Sejarah jam matahari sudah lebih dari satu milenium, tetapi kapan tepatnya orang mulai menggunakannya tidak diketahui secara pasti. Telah ditetapkan bahwa di Mesir kuno, Babel, dan Cina, perangkat semacam itu digunakan lebih awal dari seribu tahun SM. Penyebutan pertama untuk menentukan waktu oleh sinar matahari dengan bantuan perangkat khusus berasal dari tahun 1306-1290. SM.

Setiap jam matahari memiliki dial dengan skala dan jarum jam yang disebut gnomon. Pada saat yang sama, menurut orientasinya, jam matahari dibagi menjadi horizontal, vertikal dan khatulistiwa. Modifikasinya pun banyak, seperti loncatan, ring, plat, spion, bifilar dan lain-lain.

Jam matahari belum tentu piringan yang memiliki gnomon tegak lurus. Jadi, dial bisa berupa belahan atau cincin. Jam khatulistiwa universal dapat digunakan di semua garis lintang. Desain mereka melibatkan dua cincin tegak lurus satu sama lain dan gnomon. Untuk menentukan waktu, Anda harus mengatur garis lintang pada skala di salah satu cincin dan mengatur tanggal. Kemudian jam diputar di sekitar sumbu vertikal sampai titik yang menunjukkan waktu muncul di dial. Pada saat ini, satu cincin berorientasi ke utara di sepanjang meridian, dan yang kedua sejajar dengan bidang khatulistiwa.

Dalam jam matahari horizontal, bidang dial tidak tegak lurus dengan gnomon, yang harus sejajar dengan sumbu bumi, dan juga menunjuk ke utara, yaitu, sudut di antara mereka sama dengan garis lintang area. Jam horizontal nyaman dan mudah dipasang. Untuk menggunakannya pada garis lintang yang berbeda, cukup dengan mengubah sudut dan mengarahkan gnomon ke utara.

Di Mesir kuno, model jam matahari yang berbeda dibangun, misalnya, dengan skala horizontal yang membentuk sudut 90 derajat dengan bidang meridian lokal, dan gnomonnya adalah obelisk, yang tingginya biasanya mencapai beberapa meter. Untuk mengetahui waktu dari mereka, digunakan arah yang ditunjukkan oleh bayangan dari gnomon. Jam matahari lain, yang disebut "langkah", memiliki dua permukaan, miring ke timur dan barat, dan dibagi menjadi beberapa tingkat. Ketika matahari bergerak, bayangan bergerak dari satu langkah ke langkah lainnya, dan waktu ditentukan oleh panjangnya.

Di Eropa Tengah, hingga abad ke-15, jam matahari vertikal yang dipasang di dinding, yang gnomonnya horizontal, banyak digunakan. Benar, keakuratan menentukan waktu pada mereka rendah.

Pada saat yang sama, ada beberapa varian kronometer jalan, misalnya jam matahari cincin. Mereka adalah dua cincin, di salah satunya ada lubang untuk lewatnya sinar matahari, dan skala bulan dan jam diterapkan pada yang lain. Ada juga jam piring, solusi konstruktif yang mencakup dua, kadang-kadang tiga, pelat identik, yang berbentuk persegi panjang dan diikat bersama, sementara kompas dipasang di bagian bawah.

Ada deskripsi tongkat segi delapan abad pertengahan dengan empat lubang tembus di pegangannya, di mana batang logam harus dimasukkan untuk menentukan waktu. Sekitar waktu yang sama, kronometer jendela muncul. Mereka vertikal. Prinsip pengoperasian jam matahari adalah menggunakan jendela balai kota atau kuil sebagai dial dengan skala tembus pandang yang diterapkan. Ini memungkinkan untuk mengetahui waktu saat berada di dalam ruangan. Jam matahari cermin menggunakan sinar matahari yang dipantulkan oleh cermin, yang mereka arahkan ke dinding bangunan tempat dial itu berada.

