Majstorska klasa „Uradi sam sunčani sat. Izrada vertikalnog sunčanog sata vlastitim rukama Ručni sunčani sat

Konačno sam odvojio vrijeme da napišem članak o izradi sunčanog sata vlastitim rukama. Vrijedni komentari i izmjene korisnika Alexander potaknuli su me da napišem ovaj materijal. Na prvi pogled, stvaranje sunčanog sata nije u potpunosti vezano za temu preživljavanja. Ali nakon što ste shvatili princip sunčanog sata i konstruisali nekoliko uzoraka, bolje ćete razumjeti principe orijentacije, određivanja geografskih koordinata itd. Općenito, izrada sunčanog sata vlastitim rukama je vrlo uzbudljivo iskustvo. Nadam se da će ova tema biti interesantna širokom krugu čitalaca naše stranice.

Kao što znate, sunčani sat je jedan od najstarijih naučnih instrumenata koji su naši preci koristili za određivanje vremena. Nas, osim direktnog određivanja vremena, zanima razumijevanje principa rada sata koji se zasnivaju na principima orijentacije. Postoji mnogo vrsta sunčanih satova. Pokušajmo razmotriti neke od njih.

U svom najjednostavnijem obliku, sunčani sat se sastoji od gnomona koji baca senku od sunca na brojčanik. Senka radi po analogiji sa strelicom u običnom satu. Po istom principu, improvizirani gnomon se koristi za određivanje geografske širine i dužine, gdje je potrebno solarno vrijeme i lokalno podne.

Sunčani sat ne pokazuje lokalno srednje vrijeme, već pravo solarno vrijeme. Ako želite vidjeti lokalno vrijeme, tada morate ispraviti i pomaknuti vrijednosti brojčanika. Pošto se pravo podne može razlikovati za još sat vremena od lokalnog. Ključ za ispravno mjerenje vremena je sat pravilno orijentisan u prostoru.

Ako je gnomon okomit na ravan brojčanika i usmjeren na svjetski pol, odnosno paralelan s osom svijeta, tada će sjena bačena s njega pasti u ravan satnog kruga. Drugim riječima, ravan brojčanika će biti paralelna ravnini ekvatora. Rezultirajući ugao između ravni časovnog kruga i meridijana će biti pravo solarno vrijeme, izraženo u stepenima.

Podjele sati se ravnomjerno primjenjuju na brojčanik svakih 15°, na osnovu činjenice da je 1 sat u ugaonom mjerenju 15°. To je takav segment koji Zemlja prođe za 1 sat svoje rotacije. U horizontalnoj ravni, ekvatorijalni sat bi trebao biti postavljen tačno na pravi sjever za sjevernu hemisferu, i obrnuto za južnu hemisferu. Štaviše, brojčanik za južnu hemisferu imaće zrcalnu kopiju severne. Za Rusiju je prva opcija još relevantnija.

Nije sasvim ispravno koristiti kompas za pronalaženje linije sjever-jug, jer se smjer kompasa prema sjeveru razlikuje od pravog po veličini magnetne deklinacije, koja može doseći 7-8 °, što će biti greška do pola sata. Iako je moguće saznati magnetnu deklinaciju i godišnju magnetnu deklinaciju iz topografskih karata područja i izračunati ovu vrijednost u ovom trenutku. Potrebno je odrediti pravo podne područja, tada će sjena od gnomona pokazivati ​​na pravi sjever.

Prednost ekvatorijalnog sata je jednostavnost izrade i ujednačenost gradacije brojčanika. Glavni nedostatak ekvatorijalnih sunčanih satova, za razliku od drugih tipova, je njihova ograničena upotreba - radit će samo između proljetne i jesenje ravnodnevice. Za severnu hemisferu, prolećna ravnodnevica je u martu, a jesenja u septembru.

Sljedeći raspored naprednog ekvatorijalnog sunčanog sata omogućava praktično neograničenu upotrebu zahvaljujući brojčaniku na poleđini.

Sjeverna hemisfera - jun 13:00 Sjeverna hemisfera - decembar 11:00

Maketu ekvatorijalnog sunčanog sata za DIY možete preuzeti ovdje

Sve što je potrebno je ispisati raspored na štampaču u originalnoj mjeri na debelom papiru, ili ga zalijepiti na karton ili tanku plastiku. Razmjeru štampanog modela sunčanog sata možete provjeriti ravnalom na inčnoj skali prikazanoj na jednom od listova. U arhivi se nalaze 3 veličine ekvatorijalnih satova za sjevernu i južnu hemisferu. Odaberite onu koja vam se sviđa, ali veća veličina je opisnija i preciznija. Također morate pronaći štap za pravljenje gnomona.

