Kiek tikslus yra saulės laikrodis?
Kartais galime sutikti praeivius, lyginančius laiką ant saulės laikrodžio su savo laikrodžiu, ir daugeliu atvejų galite pamatyti skirtumai tarp abiejų laikmačių rodmenų. Šiandien laikrodžius nustatome pagal labai tikslius atominius laikrodžius, tad ar saulės laikrodžiai neveikia taip, kaip turėtų? Priešingai, yra du pataisymai, kad tai būtų įmanoma. Pirmasis yra susijęs su vietos, kurioje yra mūsų laikrodis, ilguma, o antrasis atsiranda dėl vadinamojo laiko lygtis, kuri pašalina kintamą greitį, kuriuo Žemė skrieja aplink saulę. Bet po vieną. Saulės laikrodis rodo vietinį laiką, kuris yra tikrasis laikas, nulemtas akivaizdžių saulės judesių. Kaip 12 valanda, tai yra vidurdienis, mes laikome momentu, kai Saulė pakils virš tam tikros vietos, tai yra, pasiekia aukščiausią savo kasdieninio kelio tašką iš rytų į vakarus. Tai reiškia, kad vietose į šiaurę ir į pietus nuo šios vietos lygiai ta pati saulės valanda. Pavyzdžiui (žiūrint iš pakrantės į kalnus) Gdanske, Grudziądzėje, Torunėje, Wieluń, Rybnik ir Cieszyn saulės vidurdienis patenka daugmaž tuo pačiu metu. Tačiau laiko skirtumai bus pastebimi miestuose, esančiuose vienas nuo kito į rytus ir vakarus. Mūsų šalyje šis skirtumas gali siekti net apie 50 minučių (pvz., Chelme saulė piką pasiekia 48 minutėmis anksčiau nei Zgoželece). Siekiant įveikti šiuos skirtumus, buvo įvestas zonos laikas. Beveik visa Europa yra Vidurio Europos laiku, kuris nustatomas pagal 15° dienovidinį, einantį ties mūsų vakarine siena.Kitaip tariant, 12 valanda Lenkijoje, Vokietijoje, Prancūzijoje ir daugelyje kitų Europos šalių yra tada, kai Saulė yra tiksliai virš šios ilgumos dienovidinio.
Mūsų saulės laikrodžio ilgumos korekcija apskaičiuos skirtumą laipsniais tarp ilgumos, kurioje stovi laikrodis, ir zonos dienovidinio (15 °) ir padaugins rezultatą iš 4, nes 1 laipsnis yra lygus 4 minutėms. Apskaičiuokime Krokuvos pataisą, miestas yra 20 ° ilgio
20 ° - 15 °=5 °, rezultatas padauginamas iš 4 ir gautas 20 minučių atimamas iš saulės laikrodžio rodmens (šiuos skirtumus atimame, o ne pridedame, nes dauguma Lenkijos miestų yra į rytus nuo 15 dienovidinio).
Ir dar vienas pavyzdys, šį kartą Varšuvai, kuri yra 21 ° ilgio:
21 ° - 15 °=6 °, rezultatas padauginamas iš 4. Pataisa yra 24 minutės , kurį atimame iš skaitymo saulės laikrodžio.
Taip esame vienu žingsniu nuo oficialaus laiko nustatymo.Dabar pakanka atsižvelgti į pataisą, gautą iš laiko lygties. Kiekvienos metų dienos taisymą galime perskaityti iš lentelės (2 nuotrauka).
Pavyzdžiui, jei gegužės 11 d. saulės laikrodis rodo 9.46 (atsižvelgus į ilgumos pataisą), tai pridėjus 3 minutes ir apie 38 sekundes gauname suapvalinimą iki 9.50. Laikotarpiu nuo kovo iki spalio galioja vasaros laikas, todėl prie gauto rezultato reikėtų pridėti dar vieną valandą. Taigi mūsų pavyzdyje bus 10.50 val. DST. Keturis kartus per metus laiko lygties pataisa lygi 0, todėl saulės laikrodžiai rodo tą patį laiką kaip ir mechaniniai laikrodžiai. Tai vyksta balandžio 15, birželio 14, rugsėjo 2 ir gruodžio 25 d.
Vietinio dienovidinio radimas
Norint teisingai nustatyti saulės laikrodį sode , būtina nustatyti vietinį dienovidinį (3 nuotrauka). Tai leidžia nustatyti, kurioje plokštumoje saulė kyla virš sodo ir būsimų laiko matavimų vietą. Pastaba: nenaudokite tam kompaso, nes magnetinė šiaurė labai skiriasi nuo geografinės šiaurės.
1.Pasirinkite lygią, saulėtą vietą. Tegul jis būna tuščias ir be nelygybės. Tai turėtų būti vieta, kur planuojame pastatyti laikrodį
2.Įsmeikite vertikalią strypą arba tiesią lazdelę į žemę. Mes jį labai atsargiai surenkame. Tai bus matavimo gnomonas, tas pats, kurį naudojo senoliai. Optimalus ilgis yra 1-1,5 m (per trumpas rodmenys bus nepatikimi, o per ilgas šešėlio galas išsilieja ant žemės).