JAM BAYANGAN MATAHARI
instrumen kuno untuk mengukur waktu dengan matahari. Ini mungkin instrumen ilmiah tertua yang sampai kepada kita tidak berubah dan mewakili penerapan pertama oleh manusia dari pengetahuannya tentang pergerakan benda-benda angkasa. Meskipun berbagai macam jam matahari diketahui, semuanya dapat dibagi menjadi beberapa tipe dasar. Jam paling umum dari tipe horizontal; mereka dapat dilihat di banyak taman dan kebun. Jam dengan dial vertikal biasanya ditemukan di dinding yang berorientasi pada titik mata angin. Dial yang diputar dibuat untuk jam vertikal yang ditempatkan di dinding yang tidak berorientasi pada titik mata angin. Dan kenop yang dibelokkan dan dimiringkan masing-masing condong, dari pengamat dan ke arahnya. Mereka biasanya ditemukan pada jam tangan multi-wajah yang menggabungkan tiga atau lebih dial dan sering berbentuk kubus; mereka ditempatkan di atap dan puncak dinding, berorientasi pada titik mata angin. Dial yang diputar-defleksi dan diputar-miring ditempatkan pada bangunan yang tidak berorientasi pada titik mata angin. Untuk jam khatulistiwa dan kutub, bidang dial masing-masing sejajar dengan bidang ekuator dan sumbu kutub. Jam tangan armillary memiliki dial ekuatorial; mereka sering digunakan untuk tujuan dekoratif. Mereka berisi dari dua hingga sepuluh cincin, mewakili lingkaran besar dari bola duniawi dan surgawi. Pembagian jam diplot di dalam lingkaran khatulistiwa, dan batang yang mewakili sumbu kutub berfungsi sebagai gnomon pembuat bayangan.

Jam matahari tertua yang dikenal saat ini dibuat sekitar 1500 SM. Mereka terbuat dari batu berbentuk batangan dengan panjang sekitar 30 cm dengan gagang berbentuk T vertikal di salah satu ujungnya. Waktu dihitung menurut serif yang diterapkan pada bilah pada interval yang tidak sama. Jam diatur secara horizontal pada garis tegak lurus. Ujung berbentuk T berbelok ke timur di pagi hari, dan ke barat di sore hari. Bayangan dari tepi atas "T" menunjukkan waktu. Ini dan instrumen surya kuno lainnya menunjukkan "jam yang tidak sama" yang dihasilkan dari membagi waktu dari matahari terbit hingga terbenam menjadi sejumlah bagian yang tetap. Karena panjang siang hari bervariasi sepanjang tahun, panjang jam juga berubah: di musim panas lebih panjang, dan di musim dingin lebih pendek.

KHUSUS GARDEN SUNDIAL. Mereka menunjukkan waktu matahari yang sebenarnya, yang berbeda dari waktu standar dengan cara yang berbeda di musim yang berbeda dalam setahun. "Gnomon" adalah nama umum untuk indikator bayangan, dan "pointer" adalah tepi gnomon yang diperhitungkan. Untuk pengukuran waktu yang akurat, sudut antara penunjuk dan dial horizontal harus sama dengan garis lintang geografis tempat tersebut.

Tidak sulit untuk membuat jam seperti itu. Banyak dari mereka memiliki garis jam untuk hari-hari tertentu dalam setahun, dipisahkan oleh sekitar satu bulan, serta untuk tanggal ekuinoks dan titik balik matahari. Tanda jam untuk setiap hari diperoleh dengan menghubungkan titik-titik di mana bayangan, yang dilemparkan oleh gnomon pada hari-hari ekuinoks dan titik balik matahari, jatuh pada jam tertentu. Sekitar awal era Kristen, prinsip gnomon miring ditemukan, yang memungkinkan untuk memperkenalkan "jam yang sama", yang memberikan pengaturan waktu yang lebih akurat. Ditemukan bahwa jika batang gnomon diarahkan ke kutub dunia, maka ia menjadi, seolah-olah, sumbu lingkaran yang sejajar dengan khatulistiwa di mana Matahari berputar. Membaginya menjadi 24 bagian yang sama, kami mendapat jam dengan durasi yang sama. Setelah itu, pembuatan jam matahari berjalan akurat dan merata menjadi latihan geometris dan trigonometri sederhana. Evolusi jam matahari berjalan seiring dengan perkembangan matematika dan astronomi. Namun, selama berabad-abad hanya pengrajin yang akrab dengan gnomonik yang memiliki seni membuat jam matahari. Dari abad ke-14 hingga abad ke-18, banyak pengrajin menunjukkan kecerdikan dan keterampilan dalam membuat jam matahari saku presisi tinggi, yang menjadi permata pembuatan jam. Munculnya jam mekanis tidak hilang sampai abad ke-18. menggunakan jam matahari untuk menjaga waktu. Pembuat jam matahari terus berpacu dengan perancang jam mekanis dengan menciptakan instrumen surya untuk menentukan "waktu rata-rata". Ketika "waktu standar" diperkenalkan, jam matahari juga disesuaikan untuk ini. (Waktu standar adalah waktu matahari rata-rata pada meridian tertentu.) Pada akhir abad ke-19 dan awal abad ke-20, banyak jam matahari yang sangat akurat dibuat untuk menentukan waktu standar, yang disebut heliokronometer.
Bangunan jam. Agar jam matahari berguna, itu harus dibangun di tempat yang sesuai. Lintang tempat harus diketahui, serta posisi relatif terhadap cakrawala dan meridian situs atau permukaan di mana garis jam akan ditarik.