Nakon lijepljenja rasporeda, sat treba postaviti duž prave podnevne linije i postaviti geografsku širinu na poleđini. I ne morate čak ni izračunati ugao nagiba brojčanika koristeći formulu 90 ° -φ, gdje je φ geografska širina. Samo povežite naličje gnomona na geografsku širinu vašeg područja. I možete uživati ​​u drevnom načinu mjerenja vremena))

Za razliku od ekvatorijalnog sunčanog sata, horizontalni brojčanik je paralelan s horizontom. Zbog toga je brojčanik neravnomjerno graduiran. Popodne, senka se okreće pod većim uglom svaki sledeći sat. U pravilu, horizontalni sat ima gnomon napravljen u obliku trokutastog oblika sa stranom usmjerenom na pol svijeta, odnosno ugao između njega i ravnine brojčanika bit će jednak geografskoj širini.

Još nisam pronašao jednostavan, ali zanimljiv raspored horizontalnog sunčanog sata.

Još jedna vrsta jednostavnog sunčanog sata. Posebnost je položaj linije za biranje u smjeru zapad - istok. Sve što trebate je odštampati izgled, zalijepiti ga na karton i postaviti ugao nagiba brojčanika sa gnomonom na geografsku širinu vašeg područja pomoću skale na poleđini sata.

Prvo, pogledajmo vrste sunčanih satova. Postoje tri vrste očitavanja vremena po suncu: uz pomoć horizontalnih, ekvatorijalnih i vertikalnih sunčanih satova. Kod kuće, najlakši način da to učinite prve dvije vrste.

Ekvatorijalni. Površina brojčanika je nagnuta u odnosu na nivo tla pod uglom jednakim 90 stepeni - geografskoj širini područja i okrenuta je prema polarnoj zvijezdi (na sjever). Strelica je okomita na brojčanik i može biti obična igla. Oznake sata na brojčaniku su svakih 15 stepeni.

Horizontalno. Brojčanik je na tlu ili na postolju striktno horizontalno. Strelica je trougao sa uglom jednakim geografskoj širini terena. Smjer strelice je sjever. Podjela brojčanika na sate-sektore vrši se prema formuli.

Kako napraviti sunčani sat

Ekvatorijalni.

• Na komadu šperploče ili plastike crtamo brojčanik s podjelom po sektorima sata svakih 15 stupnjeva.

• U sredinu brojčanika umetnite iglu ili štap bilo koje dužine okomito.

Sada morate ispravno podesiti sat.

• Gotovom brojčaniku dajemo ugao nagiba pomoću postolja. Visina postolja (ugao nagiba) se određuje za svaku lokaciju posebno. Na primjer, za Moskvu, ugao će biti 90 stepeni minus 55 stepeni (sjeverna geografska širina) = 35 stepeni. Shodno tome, ako živite u Volgogradu, onda geografsku širinu Volgograda (48 stepeni) treba oduzeti od 90 stepeni.

Geografsku širinu svakog grada možete pogledati na Wikipediji.

• Nakon što smo pronašli ugao nagiba brojčanika, orijentišemo ga na tlu, usmjeravajući sada nagnutu strelicu prema sjeveru.

Nedostatak ovakvih satova je što će pokazivati ​​vrijeme tek pola godine, dok će zimi biti u hladu.

Horizontalno.
Takav sat možete vrlo jednostavno napraviti sa vašim djetetom.

• Izrežite od šperploče ili plastike s patuljkom (trokutasta strelica). Jedan od uglova je ravan (90 stepeni), drugi je geografska širina vašeg grada. Odnosno, u Moskvi će to biti trougao sa uglovima od 90 i 55 stepeni, au Volgogradu - 90 i 48 stepeni.

• Trougao postavljamo na teren na kojem planiramo sat, vođeni šestarom, na sjever.

• Pokrećemo mjerač vremena, i svaki sat izlazimo i obilježavamo podjele.

Predstavljam vam zabavni zanat napravljen vlastitim rukama od otpadnog materijala. S jedne strane, to je samo igračka, suvenir, ali s druge strane, to je ozbiljna stvar koja zahtijeva određena znanja i vještine iz oblasti nauke kao što su astronomija, geografija, matematika i fizika. Biće reči o drevnom uređaju za određivanje vremena - sunčanom satu, za koji su verovatno svi čuli, neki su i videli, neko ga je možda i uradio. Mislim da nema potrebe detaljno opisivati ​​princip rada i dizajna stacionarnih satova, sve je vrlo detaljno opisano na internetu, zadržat ću se samo na nekoliko detalja i karakteristika.

Za izgradnju ove strukture potrebno nam je:
1. Šperploča 3-slojna 4 mm
2. Kompas sa suhom iglom
3. Mesingani lim debljine 1mm.
4. Bakarna žica ø 0.8-1mm.

