з'єднує ряд послідовних положень центральної зірки планетарної системи (в нашому випадку - Сонця) на небосхилі однієї з планет цієї системи в один і той же час доби протягом року (Вікіпедія ).

Іншими словами ця крива показує на скільки поспішають або відстають наші годинник різниці з часом. Так наприклад в жовтні Сонце виявляється в зеніті на 16 хвилин раніше, а в лютому на 14 хвилин пізніше полудня за середньорічним часу. Пов'язано це явище з еліптичності орбіти і нахилом осі Землі. Не будемо вдаватися в подробиці, нам важливо знати скільки хвилин в який день потрібно додати або відняти від показання наших сонячних годин щоб відносно точно визначити час. Для цього ми цю красиву закарлюку розташуємо на внутрішній поверхні кришки.

Тепер збираємо все вищезгадане воєдино.

Умовно розділимо наш прилад на дві частини власне сонячний годинник і кришку (у нас же вони кишенькові, значить будуть мати вигляд портсигара). З листа фанери нарізаємо п'ять прямокутників розміром 100х120 мм.

У заготовок зрізаємо кути по 15мм. з кожного боку, як видно на деталях кришки:

Для установки гномона і компаса прорізаємо отвори в заготовках кадрана зі зворотного боку і такий його підкладкою. Гномон заглиблюють так, щоб вісь його повороту лежала в площині кадрана зрізуючи один шар фанери (він трохи більше 1 мм.).

Склеюємо деталі, потім, як в анекдоті, ретельно обробляємо напилком, а якщо бути точніше торцеві частини оклеиваем шпоном з тієї ж фанери і обробляємо наждачним папером. Петлі, що сполучають кришку з корпусом зроблені з мідного дроту і вклеєні за допомогою епоксидної смоли.

А щоб надати старовинний вигляд опрацюємо виріб феном. В результаті отримуємо ось таку іграшку для дорослих.

Висновок. Мені здається такий подарунок для підлітка набагато цікавіше і корисніше будь-якого новомодного гаджета, купленого в магазині (тим більше вже ні чим не здивуєш). Щонайменше ця річ змушує працювати мізки, ну а якщо ще й розбудить цікавість дізнатися подробиці в науках- це буде просто чудово.

Якщо ви - фанат дивовижних речей, знаєте як виростити кристал із солі, дати друге життя старим речам і створювати всілякі вироби, - спробуйте змайструвати сонячний годинник своїми руками, надайте їм індивідуальний дизайн і встановіть в потрібному напрямку. Тепер можете сміливо хвалитися перед друзями - такої дрібниці точно ні у кого немає!

Сонячний годинник стали одним з перших приладів по обчисленню часу, коли людина навчилася орієнтуватися по тіні предметів в сонячний день. Конструювання такого хронометра вимагає певних астрономічних і фізичних знань. Спробуйте створити сонячний годинник своїми руками разом з донькою чи сином - процес здасться вам не тільки захоплюючим, але й пізнавальним для ваших дітей.

види годин

Існує кілька різновидів сонячних годин. Всі вони складаються з 2 основних деталей: кадрана, або циферблата, і гномона - стрілки. Різниця в годинах з'являється при різному куті установки кадрана.

Ознайомившись з класифікацією, ви зрозумієте, що не всі види можна змайструвати своїми руками.

Свою назву цей годинник отримали завдяки лініям установки деталей. Як правило, кадран ставлять під кутом тієї широти, в якій знаходиться прилад. При цьому виходить, що площину кадрана паралельна земній екватора, а лінія гномона паралельна земної осі.

Мінуси цього типу годин в тому, що вони показують правильний час тільки в певні сезони. У північній півкулі це - період з весняного по осіннє рівнодення, в південному - навпаки.

Цей тип встановлюється паралельно плоскою лінії горизонту таким чином, щоб при перетині ліній циферблата і гномона виходила лінія, паралельна полуденної.

В даному випадку гномон встановлюють також, як і на екваторіальних годиннику - під кутом, рівним географічній широті місця розташування.

Такі сонячний годинник важче змайструвати своїми руками, ніж перші 2 види. Під час установки вертикального визначника часу гномон розташовується паралельно горизонту строго в напрямку на географічний південь для північної півкулі.