SUNDIAL UNTUK "WAKTU MENENGAH". Dalam alidade (goniometer dengan pemandangan), sinar matahari jatuh pada analemma (angka delapan menunjukkan penyimpangan musiman matahari). Ketika alidade diatur sehingga titik cahaya jatuh pada tanda hari yang ditentukan, penunjuk menunjukkan waktu matahari rata-rata. Jadi jam tangan ini "secara otomatis" mengkompensasi ketidakrataan musiman dalam pergerakan matahari.

Bagian terpenting dari jam matahari adalah dial, mis. permukaan di mana garis jam diterapkan, dan gnomon untuk membuat bayangan. penunjuk, yaitu ujung gnomon itu, yang bayangannya menunjukkan waktu, selalu mengarah ke kutub dunia. Ketinggian penunjuk adalah sudut di mana penunjuk dimiringkan ke dial, dan pusat dial (titik dari mana garis jam menyimpang secara radial) adalah titik perpotongan penunjuk dengan bidang dial. Node adalah titik khusus pada penunjuk, bayangan yang digunakan untuk membaca ketinggian, deklinasi dan azimut, serta waktu. Metode untuk menentukan waktu oleh matahari. Ada tiga metode untuk menentukan waktu dari matahari: dengan mengukur sudut jamnya dari meridian, seperti pada jam matahari taman konvensional; dengan mengukur ketinggiannya di atas cakrawala dan dengan azimutnya (sudut yang diukur pada bidang cakrawala, antara arah ke titik selatan dan lingkaran vertikal yang melewati matahari), yang membutuhkan penunjuk vertikal dari gnomon. Kebanyakan jam matahari stasioner mengukur sudut jam. Dua metode lainnya sering digunakan dalam jam tangan portabel.

Ada juga tiga cara untuk menunjukkan waktu: bayangan, titik cahaya, dan jarum magnet. Sebagian besar jam menggunakan naungan. Cahaya jarang digunakan pada jam stasioner. Dan di perangkat portabel, ketiga metode digunakan. Jam tangan dengan tangan magnet terdiri dari dua jenis. Yang pertama, tanda jam diterapkan pada kotak kompas, yang biasanya diberi bentuk persegi. Dengan memutar kasing sehingga bayangan pada sisi-sisinya menghilang, waktu terbaca searah panah. Pada instrumen jenis kedua, tanda jam diterapkan pada sabuk elips, yang bergerak sesuai dengan hari dalam setahun, seperti pada banyak jam azimuth. Dalam hal ini, tubuh juga diputar hingga bayangan di sisi wajah menghilang dan waktu terbaca sesuai arah panah. Jam jenis ini lebih akurat; kesalahan mereka hanya ditentukan oleh fakta bahwa jarum magnet menyimpang dari arah yang benar ke utara.
Jam matahari khusus. Biasanya, jam matahari cocok untuk tempat tertentu, tetapi Anda juga dapat membuat jam universal untuk digunakan di mana saja. Terkadang mereka dibuat hanya untuk menunjukkan siang atau hari libur. Saat ini, yang paling umum adalah jam horizontal dengan gnomon segitiga dan jam vertikal di dinding rumah. Namun, banyak desain lain juga dapat ditemukan. Membuat jam matahari portabel kini telah menjadi hobi yang populer.
Lihat juga BIDANG SURGAWI; WAKTU .