Instrumentalni set je sledeći:
1. Pila za drvo
2. Veoma oštar nož
3. Normalna ubodna testera (ne elektro)
4. Alat za crtanje (kompas, kutomjer, ravnalo, itd.)
5. Makaze za metal
6. Lemilica
7. Set turpija za igle
8. Građevinski fen za kosu
9. Brusni papir različitih veličina zrna
10. Po želji gorionik

Već iz naslova članka postaje jasno da je ovaj uređaj mobilan, odnosno prenosiv, kojem je za određivanje vremena potrebna orijentacija u odnosu na zemaljske koordinate, odnosno: podnevna linija sata mora se poklapati sa smjerom meridijana. . Za to je u dizajn ugrađen kompas. Inače, ovaj sat će ispravno pokazati vrijeme samo u području čije su koordinate korištene u proračunima. Geografska dužina mjesta određuje ugao nagiba gnomona (kazalice sata) i satne podjele okvira (brojčanika), a geografska širina je važna za korekciju lokalnog vremena na vremensku zonu (građansko vrijeme).

Naš sat će se sastojati od sljedećih elemenata:

1 Kompas. Za precizniju orijentaciju sjevernog smjera u satu, koristi se malo modificirani konvencionalni kompas sa strelicama. Prefinjenost se sastoji u činjenici da je karta kompasa zalijepljena direktno na strelicu, a ne samo zalijepljena, već uz korekciju magnetne deklinacije (za naše područje to je 11 °, što može dati grešku od oko sat vremena)

Za početak sam rastavio kompas na njegove sastavne dijelove:

Jednostavno sam skinuo sliku kartice koja mi se svidjela sa interneta, odštampao je u pravoj veličini na fotografskom papiru i zalijepio je na strelicu, uzimajući u obzir magnetnu deklinaciju, jer je diploma na kartici već bila tu

Morao sam da petljam sa balansiranjem i brušenjem poleđine.

I još jedna funkcija takvog kompasa - kartica, osim što pokazuje smjer prema sjeveru, radi i kao nivo za postavljanje ravnine sata u vodoravni položaj. Naravno, bilo bi bolje da dodatno podesim nivo balončića, ali u nedostatku njega, odlučio sam da bi postavljanje horizontalnog položaja na kartici bilo dovoljno za igračku suvenir, niko neće provjeravati zvonce protiv njih.

2 Okvir (brojčanik) horizontalnog sata razlikuje se od ekvatorijalnog po tome što su uglovi između satova nejednaki. Za horizontalni sunčani sat, označavanje okvira može se izvršiti na tri načina:

Prva metoda je najlakša, ali ne i tačna, samo trebate postaviti sat, strogo ga orijentirajući, a zatim svaki sat napraviti oznaku na okviru i tako označiti cijeli brojčanik. Bolje je to učiniti u dane kada je korekcija jednačine vremena blizu nule (vidi "Analemu"). A takav sat će biti prikazan prema već datom građanskom vremenu, uzimajući u obzir korekciju geografske dužine.

Druga metoda je označavanje pomoću geometrijskih konstrukcija; za to su potrebni olovka, kutomjer i šestar.

Nacrtamo dvije međusobno okomite linije i označimo tačku A.

Iz koje povlačimo AC liniju tako da ugao CAB bude jednak geografskoj širini našeg područja.

Iz tačke B povučemo okomicu na pravu AC i označimo je tačkom D

Dalje, iz tačke B, nacrtajte kružnicu poluprečnika BD sve dok se ne siječe sa linijom AB i označite tačku O. Sada, koristeći ovu tačku kao centar, nacrtajte krug poluprečnika OB i podijelite ga na sektore od 15 °, protežući svaki zraka na pravu BC. Tačke presjeka zraka sa linijom odredit će oznake sata našeg sata.

Povezujući ove tačke sa tačkom A, dobijamo polovinu brojčanika, odnosno četvrtinu, jer su satne linije od 6 do 12 simetrične linijama od 12 do 18 u odnosu na osu AB, a oznake od 18 do 6 sati (nazovimo ih noć) su simetrični prema danu.

I na kraju, treća metoda je trigonometrijska ili izračunata. Odredite uglove satnih linija po formuli: tg α = sin φ x tg t

Gdje je α satni ugao na okviru
φ- geografska širina mjesta
t- vremenski interval, izražen u stepenu (na osnovu 1h- 15°)

Na primjer, u mom slučaju, ugao između linija od 11 i 12 sati će biti sin57 ° x tg15 ° = 0,8386x0,2679 = 0,2247, što odgovara 12,6 °, zbog čega je, ponavljam, kompas porastao koriguje se za vrijednost magnetne deklinacije (11°).

Linije od pola sata i četvrt sata mogu se jednostavno označiti podjelom dijela sata.