Вартові ділення можна розміщувати на кадране симетрично тільки в тому випадку, якщо при такій позиції гномон буде строго перпендикулярний циферблату.

Існують і менш відомі різновиди сонячного годинника: полярні, конусоподібні, циліндричні і кульові. Через зовнішнього вигляду вони мають частіше декоративне значення, ніж практичне, і використовуються для прикраси місця, в якому були встановлені. Наприклад, кульовими хронометрами часто доповнюють дизайн дитячих спалень - у них немає гострих кутів, а тому прилади безпечні для дітей.

Сонячний годинник: майстер-клас

Спробуйте змайструвати сонячний годинник своїми руками разом зі своєю дитиною. Це заняття допоможе вам детально пояснити малюкові, як дізнатися час за такими годинах, чому вони так влаштовані і чим один вид відрізняється від іншого.

Насамперед спробуйте сконструювати своїми руками екваторіальні сонячний годинник - найпростіші у виконанні.

Вам не потрібно розраховувати кількість часових розподілів на циферблаті і градусну міру кожного з них - в Інтернеті можна знайти безліч шаблонів для кадрана.

• Перед початком креслення макета розрахуйте довжину сторін. На зображенні ви бачите кут α, який розраховується за такою формулою: 90 градусів мінус градусна міра географічної широти, в якій ви перебуваєте. Відповідно, протилежний кут дорівнюватиме: 90 градусів мінус величина кута α.

• Виберіть довільну величину для боку С - такої довжини будуть боку вашого циферблата.

• Бічна сторона цього макета представлена \u200b\u200bу вигляді прямокутного трикутника. Тому, знаючи гіпотенузу (сторона С) і всі кути трикутника, ми можемо обчислити залишилися боку за допомогою наступних формул: сторона А дорівнює стороні С, помноженої на синус кута α, а сторона В - стороні С, помноженої на косинус кута α.

За отриманими даними своїми руками накресліть макет приладу на аркуші необхідного розміру, виріжте і склейте. Гномоном в даному випадку може послужити будь-яка паличка необхідного діаметра. Просто виконайте отвір в необхідному місці і встановіть гномон перпендикулярно циферблату.

Встановіть сонячний годинник на підвіконня так, щоб гномон прямував точно на північ. Напрямок ви можете розрахувати за допомогою компаса.

Горизонтальні сонячний годинник створити своїми руками ще простіше, ніж екваторіальні. Підберіть жорсткий матеріал, щоб пізніше було легко креслити циферблат: пластик, картон або тонке дерево.

• Виготовте круглий або квадратний циферблат.

• Виготовте трикутний гномон. Перед початком роботи розрахуйте його параметри: один кут повинен дорівнювати 90 градусам, а інший - географічній широті, в якій знаходяться годинник.

• Встановіть гномон в центрі циферблату.

• Поставте годинник на підвіконня так, щоб нижній крайній кут гномона дивився точно на південь.

Візьміть годинник. Щогодини відзначайте положення тіні кадрана на циферблаті. Після того, як ви відзначите всі 12 пунктів, расчертите циферблат своїми руками.

Після того, як ви дізналися, як зробити настільні сонячний годинник своїми руками, спробуйте змайструвати кишенькові сонячний годинник. У цьому вам допоможе наступний відеоурок.

Горизонтальні годинник можна збільшувати в розмірах, прикрашати і використовувати як декоративний елемент вашої клумби або саду. Наприклад, гномон і кожну цифру на циферблаті ви можете виліпити своїми руками і розфарбувати в тон зростаючих навколо квітів. А можете зробити прилад на основі дерев'яного спила - тоді кращою прикрасою стане випалювання по дереву фігурних чисел.

Забирай собі, розкажи друзям!

Читайте також на нашому сайті:

показати ще

Що можна зробити з черепашок? Виявляється, різних цікавих ідей - безліч. Майстри рукоділля виготовляють навіть цілі панно і картини, а також прикраси, вази, свічники, букети, декорують морськими дарами предмети інтер'єру. Хочете спробувати - вам допоможуть наші майстер-класи.