Ensiklopedia Collier. - Masyarakat Terbuka. 2000 .

Lihat apa itu "SUN DIAL" di kamus lain:

Jam matahari, instrumen yang mulai digunakan sekitar 5000 tahun yang lalu di Timur Tengah untuk menentukan waktu dalam sehari. Secara tradisional, jam matahari terdiri dari alas pendek dengan bagian atas datar, di mana gnomon, kolom, ... ... Kamus ensiklopedis ilmiah dan teknis

Mereka terdiri dari dial dan batang, bayangan yang bergerak di sepanjang dial karena pergerakan Matahari melintasi langit, menunjukkan waktu matahari yang sebenarnya ... Kamus Ensiklopedis Besar

- (Sun dial) perangkat untuk menentukan waktu matahari yang sebenarnya. Terdiri dari dial dan batang. Ketika diterangi oleh matahari, bayangan batang menunjukkan waktu matahari yang sebenarnya pada dial. Kamus Kelautan Samoilov K.I. M. L.: Militer Negara ... ... Kamus Kelautan

Istilah ini memiliki arti lain, lihat Matahari (arti). Jam matahari dinding (vertikal) di Biara Solovetsky. Waktu pengambilan gambar 13:40 waktu Moskow ... Wikipedia

Alat yang digunakan untuk menentukan waktu oleh matahari. S. hours terdiri dari batang atau pelat yang membentuk bayangan, dan dial tempat bayangan jatuh, menunjukkan waktu matahari yang sebenarnya. Tergantung pada lokasi bidang dial ... ... Ensiklopedia Besar Soviet

Sebuah perangkat untuk menentukan waktu oleh matahari. Biasanya terdiri dari dial, terletak. vertikal, horizontal atau tegak lurus terhadap sumbu rotasi bumi, dan batang atau pelat yang membentuk bayangan pada dial (lihat gambar). Posisi bayangan menunjukkan ... ... Kamus besar ensiklopedis politeknik

Mereka terdiri dari dial dan batang, bayangan yang, bergerak di sepanjang dial karena pergerakan Matahari melintasi langit, menunjukkan waktu matahari yang sebenarnya. * * * SUNDIAL SUNDIAL terdiri dari dial dan rod, bayangannya, ... ... kamus ensiklopedis

jam bayangan matahari- saulės laikrodis statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Tikrojo saulinio laiko matuoklis. Jį sudaro plokštuma su ciferblatu ir strypas arba plokštelė, kurių šešėlis krinta ant ciferblato. atitikmenys: engl. jam matahari vok.… … Penkiakalbis aiskinamesis metrologijos terminų odynas

Jam bayangan matahari- Sejak Anaximander dari Miletus merancang bahasa Yunani pertama. S. h., orang-orang Yunani terus-menerus bekerja untuk peningkatan mereka. Matematis membagi garis bujur hari menjadi 12 bagian mengarah pada pengenalan konsep "cahaya ... ... kamus jaman dahulu

Jam bayangan matahari- sejak Anaximander dari Miletus di Babel. desain sampel Yunani pertama C. h., orang Yunani terus-menerus mengerjakan kesempurnaan mereka. Matematis membagi garis bujur hari menjadi 12 bagian mengarah pada pengenalan konsep "perubahan cahaya. jam" ... Dunia kuno. kamus ensiklopedis

Mekanisme tertua untuk menentukan waktu. Jam bayangan matahari- perangkat paling sederhana, tetapi berisi pengetahuan dan pengamatan leluhur kuno kita. Saat ini jam bayangan matahari digunakan sebagai lansekap. Sebagai contoh jam bayangan matahari orang tua mengajari anak-anak mereka struktur tata surya, dan bangunan itu sendiri jam matahari DIY- kegiatan yang paling mengasyikkan bagi anak-anak kita, misalnya berada di pantai. Dalam pembuatannya jam bayangan matahari Anda perlu mengetahui beberapa poin dan fitur dari desain mereka, yang akan kami bahas di artikel ini.

Terbuat dari apakah jam matahari?