Dakle, na jedan od posljednja dva načina, okvir smo označili. Rezultirajuća oznaka će nam pokazati lokalno srednje vrijeme, koje se razlikuje od standardnog (građanskog) vremena za iznos ovisno o geografskoj dužini mjesta posmatranja.

Kao što znate, vrijeme se računa od Griničkog meridijana (GMT), a zatim se nakon 15° mijenjaju vremenske zone. Za moskovsko vrijeme (MSK) vremenska zona je GMT +3, ali je i to uslovno u odnosu na pravo solarno vrijeme, na primjer, razlika između pravog i standardnog vremena u Moskvi je 29 minuta i 40 sekundi. To znači da kada zvona na Crvenom trgu otkucaju ponoć, pravo ponoćno solarno vrijeme će doći tek pola sata kasnije. U mom kraju razlika je 31 minut, tako da se podele pomeraju za pola sata. Ovako to izgleda na gotovom proizvodu:

3 Gnomon (strelica), po definiciji, mora biti sklopiv. Izazov je bio održati geografsku širinu i vertikalnost ravni instalacije. Možete ga, naravno, samo položiti na stranu, ali u ovom slučaju su se ispostavile da su dimenzije male i činilo se da se gnomon izgubio u ravnini sata, pa je odlučeno da se ovaj dio podigne. U ovom slučaju, dužina se može povećati do željenih proporcija, a vertikalnost se održava u prihvatljivim granicama (zazor gnomona je unutar 1 °), a kut geografske širine se postavlja zaoštravanjem pete gnomona, koja se kasnije ne mijenja.

Delovi su izrađeni od mesinga debljine 1mm. Odabir materijala je zbog činjenice da mora biti nemagnetni, kako ne bi zavarao kompas, i dobro je pogodan za meko lemljenje.

4 Analema (grč. ).

Drugim riječima, ova kriva pokazuje koliko su naši satovi brzi ili zaostali u odnosu na prosječno vrijeme. Na primjer, u oktobru je Sunce u zenitu 16 minuta ranije, au februaru 14 minuta kasnije od prosječnog godišnjeg vremena u podne. Ovaj fenomen je povezan sa eliptičnošću orbite i nagibom Zemljine ose. Nećemo ulaziti u detalje, važno nam je da znamo koliko minuta kojeg dana trebamo dodati ili oduzeti od očitavanja našeg sunčanog sata da bismo relativno precizno odredili vrijeme. Da bismo to učinili, stavit ćemo ovu prekrasnu šljokicu na unutrašnju površinu poklopca.

Sada spajamo sve gore navedeno.

Uvjetno podijelimo naš uređaj na dva dijela - sam sunčani sat i poklopac (imamo džepne, pa će izgledati kao kutija za cigarete). Izrežite pet pravokutnika 100x120 mm od lista šperploče.

Izrežite uglove praznina za 15 mm. sa svake strane, kao što se vidi na detaljima korica:

Da biste ugradili gnomon i kompas, izrežite rupe u praznim dijelovima okvira sa stražnje strane i podlogu nakon nje. Gnomon produbljujemo tako da os njegove rotacije leži u ravnini okvira, odsijecajući jedan sloj šperploče (nešto više od 1 mm.).

Zalijepimo dijelove, zatim ih, kao u šali, pažljivo obrađujemo turpijom, ili, preciznije, zalijepimo krajnje dijelove furnirom iz iste šperploče i obrađujemo ih brusnim papirom. Šarke koje povezuju poklopac sa tijelom su izrađene od bakarne žice i zalijepljene epoksidnom smolom.

A da bismo dali starinski izgled, proizvod ćemo obraditi fenom za kosu. Kao rezultat, dobijamo upravo takvu igračku za odrasle.

Zaključak. Čini mi se da je takav poklon za tinejdžera mnogo zanimljiviji i korisniji od bilo kojeg novonastalog gadgeta kupljenog u trgovini (utoliko više nećete ničim iznenaditi). Barem ova stvar tjera mozak da radi, ali ako i probudi znatiželju da sazna detalje u nauci, to će biti jednostavno divno.

Najstariji mehanizam za određivanje vremena. Sunčani sat- najjednostavniji uređaj, ali sadrži znanja i zapažanja naših starih predaka. Trenutno sunčani sat koristi se kao pejzažna dekoracija. Na primjer sunčani sat Roditelji uče svoju djecu strukturi Sunčevog sistema i same zgrade uradi sam sunčani sat- uzbudljiva aktivnost za našu djecu, na primjer, boravak na plaži. Prilikom izrade sunčani sat morate znati neke točke i karakteristike njihovog dizajna, o čemu ćemo raspravljati u ovom članku.

Od čega su napravljeni sunčani satovi?