Ольга Шатеева

Ми визначаємо час по годинах. Всі знають, що годинник - це прилад для вимірювання часу. перші годинник, Які придумала людина - сонячні, І це була всього лише палиця, встромлена в землю, а їх основний принцип дії - тінь від стрілки. В сонячних годиннику закладені знання і спостереження наших древніх предків.

споруда сонячного годинника своїми руками - захоплююче заняття, а для дітей - ще й пізнавальна, це відмінне розвиваюче посібник для дітей з вивчення часу і руху сонця.

Модель сонячного годинника, Яку ми зробили - як там не є діюча.

А, зробити їх зовсім нескладно.

при виготовленні сонячних годин треба знати деякі моменти і особливості їх конструкції.

Сонячний годинник складаються з стрілки-покажчика, (Ця стрілка називається гномон) і циферблата сонячного годинника. час по сонячним годинах визначають за тіні, що відкидається гномоном на циферблат. циферблат сонячних годин ділиться на 24 години, а не на 12 годин, як в звичайних механічному годиннику. Сонячний годинник працюють в самий розпал літа тільки в ясну чи малохмарну погоду в світлий час доби.

Існує кілька видів сонячного годинника.

Ми зробили найпростіші горизонтальні, практично не роблячи ніяких розрахунків.

Нам потрібні були материа ли:

3. Щебінка

4. Держак від граблів

5. Кілька штук гранітно - мармурової фасадної плитки

6. Плитковий клей

7. Натуральний камінь

8. Фарба «Пінотекс»

9. Балончик золотий фарби

10. Корабельний лак

11. Шматочок лінолеуму для цифр

12. Клей «Момент»

Спочатку вибрали по можливості добре освітлену площадку, щоб на годинник не падала тінь від дерев або якихось інших споруд.

Потім викопали в землі невеликий котлован для фундаменту майбутніх годин.

Низ котлована засипали піском і вирівняли.

Відзначили центр і встановили гномон. Як гномона використовували держак від граблів, трохи підрізавши йому довжину. Пісок зверху полили з лійки водою, для того щоб він став більш щільним.

Потім рівномірно розсипали щебінку.

На наступному етапі виготовлення годин, залили котлован цементним розчином. Зробили стяжку.

Коли стяжка застигла, поклали гранітно - мармурову плитку на спеціальний плитковий клей. Так як фахівця з різання плитки у нас не знайшлося, виклали плитку квадратом. гномон пофарбували «Пінотекс»

Через добу майданчик для циферблата була готова. За допомогою олівця і лінійки, отмеряя рівні відрізки від центру до краю, накреслили коло на плитці. Потім завдаючи плитковий клей по контуру кола в два ряди виклали щебінку, як мозаїку.

В сонячний день через кожну повну годину, підходили до годинника і робили помітки на плитці і на землі в тому місці, куди вказувала тінь від гномона.

В якості оформлення циферблату використовували натуральний камінь.

Для більшої надійності, камінь поклали на цементний розчин.

Перш ніж нанести ділення і цифри на циферблат, вирішили зробити годинник яскравими і красивими. Навколо годин вирівняли майданчик і посипали її піском. З балончика пофарбували щебінку золотою фарбою, а гномон прикрасили смужками, використовуючи ту ж золоту фарбу.

Камені і гномон покрили корабельним лаком. Вони стали яскравими і блискучими.

З лінолеуму вирізали цифри і смужки. І відповідно нанесеною розмітки приклеїли їх на циферблат клеєм «Момент».

Ось так виглядають наші готові сонячний годинник. І показують вони нині!

А, ми тепер з дітьми під час прогулянки дізнаємося по сонячним годинником, Чи не час нам заходити в дитячий сад.

Найдавніший механізм для визначення часу. Сонячний годинник - найпростіший прилад, але в ньому закладені знання і спостереження наших древніх предків. В даний час сонячний годинниквикористовуються як ландшафтне прикраса. На прикладі сонячного годинника батьки вчать своїх дітей будовою сонячної системи, та й сама споруда сонячного годинника своїми руками - захоплююче заняття для наших дітей, наприклад, будучи на пляжі. при виготовленні сонячного годинника треба знати деякі моменти і особливості їх конструкції, про які ми і розповімо в цій статті.