3.Likus 2-3 valandoms iki saulės vidurdienio, aplink nykštuką apsukame ratą, kurio spindulys lygus jo šešėlio ilgiui (vasaros metu saulės vidurdienis vyksta apie 13 val.).
4.Pažymėkite tikslią vietą, kur gnomono šešėlio galas liečia apskritimą
5.Mes palaukite pabaigos, gnomono šešėlis vėl paliečia apskritimą. Tai įvyks 2-3 valandas po pietų. Pažymime šią vietą
6.Iš dviejų apskritime pažymėtų taškų nubrėžiame vienodo spindulio lankus, didesnius už atstumą tarp taškų (šio dydis lankas nesvarbu, bet mes siūlome, kad jis būtų 1,5–2 kartus didesnis nei atstumas tarp taškų).Tiksliai pažymime jų susikirtimo vietas – kiekvienoje gnomono pusėje turi būti po dvi
7.Lankų susikirtimo taškus sujungiame tiesia linija - jis turėtų praeiti pro vietą, kur mes jį pastatėme gnomoną. Sveikiname, tai mūsų vietinis dienovidinis!
Norėdami padidinti tokio matavimo tikslumą, galite padaryti kelis apskritimus aplink skirtingo spindulio gnomoną ir ant kiekvieno paeiliui pažymėti vietas, kuriose juos liečiate, šešėliu. Toliau nurodyta procedūra turi būti kartojama kiekvienam apskritimui, o nubrėžta dienovidinio linija turi būti vienoda visiems. Nepriklausomai nuo saulės laikrodžio konstrukcijos, galime apsvarstyti dienovidinio fiksavimą ir gnomono, kuris visada parodys tikrojo vidurdienio akimirką, įrengimą. Tai unikali atrakcija, kurios niekas kitas neturi namuose.
Šešėliai labai trumpi vasarą ir ilgi žiemą. Todėl tiksliausi matavimai atliekami aplink lygiadienį. Tai vyksta du kartus per metus kovo 20–21 ir rugsėjo 22–23 dienomis.
Horizontalaus laikrodžio piešimasCiferblatą galima nupiešti naudojant bet kurią nemokamą kompiuterinę programą, kurią galima rasti internete (pvz., Shadows Pro) arba piešimo įrankiai. Čia yra nuosekli instrukcija (4 pav.).
1.Nubrėžkite dvi statmenas tieses AB ir CO, susikertančias taške O. Taip sukurtos atkarpos vėliau bus naudojamos valandoms žymėti: CO bus 12 o 'laikrodžio linija, AO - 6 val., O OB - 18. Jie taip pat žymės geografines pasaulio kryptis
2.Iš taško O brėžiame liniją NUO kad kampas COD būtų lygus vietos, kuriai skirtas laikrodis, platumai. Mūsų pavyzdyje jis yra 50 °, o tai atitinka pietinius Krokuvos rajonus
3.Iš bet kurio OD taško E nubrėžiame tiesę EF, statmeną OD ir susikertančią CO taške F.
4.Iš taško F brėžiame tiesę GH, lygiagrečią AB.
5.Iš taško F slankmačiu išmatuojame atkarpos FE ilgį, o tada pažymime tašką C ant CO, kad FC būtų lygus FE.
6.Iš taško O slankmačiu išmatuojame atkarpos OC ilgį, o tada tiesėje AB pažymime taškus A ir B, kad OA ir OB būtų lygūs OC.
7.Iš taškų A, B ir C nubrėžkite bet kokio vienodo spindulio lankus.
8.Lankus padalijame į kampus 15 °
9.Iš taško C ištieskite kampų šakas taip, kad jie susikirstų su GH linija.
10.Iš gautų taškų J ir L brėžiame linijas JK ir LM, lygiagrečias CO ir kertančias tiesę AB.
11Iš taškų A ir B ištiesiame kampų, skiriančių jų lankus, atšakas taip, kad jos kirstų tieses JK ir LM
12.Iš taško O brėžiame linijas, jungiančias O su vietomis, kur kampų rankos kirto tieses GH, JK ir LM.
Horizontalaus saulės laikrodžio valandų eilutės paruoštos. Štai kaip nubraižytame laikrodyje pažymėti valandas (5 nuotrauka, jų taikymo tvarka turi būti pagal laikrodžio rodyklę)
Aukščiau pateiktame pavyzdyje galite pamatyti lanką, nubrėžtą aplink tašką O, kur baigiasi valandų linijos .Tai nėra būtina, tačiau jo dėka išvengiame sustorėjimo, kuris atsiranda, kai tiek daug linijų susikaupia vienoje vietoje. Tai grynai estetinis klausimas. Gatavą saulės laikrodį nustatome taip, kad CO linija sutaptų su vietine dienovidinio linija, kurią pažymėjome anksčiau toje vietoje, kur buvo sumontuotas laikrodis. Taškas C ir gnomono galas turi būti nukreipti į šiaurę, taškas A – į vakarus, o B – į rytus. Taškas O svarbus dėl kitos priežasties: tai vadinamasis saulės laikrodžio centras, kuriame turi būti apatinis gnomono galas
Dariusz OczkiRedaktorius Gnomonica.pl svetainė