Sunčani sat Sastoje se od pokazivača strelice koja baca sjenu (ova kazaljka se zove gnomon) i brojčanika sunčanog sata. Vreme je prošlo sunčani sat određuje senkom koju baca gnomon na brojčaniku. Jednostavno je, ali postoje neke posebnosti. Brojčanik sata sunčani sat je djeljiv sa 24 sata, a ne sa 12 sati kao kod konvencionalnih mehaničkih satova. Brojčanik ili gnomon trebaju biti nagnuti iznad ravnine. Sunčani sat ne uzimajte u obzir ljetno računanje vremena. Sunčani sat radi samo po vedrom ili malo oblačnom vremenu tokom dana. To su sva ograničenja sunčani sat.

Postoji nekoliko tipova sunčani sat... Pozabavimo se njima redom.

Može se raditi i na pijesku na plaži. Prvo, moramo znati dvije stvari: na kojoj se geografskoj širini nalazimo i gdje je sjever. Ako se drugi dio može instalirati metodom odabira, tada ćete se morati pripremiti za prvi. Dakle, imamo kompas i znamo našu geografsku širinu (Sankt Peterburg - 60, Moskva - 55, Nižnji Novgorod - 56, Jekaterinburg - 56, Soči - 43, Rostov na Donu - 47, Novosibirsk - 55, Vladivostok - 43 stepeni severno). Ako napravimo biranje sunčani sat na prenesenoj površini - nacrtajte krug i podijelite ga na 24 dijela. Ako napravimo sunčani sat na tlu, nacrtamo krug, umetnemo štap (gnomon) u centar kruga i nagnemo ga na sjever tako da ugao između površine zemlje i gnomona bude jednak našoj geografskoj širini, povucite liniju od donjeg kraja gnomona tačno prema sjeveru - to će biti 12 sati dnevnog astronomskog vremena. Nacrtamo preostale linije, dijeleći cijeli krug na 24 jednaka sektora. Svaki sektor sunčani sat jednak je 15 stepeni.

Ovde nas čeka zaseda. Nakon kompetentnog degradiranja brojčanika i naginjanja gnomona, vrijeme se pokazuje sunčani sat može se razlikovati od vremena prikazanog na lokalnoj televiziji. Problem je u ljetnom računanju vremena i vremenskim zonama, koje su umjetno stvorene radi udobnosti. Prijenosni brojčanik može lako riješiti ovaj problem, samo ga vratite dok ne dođe pravo vrijeme. Sa satom nacrtanim na pijesku je malo komplikovanije, ovaj trenutak se mora uzeti u obzir kada se krene farbanjem brojčanika. Na primjer, možemo odgoditi obilježavanje brojčanika do 12 sati, kada odredimo sjever bez kompasa i nacrtamo glavnu os brojčanika našeg sunčanog sata. Ako nema vremena za čekanje, a kreativnost izbija iz vas, ocrtajte brojčanik sunčani sat u gruboj verziji i ispravite svoj brojčanik za grešku koju dobijete.

U našim geografskim širinama sunčani sat rade usred ljetnih sati od 8 do 20 sati, pa je gotovo besmisleno zveckati brojevima između ovih vrijednosti. Zbog toga je osnova gnomona često pomaknuta prema dolje na okruglom brojčaniku.

Isti horizontalni sat, samo je gnomon jasno postavljen okomito, a sam brojčanik je nagnut prema površini zemlje pod uglom geografske širine mjesta ugradnje takvog sata.

Vertikalni sunčani sat.

Vertikalni sunčani sat obično pričvršćen za zidove kuća. Isti nagnuti gnomon i brojčanik ocrtan pod uglom od 15 stepeni.

Obično u gradovima rade mješoviti tip sunčani sat, tj. brojčanik je nagnut do pola ugla, gnomon je nagnut za pola ugla. Takva konstrukcija sunčani sat izgledaju spektakularnije, zapravo, zbog onoga što su napravljene.

Zgrada sunčani sat uradite to sami će zaista osvojiti vaše dijete i, osim toga, proširiti mu vidike.

Istorija sunčanog sata

Čovek je izumeo niz instrumenata za merenje vremena, na primer lunarne, vodene, satove sa svijećama, koji su korišćeni do 18. veka, zatim pješčani sat i od 16. do 18. veka uljane satove. Međutim, zbog zavisnosti od spoljašnjih uslova i njihovih fluktuacija, kao i zbog tehničke nesavršenosti, ova sredstva merenja vremena nisu našla univerzalnu primenu.