З чого складаються сонячний годинник

Сонячний годинникскладаються з стрілки-покажчика, що відкидає тінь (ця стрілка називається гномон) і циферблата сонячного годинника. час по сонячним годинником визначають по тіні, що відкидається гномоном на циферблат. Все просто, проте є деякі особливості. циферблат сонячного годинника ділиться на 24 години, а не на 12 годин, як в звичайних механічному годиннику. Циферблат або гномон повинні бути нахилені над площиною. Сонячний годинник не враховують перехід на літній час. Сонячний годинник працюють тільки в ясну чи малохмарну погоду в світлий час доби. Ось і все обмеження сонячного годинника.

Існує кілька видів сонячного годинника. Давайте розберемося з ними по-порядку.

Можна робити прямо на піску на пляжі. Для початку нам потрібно знати дві речі: на якій широті ми знаходимося і де знаходиться північ. Якщо другу частину можна встановити методом підбору, то з першої доведеться бути підготовленим. Отже, у нас є компас і ми знаємо свою широту (Санкт-Петербург - 60, Москва - 55, Нижній Новгород - 56, Єкатеринбург - 56, Сочі - 43, Ростов-на-Дону - 47, Новосибірськ - 55, Владивосток - 43 градусів північної широти). Якщо ми робимо циферблат сонячного годинникана яку переносять поверхні - креслимо коло і ділимо його на 24 частини. Якщо робимо сонячний годинник на землі, малюємо коло, в центр кола вставляємо палицю (гномон) і схиляємо її на північ так, щоб кут між поверхостью землі і гномоном дорівнював нашій широті, від нижнього кінця гномона рівно на північ малюємо рису - це буде 12 годин дня по астрономічному часу. Решта лінії розкреслюють, ділячи все коло на 24 рівних сектора. кожен сектор сонячного годинника дорівнює 15 градусам.

Тут нас чекає засідка. Після грамотного розграфлених циферблата і нахилу гномона, час показує сонячним годинником може відрізнятися від часу, яке показує місцеве телебачення. Проблема криється в декретній часу і часових поясах, які були для зручності створені штучно. Стерпний циферблат з легкістю вирішить цю проблему, просто вовернем його, поки часом не буде правильним. З годинником, намальованими на піску трохи складніше, цей момент треба врахувати при початку розмальовування циферблата. Наприклад, можна відкласти розмітку циферблата до 12 годин, коли ми і північ без компаса визначимо і точно головну вісь циферблата наших сонячних годин намалюємо. Якщо чекати ніколи, і творчість рветься з Вас, разграфить циферблат сонячного годинника в чорновому варіанті і скоректуйте свій циферблат на ту похибка, яка у Вас вийшла.

У наших широтах сонячний годинник працюють в самий розпал літа годин з 8 ранку і до 8 вечора, так що расовать числа між цими значеннями практично безглуздо. Через це часто на круглому циферблаті підставу гномона зрушують вниз.

Ті ж самі горизонтальні годинник, тільки гномон встановлено чітко вертикально, а сам циферблат нахилений до поверхні землі на кут широти місця установки таких годин.

Вертикальні сонячний годинник.

Вертикальні сонячний годинник зазвичай кріплять на стінах будинків. Той же самий нахиленим гномон і розкреслений через 15 градусів циферблат.

Зазвичай в містах роблять змішаний тип сонячного годинника, Тобто на половину кута нахиляють циферблат, наполовину кута нахиляють гномон. така побудова сонячного годинника дивіться ефектніше, власне, через що їх і роблять.

побудова сонячного годинника своїми руками дійсно захопить Вашу дитину і, крім того, розширить його кругозір.

Історія сонячних годин

Людина винайшла для вимірювання часу цілий ряд інструментів, наприклад, місячні, водяні, свічкові годинник, які використовувалися аж до XVIII століття, потім пісочний годинник і від XVI до XVIII століття олійні годинник. Однак через свою залежність від зовнішніх умов і їх коливань, так само як і через технічну недосконалість ці засоби вимірювання часу не знайшли загального застосування.