Jam bayangan matahari terdiri dari jarum penunjuk yang membuat bayangan (tangan ini disebut gnomon) dan jam matahari. Waktu oleh jam bayangan matahari ditentukan oleh bayangan yang dilemparkan oleh gnomon pada dial. Semuanya sederhana, tetapi ada beberapa fitur. Wajah jam jam bayangan matahari dibagi menjadi 24 jam, bukan 12 jam seperti pada jam tangan mekanis konvensional. Dial atau gnomon harus dimiringkan di atas bidang. Jam bayangan matahari tidak memperhitungkan waktu musim panas. Jam matahari hanya berfungsi dalam cuaca cerah atau berawan sebagian pada siang hari. Itu semua batasannya jam bayangan matahari.

Ada beberapa jenis jam bayangan matahari. Mari kita berurusan dengan mereka secara berurutan.

Anda dapat melakukannya tepat di atas pasir di pantai. Untuk memulainya, kita perlu mengetahui dua hal: di mana kita berada dan di mana utara berada. Jika bagian kedua dapat dibentuk melalui seleksi, maka bagian pertama harus disiapkan. Jadi, kami memiliki kompas dan kami tahu garis lintang kami (St. Petersburg - 60, Moskow - 55, Nizhny Novgorod - 56, Yekaterinburg - 56, Sochi - 43, Rostov-on-Don - 47, Novosibirsk - 55, Vladivostok - 43 derajat lintang utara). Jika kita membuat panggilan jam bayangan matahari pada permukaan portabel - gambar sebuah lingkaran dan bagi menjadi 24 bagian. Jika kita membuat jam matahari di tanah, menggambar lingkaran, memasukkan tongkat (gnomon) ke tengah lingkaran dan memiringkannya ke utara sehingga sudut antara permukaan bumi dan gnomon sama dengan garis lintang kita, dari ujung bawah gnomon tepat ke utara kita menarik garis - itu akan menjadi 12 jam sehari menurut waktu astronomi. Kami menggambar garis yang tersisa, membagi seluruh lingkaran menjadi 24 sektor yang sama. Setiap sektor jam bayangan matahari sama dengan 15 derajat.

Di sini kita berada dalam penyergapan. Setelah pembagian yang kompeten dari dial dan kemiringan gnomon, waktu menunjukkan jam bayangan matahari mungkin berbeda dari waktu yang ditayangkan oleh televisi lokal. Masalahnya terletak pada waktu dan zona waktu standar, yang dibuat secara artifisial untuk kenyamanan. Tampilan jam portabel akan dengan mudah menyelesaikan masalah ini, cukup putar hingga waktunya tepat. Dengan menggambar jam di atas pasir sedikit lebih rumit, poin ini harus diperhitungkan saat mulai mengecat dial. Misalnya, Anda dapat menunda penandaan dial hingga pukul 12, ketika kami akan menentukan utara tanpa kompas dan secara akurat menggambar sumbu utama dial jam matahari kami. Jika tidak ada waktu untuk menunggu, dan kreativitas keluar dari Anda, buat panggilan jam bayangan matahari dalam versi draf dan sesuaikan dial Anda untuk kesalahan yang Anda dapatkan.

Di garis lintang kita jam bayangan matahari mereka bekerja di tengah jam musim panas dari jam 8 pagi sampai jam 8 malam, jadi hampir tidak ada gunanya berlomba dengan angka di antara nilai-nilai ini. Karena itu, seringkali pada dial bundar, pangkal gnomon digeser ke bawah.

Jam horizontal yang sama, hanya gnomon yang diatur dengan jelas secara vertikal, dan dial itu sendiri cenderung ke permukaan bumi pada sudut lintang tempat jam tersebut dipasang.

Jam matahari vertikal.

Jam Matahari Vertikal biasanya menempel pada dinding rumah. Gnomon miring yang sama dan dial berjajar melalui 15 derajat.

Biasanya di kota-kota mereka membuat tipe campuran jam bayangan matahari, yaitu dial dimiringkan setengah sudut, gnomon dimiringkan setengah sudut. Konstruksi seperti itu jam bayangan matahari terlihat lebih spektakuler, pada kenyataannya, karena apa yang mereka buat.

Bangunan jam bayangan matahari dengan tangan Anda sendiri akan benar-benar memikat anak Anda dan, di samping itu, memperluas wawasannya.