Prema modernoj hronologiji, prije 4.000 godina, satovi različitog stepena složenosti već su postojali posvuda. Prvi su ih pokušali napraviti Egipćani, koji su izmislili karte zvjezdanih sati, a vrijeme noći bilo je moguće odrediti posmatranjem izlaska zvijezda. Kada je u pitanju dan, kasni Egipćani su izmislili sat u senci. (sunčani sat). Sjena sa poprečne grede postepeno je prelazila liniju oznaka od izlaska do zalaska sunca. Set uputstava za izradu takvog sata pronađen je u grobnici faraona

Seti I, koji je vladao oko 1300. pne. Tako jednostavan sat u senci bio je preteča solarno.

Posebno povoljni klimatski uslovi za merenje vremena sa sunčani sat imao Egipat. Vijesti o najstarijem od drevnih Egipćana sunčani sat odnosi se na doba vladavine Tutmoza III - prvu polovinu 15. vijeka. BC. Jedan od tipova sunčanih satova bio je stepenasti sat u obliku obeliska sa dvije kose plohe orijentirane duž ose istok-zapad i podijeljene na stepenice. Pri izlasku sunca sjena je pala na rub gornje stepenice jedne od ovih površina - istočne, a zatim se postepeno spuštala sve dok do podneva nije potpuno nestala. Zatim se u popodnevnim satima senka ponovo pojavila u donjem delu zapadne površine, odakle se nastavila dizati sve dok pri zalasku sunca nije dotakla ivicu gornje stepenice.

Na opisanom sunčani sat vrijeme je mjereno dužinom, a ne smjerom bačene sjene. Međutim, Egipćani su imali sunčani sat i skalu za određivanje smjera bačene sjene. Čuveni rimski arhitekta i arhitekta Marko Vitruvije, koji je radio za vreme Cezara i Avgusta, opisuje u svom eseju "Arhitektura" ne manje od 13 vrsta sunčanih satova.

To uključuje horizontalne šupljine koje nisu sasvim uobičajene za sjeverne regije Evrope. hemisferni sunčani sat- hemisfere tzv. Unutrašnja površina hemisfere bila je nebeska hemisfera sa ekvatorijalnom linijom, dve linije solsticija i dvanaestočasovnom vremenskom skalom. Izum takvog sata pripisuje se poznatom antičkom astronomu Aristarhu iz Samesa, koji je živio 320-250 godina. pne koji je također napravio sunčani sat sa polukružnim skalama, podijeljenim na pet dijelova (sati) nejednake dužine. Poboljšanje grčkog sunčani sat u njemu je učestvovao i poznati matematičar, lekar, osnivač grčke astronomije Eudoks Knidski, koji je živeo 408-356. BC. Oštar kraj gnomona, koji je prvobitno služio Egipćanima da jasno ograniče senku na skali, Grci su kasnije zamenili malom okruglom rupom, takozvanim solarnim okom, koje je bacalo malu tačku svetlosti na vagu. . Pored gore navedenih horizontalnih satova, Grci su imali i savršenije vertikalni sunčani sat, takozvanim hemociklima, koje su postavljali na javne zgrade. Svi drevni sunčani satovi bili su zasnovani na jednostavnom principu gnomona, u kojem su dužina i smjer bačene sjene ovisili ne samo o položaju Sunca u datom trenutku na nebu, već i o godišnjem dobu.

Rimskom metodom podjele dana i noći na 12 sati u proljeće i ljeto dnevni sati su produženi, a u jesen i zimu skraćeni. Drevni sunčani sat je zbog svoje nesavršenosti ukazivao na takvo vrijeme, čija je glavna karakteristika bila da se pod uticajem promjenjivog nagiba Sunca mijenjala dužina dana i noći tokom godine. Kasnije antikni i mnogi srednjovjekovni sunčani sat imao krivolinijske skale koje su eliminirale ovaj nedostatak. Takvi satovi, sa složenijim i preciznijim vremenskim skalama izračunatim za kvartalne ili mjesečne intervale, korišteni su do otprilike 15. stoljeća. Novu eru u razvoju sunčanih satova otvorio je važan izum koji datira iz 1431. godine. Njegov princip je bio postavljanje strelice u sjeni u smjeru Zemljine ose. Ovom jednostavnom inovacijom postignuto je da se sjena strelice, koja se po ovoj inovaciji naziva poluosa, ravnomjerno rotira oko poluose, okrećući se svakih sat vremena za 15 stepeni. To je omogućilo uvođenje jednoobraznog vremena koje bi se moglo koristiti tokom cijele godine, a segmenti koji su odgovarali satima bili su iste dužine bez obzira na promjenu visine Sunca. Sljedeća faza u razvoju sunčani sat postao sunčani sat sa kompasom. Prvom kreatoru sunčani sat sa korektivnim kompasom se odnosi na astronoma i matematičara

Regiomontan. sa brojčanikom koji je paralelan sa ravninom Zemljinog ekvatora i gnomonom okomitim na njega, bili su u suštini najjednostavniji satovi sa ujednačenom vremenskom skalom. Kreatori takvih satova obično su polazili od činjenice da će se koristiti na različitim geografskim širinama. Ponekad su takvi satovi imali kazaljku sa zupčanikom i mali brojčanik sa kazaljkom za brojanje minutnih intervala sa tačnošću od 1 do 3 minute. Takvi satovi su nazvani heliohronometri.