За сучасною хронології вже 4000 років тому вже всюди існували годинник різного ступеня складності. Першими спробували їх зробити єгиптяни, які винайшли зоряні годинні карти, і можна було визначити нічний час, спостерігаючи за підйомом зірок. Що стосується денного часу, то пізні єгиптяни винайшли тіньові годинник (сонячний годинник). Тінь від поперечної балки поступово перетинала ряд міток від сходу і до заходу сонця. Набір інструкцій для виготовлення такого годинника був знайдений в могилі фараона

Мережі I, який правив приблизно в 1300 році до н.е. Такі прості тіньові годинник були попередниками сонячних.

Особливо сприятливі кліматичні умови для вимірювання часу за допомогою сонячного годинника мав Єгипет. Известия про найдавніших з давньоєгипетських сонячного годинника відноситься до епохи правління Тутмоса III - першій половині XV ст. до н.е. Одним з видів сонячного годинника були ступінчасті годинник у вигляді обеліска з двома похилими поверхнями, орієнтованими по осі на схід - захід і розділеними на щаблі. При сході Сонця тінь падала на край верхньої сходинки однієї з цих поверхонь - східної, потім поступово опускалася, поки до полудня повністю не зникала. Потім, після полудня, тінь знову з'являлася в нижній частині західної поверхні, звідки вона все піднімалася до тих пір, поки при заході Сонця не торкалася грані верхньої сходинки.

на описаних сонячний годинник час вимірювався завдовжки, а не напрямком відкидаємо тіні. Однак єгиптяни мали сонячний годинник і зі шкалою для визначення напрямку відкидаємо тіні. Відомий римський архітектор і зодчий Маркус Вітрувій, що працював за часів правлінь Цезаря й Августа, описує у своєму творі "Архітектура" не менше 13 видів сонячних годин.

До них відносяться і не зовсім звичайні для північних областей Європи горизонтальні порожні напівсферичні сонячний годинник - так звані гемісфери. Внутрішня поверхня півкулі представляла небесну півсферу з лінією екватора, двома лініями сонцестояння і з дванадцятигодинним шкалою часу. Винахід таких годин приписують відомому античному астроному Аристарх з Самеса, що жив в 320 - 250 рр. до н.е який виготовив також сонячний годинник з полукруглимішкаламі, розділеними на п'ять частин (годин) неоднакової довжини. У вдосконаленні грецьких сонячного годинника велику участь приймав і відомий математик, лікар, засновник грецької астрономії Евдокс з Кнідоса, що жив в 408 - 356 рр. до н.е. Гострий кінець гномона, що служив спочатку єгиптянам для чіткого обмеження тіні на шкалі, греки пізніше замінили невеликим круглим отвором, так званим сонячним оком, кидав на шкалу невелику світлову крапку. Крім зазначених вище горизонтальних годин, греки мали ще й досконаліші вертикальні сонячний годинник, Так звані гемоцікли, які вони мали в своєму розпорядженні на громадських будівлях. Всі стародавні сонячні годинники були засновані на простому принципі гномона, у якого довжина і напрям відкидаємо тіні залежали не тільки від положення Сонця в даний момент на небосхилі, але і від пори року.

При римському способі поділу дня і ночі на 12 годин навесні і влітку подовжували денні години, а восени і взимку їх укорочували. Античні сонячний годинник внаслідок своєї недосконалості вказували такий час, головною рисою якого було те, що під впливом мінливого нахилу Сонця змінювалася протягом року довжина денних і нічних годин. Пізніші античні і багато середньовічні сонячний годинник мали криволінійні шкали, що усувають цей недолік. Такими годинами з більш складними і більш точними шкалами часу, обчисленими для квартальних або місячних інтервалів, користувалися приблизно до XV століття. Нову епоху в розвитку сонячних годин відкрило важливий винахід, датирующееся +1431 роком. Принцип його полягав в установці тіньової стрілки в напрямку земної осі. Цим простим нововведенням було досягнуто те, що тінь стрілки, званої полуосью, після цього нововведення рівномірно оберталася навколо півосі, повертаючись кожну годину на 15 градусів. Це дало можливість ввести рівномірне час, яким можна було користуватися протягом всього року, причому відрізки, відповідні годинах, були однакової довжини незалежно від мінливих висоти Сонця. Наступним етапом у розвитку сонячного годинникастали сонячний годинник з компасом. До перших творцем сонячного годинника з коригувальним компасом відноситься астроном і математик