Sejarah jam matahari

Manusia menemukan sejumlah alat untuk mengukur waktu, misalnya, bulan, air, jam lilin, yang digunakan hingga abad ke-18, kemudian jam pasir dan jam minyak dari abad ke-16 hingga ke-18. Namun, karena ketergantungannya pada kondisi eksternal dan fluktuasinya, serta karena ketidaksempurnaan teknis, alat pengukur waktu ini belum menemukan aplikasi umum.

Menurut kronologi modern, sudah 4000 tahun yang lalu, jam dengan berbagai tingkat kerumitan sudah ada di mana-mana. Orang Mesir adalah orang pertama yang mencoba membuatnya, yang menemukan grafik jam bintang, dan dimungkinkan untuk menentukan waktu malam dengan mengamati terbitnya bintang. Adapun siang hari, orang Mesir kuno menemukan jam bayangan. (jam bayangan matahari). Bayangan dari sinar melintang secara bertahap melintasi deretan tanda dari matahari terbit hingga terbenam. Satu set instruksi untuk membuat jam seperti itu ditemukan di makam firaun.

Seti I, yang memerintah sekitar 1300 SM. Jam bayangan sederhana seperti itu adalah pelopor tenaga surya.

Kondisi iklim yang sangat menguntungkan untuk mengukur waktu dengan jam bayangan matahari memiliki Mesir. Berita paling kuno dari Mesir kuno jam bayangan matahari mengacu pada pemerintahan Thutmose III - paruh pertama abad XV. SM. Salah satu jenis jam matahari adalah jam berundak berupa obelisk dengan dua permukaan miring, berorientasi sepanjang sumbu ke timur - barat dan dibagi menjadi anak tangga. Saat matahari terbit, bayangan jatuh di tepi anak tangga atas salah satu permukaan ini - yang timur, kemudian secara bertahap diturunkan hingga benar-benar menghilang pada siang hari. Kemudian, pada sore hari, bayangan itu muncul kembali di bagian bawah permukaan barat, dari tempat itu naik hingga, saat matahari terbenam, menyentuh tepi anak tangga atas.

Pada yang dijelaskan jam bayangan matahari waktu diukur dengan panjang, bukan arah, dari bayangan yang dilemparkan. Namun, orang Mesir juga memiliki jam matahari dengan skala untuk menentukan arah bayangan yang dilemparkan. Arsitek dan arsitek Romawi terkenal Marcus Vitruvius, yang bekerja pada masa pemerintahan Caesar dan Augustus, menjelaskan dalam esainya "Arsitektur" setidaknya 13 jenis jam matahari.

Ini termasuk lubang horizontal jam matahari hemispherical- yang disebut belahan. Permukaan bagian dalam belahan bumi diwakili belahan langit dengan garis khatulistiwa, dua garis solstice dan skala waktu dua belas jam. Penemuan jam semacam itu dikaitkan dengan astronom kuno terkenal Aristarchus dari Sames, yang hidup pada 320-250 SM. BC yang juga membuat jam bayangan matahari dengan putaran setengah lingkaran yang dibagi menjadi lima bagian (jam) dengan panjang yang tidak sama. dalam kesempurnaan bahasa Yunani jam bayangan matahari matematikawan terkenal, dokter, pendiri astronomi Yunani, Eudoxus dari Knidos, yang hidup pada 408-356, juga mengambil bagian besar. SM. Ujung tajam gnomon, yang awalnya digunakan oleh orang Mesir untuk secara jelas membatasi bayangan pada skala, kemudian digantikan oleh orang Yunani dengan lubang bundar kecil, yang disebut mata matahari, yang memancarkan titik cahaya kecil pada skala. . Selain jam horizontal yang disebutkan di atas, orang Yunani juga lebih maju jam matahari vertikal, yang disebut hemocycles, yang mereka tempatkan di gedung-gedung publik. Semua jam matahari kuno didasarkan pada prinsip sederhana gnomon, di mana panjang dan arah bayangan tidak hanya bergantung pada posisi Matahari pada saat tertentu di langit, tetapi juga pada musim.