Postojao je i ekvatorijalni sat, raspoređen na takav način da je njegov brojčanik pokazivao direktno sredinu solarno vrijeme a ne lokalno solarno vrijeme kao običan ekvatorijalni sat. Sorte sunčani sat bili veoma raznoliki. Zanimljiv prsten sunčani sat- jedna od varijanti putnih sunčanih satova, koji su vrlo često istovremeno služili i kao ukrasni privjesak.

Glavni dio takvih sunčani sat postojao je mjedeni prsten prečnika nekoliko centimetara sa drugim pokretnim prstenom opremljenim rupom za sunčevu zraku. Na vanjskoj površini glavnog prstena obično su bila urezana početna slova naziva mjeseci, a nasuprot njima, na unutrašnjoj površini, bila je satna skala. Prije mjerenja bilo je potrebno okrenuti manji, najčešće željezni prsten, tako da rupa za zrak leži na nazivu odgovarajućeg mjeseca. Prilikom mjerenja vremena, sat je držan u položaju koji je dozvoljavao sunčevom zraku da prođe kroz rupu na vagi. Takozvani ekvatorijalni prstenovi izgrađeni su na sličnom principu - sličnom satu, na čijem su se glavnom prstenu nalazila još dva kruga koji se međusobno sijeku. Kasnije se pojavila nova verzija s poprečnim nosačem umjesto trećeg prstena.

Na jednoj strani ove poprečne trake bili su naznačeni mjeseci, a na drugoj - znakovi zodijaka. U sredini se nalazio džemper sa malim otvorom za prolaz sunčeve zrake. Ispravan položaj ovog sata pri mjerenju vremena bio je kada je sunčeva zraka koja prolazi kroz rupu pogodila središnju liniju ekvatorijalnog kruga. U zaključku ovog odjeljka, želio bih se ukratko zadržati na jednom od modela puta sunčani sat koju koriste indijski putnici. Bili su to drveni oktaedarski štapovi sa metalnim vrhom dužine 160 cm sa uklesanim satnim skalama. Štap dužine oko 15 cm ubačen je u rupu iznad vage za odgovarajući mjesec tako da je njegov vrh, kada je štap bio okomit, bacao sjenu na vagu. Na štapu je trebalo biti 12 vaga. Pošto su isti uslovi važili i za dane koji su u isto vreme bili udaljeni od solsticija, bilo je dovoljno imati 8 skala. Ovi satovi su nazvani ashadah prema godišnjem dobu (jun-jul) u kojem su putovali. Sunčani sat nikada nisu izgubile na značaju i nastavljaju da se grade do danas. Rimljani su usavršili sunčani sat koji nam je poznat danas, pa čak i napravili solarni prenosivi sat pogodan za putovanja. Postojali su milenijumima i dugo su ostali sredstvo verifikacije i koordinacije za vrlo nepouzdane satove na točkovima, sve dok ih konačno nije zamenio pronalazak spiralne opruge kao regulatora putovanja (1674), ali o tome ćemo govoriti u nastavku.

Ispitivali smo strukturu i funkcioniranje sunčanog sata, koji su se godinama poboljšavali i mijenjali. Sunčani sat sa pomičnim stupom, kompas i skale s podjelom minuta bili su jednostavan i pouzdan pokazatelj sunčevog vremena, ali su imali i neke ozbiljne nedostatke. Njihov rad bio je povezan sa sunčanim vremenom i sa ograničenim periodom rada - između izlaska i zalaska sunca. Stoga su se novi instrumenti za mjerenje vremena suštinski razlikovali od sunčanih satova. Dok je jedinica vremena prema sunčanom satu izvedena iz rotacije Zemlje i njenog kretanja oko Sunca, bilo je potrebno stvoriti umjetni standard za jedinicu vremena, na primjer, u obliku potrebnog vremenskog intervala da bi određena količina materije istekla u hronometrijskom uređaju.

DUGO SANJALI DA ZAPOČNEMO BAŠTANSKI DEKORATIVNI SAT PRIJE ŠETANJA DO PLACE.

VOLIM I ZNAM RADITI SA KAMENOM, ZATO GA UZIMAM ZA OSNOVU BUDUĆEG PROIZVODA.

BILO JE LIJEPO I KORISNO - SADA ĆEMO JA I SVAKI PUTNIK NA SUNČANOM DANU LAKO ODREDITI KOJI JE SAT.