Региомонтан. з циферблатом, паралельним площині земного екватора, і гномоном, перпендикулярним їй, були, по суті, найпростішими годинами з рівномірною шкалою часу. Творці таких годин зазвичай виходили з того, що ними будуть користуватися в різних географічних широтах. Іноді такий годинник мали стрілку з зубчастої передачею і малий циферблат зі стрілкою для відліку хвилинних інтервалів з точністю від 1 до 3 хвилин. Такі годинники називалися геліохронометрамі.

Були й екваторіальні годинник, влаштовані так, що їх циферблат вказував безпосередньо середнє сонячний час, А не місцеве сонячний час, Як у звичайних екваторіальних годин. різновиди сонячного годинника були дуже різноманітні. цікаві кільцеві сонячний годинник - один з варіантів дорожніх сонячних годин які дуже часто одночасно служили і в якості декоративної підвіски.

Головною частиною таких сонячного годинника було латунне кільце діаметром кілька сантиметрів з іншим пересувним кільцем, забезпеченим отвором для сонячного променя. На зовнішній поверхні головного кільця зазвичай гравірували початкові літери найменувань місяців, а проти них, на внутрішній поверхні, перебувала годинна шкала. Перед вимірюванням треба було повернути менше, зазвичай залізне, колечко так, щоб отвір для променя лежало у найменування відповідного місяця. При вимірі часу тримали годинник в положенні, що дозволяє сонячному променю проходити через отвір в шкалі. На подібному принципі будувалися і так звані екваторіальні кільця - аналогічні годинники, на головному кільці яких були ще два перетинаються один з одним кола. Пізніше виник новий варіант з поперечиною замість третього кільця.

На одній стороні цієї поперечки були вказані місяці, а на іншій - знаки зодіаку. Посередині була перемичка з малим отвором для проходження сонячного променя. Правильне положення цього годинника при вимірюванні часу було таким, коли сонячний промінь, що проходить через отвір, потрапляв на центральну лінію екваторіального кола. На закінчення цього розділу хотілося б коротко зупинитися на одній з моделей дорожніх сонячного годинника, Використовуваних індійськими мандрівниками. Вони представляли собою дерев'яні восьмигранні палиці з металевим вістрям довжиною 160 см з вирізаними вартовими шкалами. В отвір над шкалою для відповідного місяця вдвигался стрижень довжиною близько 15 см так, щоб його вістря при вертикальному положенні палиці відкидало тінь на шкалу. На палиці повинно було бути 12 шкал. Оскільки для днів, віддалених від сонцестояння на однаковий час, діяли однакові умови, то досить було мати 8 шкал. Найменування Ашадом цей годинник отримали по тому сезону (червень-липень), в якому відбувалися подорожі. Сонячний годинник ніколи не втрачали свого значення і продовжують конструюватися ще і в наші дні. Римляни удосконалили сонячний годинник, з якими ми знайомі в даний час, і навіть зробили сонячні переносні годинник, Зручні для подорожей. Вони проіснували тисячоліття і ще довгий час залишалися засобом перевірки і координації для дуже ненадійних колісних годин, поки не були остаточно витіснені завдяки винаходу спіральної пружини як регулятора ходу (1674г.), Але про це ми розповімо нижче.

Ми розглянули пристрій і функціонування сонячних годин, які з роками вдосконалювалися і змінювалися. Сонячний годинник з пересувним по висоті полюсом, компасом і шкалами з хвилинним розподілом були простим і надійним дороговказом сонячного часу, але страждали і деякими серйозними недоліками. Їх робота була пов'язана з сонячною погодою і з обмеженим періодом роботи - між сходом і заходом Сонця. Тому нові прилади для вимірювання часу принципово відрізнялися від сонячних годин. У той час як одиниця часу за сонячним годинником виводилася з обертання Землі і її руху навколо Сонця, треба було створити штучний еталон одиниці часу, наприклад, у вигляді інтервалу часу, необхідного для витікання певної кількості речовини в хронометричних пристрої.