Pronađena gromada prikladne veličine sa širokom ravnom površinom.

Da biste provjerili kvalitetu gromade, morate je nečim ostrugati - ako se kamen lako mrvi, onda nije prikladan za rad. Granit je najbolje polirati i brusiti.

Onda je počeo da pravi proračune. Saznao sam geografsku širinu na kojoj se Mogilev nalazi: 53 stepena. 55 minuta - ugao nagiba gnomona * (53 stepena) u geografskoj širini područja garantuje tačnost sunčanog sata. Empirijski je odredio približnu visinu gnomona, sjena od njega ne bi trebala ići izvan granica budućeg brojčanika.

Označio sam pravi ugao na komadu aluminijuma. Uz pomoć kutomjera odvojio sam ugao od 53 stepena od donje linije prema gore. 55 minuta (vidi dijagram 1). Iznutra sam nacrtao kovrčave linije kako bi pokazivač izgledao zabavnije i izrezao ga pilom za metal (može se napraviti od dugih eksera, plastičnih igala ili igala za pletenje).

Na ravnoj površini kamene gromade označio sam centar kruga, povukao liniju od njega do ivice - ovo je podnevna oznaka 12 sati. Od ove linije, uz pomoć kutomjera, odvojim 15 stepeni, 8 puta u svakom smjeru (šema 2) - oznake od 4 do 20 sati.

1. Oznake brojčanika se prvo mogu nacrtati na listu papira koji tačno odgovara veličini ravni okvira **, a zatim prenijeti na ploču.

2. Ako dimenzije dozvoljavaju, na brojčaniku možete označiti polusatne i četvrtsatne podjele komadićima nerđajuće žice, kamenčićima u boji, čašama, fiksirajući ih vodootpornim ljepilom.

Koristeći brusilicu sa dijamantskim točkom, ispilio sam ove linije širine 2 mm i dubine 5 mm na kamenu. Gnomon je vozio čekićem duž podnevne linije, poravnavajući centar pokazivača sa središtem brojčanika kao na dijagramu 2

Uvrnuo sam aluminijsku žicu d 1,5 mm sa spiralom i čekićem je zabio u sve rezove (slika 1) Na krajevima vodova izbušio sam rupe i u njih zabio čepove (slika 2) Izdubio sam udubljenje u donji dio gromade, isproban na cijevi d 150 mm u nju - na takvom postolju sat se lakše postavlja i okreće. Zabio je cijev u zemlju (slika 3), postavio kamen na vrh.

Postavio sam brojčanik na kompas u podnevnu liniju prema sjeveru. Provjerio sam sunčani sat u uobičajeno podne. Stavio sam malu kaldrmu ispod gromade i cementirao je.

Na stalnom mjestu, okvir sunčanog sata postavljen je strogo horizontalno. Nivo možete provjeriti pločom napunjenom vodom do vrha.

Smislio sam odgovarajući dizajn za takav sat. Stavio sam žicu zakrivljenu u obliku vrata i glave ispod kaldrme (fotografija 4) - ispostavilo se da je labud. Probušio sam klobuke gljiva i stavio ih na šipke u nogama (slika 5)

Pronašao sam kameno srce u Dnjepru, fiksirao strelicu sa obe strane (slika 6) Zabio sam mač u drugu kaldrmu, prethodno sam ispilio kamen (slika 7). Usput, svi detalji su povezani bez ljepila.

U mojoj porodici ima 5 zmajeva duž istočne planine, pa sam skulpturu ove životinje isklesao od kameleonskog kamena. U blizini garaže, zemljani zid se rušio. Ojačao sam ga kaldrmom i ukrasnim pločicama cementnim malterom (slika 8)

Napomenu

Redoslijed oznaka sata na brojčaniku slijedi pravilo kretanja kazaljki mehaničkog sata. Referentna tačka je podnevna linija od osnove gnomona. Može se prilično precizno odrediti kompasom (linija sjever-jug).

Još je zgodnije koristiti jednostavan sat, upoređujući njegova očitanja sa sjenom iz gnomona. Ovu liniju posebno precizno određuje sat u danima prije i poslije 16. aprila, 15. juna, 31. avgusta i 26. decembra. Najjednostavniji dizajn sata je upravo horizontalni, tako da se može raditi s djecom na tlu: nacrtajte ravan krug, zalijepite štap u centar - poslužit će vam kao gnomon.

Nacrtajte pravu liniju od centra kruga prema sjeveru - podnevno astronomsko vrijeme. Podijelite krug na dvadeset četiri jednaka sektora. Nagnite pokazivač prema sjeveru pod uglom koji odgovara geografskoj širini vaše određene lokacije.

DIY sunčani sat - fotografija

* Gnomon - štap koji je pričvršćen za brojčanik, a sjena od njega pokazuje vrijeme.