Dengan metode Romawi membagi siang dan malam menjadi 12 jam, siang hari diperpanjang di musim semi dan musim panas, dan diperpendek di musim gugur dan musim dingin. Jam matahari kuno, karena ketidaksempurnaannya, menunjukkan waktu seperti itu, fitur utamanya adalah bahwa di bawah pengaruh kecenderungan Matahari yang berubah, panjang siang dan malam berubah sepanjang tahun. Nanti antik dan banyak lagi jam matahari abad pertengahan memiliki skala lengkung, menghilangkan kelemahan ini. Jam seperti itu, dengan skala waktu yang lebih kompleks dan lebih akurat yang dihitung untuk interval triwulanan atau bulanan, digunakan hingga sekitar abad ke-15. Era baru dalam pengembangan jam matahari dibuka oleh penemuan penting yang berasal dari tahun 1431. Prinsipnya adalah mengatur panah bayangan ke arah sumbu bumi. Dengan inovasi sederhana ini, dicapai bahwa bayangan panah, yang disebut semi-sumbu, setelah inovasi ini, berputar secara merata di sekitar setengah-sumbu, berputar setiap jam sebesar 15 derajat. Hal ini memungkinkan untuk memperkenalkan waktu seragam yang dapat digunakan sepanjang tahun, dan segmen yang sesuai dengan jam memiliki panjang yang sama terlepas dari perubahan ketinggian Matahari. Langkah selanjutnya dalam pengembangan jam bayangan matahari jam matahari dengan kompas. Untuk pencipta pertama jam bayangan matahari dengan kompas korektif berlaku astronom dan matematikawan

wilayah. dengan dial yang sejajar dengan bidang ekuator bumi, dan sebuah gnomon yang tegak lurus dengannya, sebenarnya adalah jam paling sederhana dengan skala waktu yang seragam. Pembuat jam tangan seperti itu biasanya berangkat dari fakta bahwa jam tangan itu akan digunakan di garis lintang geografis yang berbeda. Terkadang jam tangan seperti itu memiliki jarum yang diarahkan dan dial kecil dengan jarum untuk menghitung interval menit dengan akurasi 1 hingga 3 menit. Jam seperti itu disebut heliokronometer.

Ada juga jam khatulistiwa yang diatur sedemikian rupa sehingga dialnya menunjukkan langsung rata-rata waktu matahari, bukan lokal waktu matahari seperti jam khatulistiwa biasa. Varietas jam bayangan matahari sangat beragam. Bundaran yang menarik jam bayangan matahari- salah satu pilihan untuk jam matahari bepergian, yang sangat sering berfungsi sebagai liontin dekoratif pada saat yang bersamaan.

Bagian utama seperti itu jam bayangan matahari ada cincin kuningan dengan diameter beberapa sentimeter dengan cincin bergerak lain yang dilengkapi dengan lubang untuk sinar matahari. Di permukaan luar cincin utama, huruf awal nama bulan biasanya terukir, dan di permukaan bagian dalam, ada skala jam. Sebelum mengukur, perlu untuk memutar cincin yang lebih kecil, biasanya besi, sehingga lubang untuk balok terletak pada nama bulan yang sesuai. Saat mengukur waktu, jam dipegang pada posisi yang memungkinkan sinar matahari melewati lubang timbangan. Apa yang disebut cincin khatulistiwa dibangun di atas prinsip yang sama - jam yang serupa, di cincin utamanya ada dua lingkaran lagi yang saling berpotongan. Kemudian, versi baru muncul dengan anggota silang alih-alih dering ketiga.

Di satu sisi palang ini ditunjukkan bulan, dan di sisi lain - tanda-tanda zodiak. Di tengahnya terdapat jumper dengan lubang kecil untuk lewatnya pancaran sinar matahari. Posisi yang benar dari jam-jam tersebut saat mengukur waktu adalah ketika sinar matahari yang melewati lubang jatuh tepat di garis tengah lingkaran khatulistiwa. Sebagai penutup dari bagian ini, saya ingin membahas secara singkat salah satu model jalan jam bayangan matahari digunakan oleh wisatawan India. Mereka adalah tongkat kayu segi delapan dengan ujung logam panjang 160 cm dengan skala jam berukir. Sebuah batang sepanjang kira-kira 15 cm dimasukkan ke dalam lubang di atas timbangan untuk bulan yang bersangkutan sehingga ujungnya, ketika tongkat berada dalam posisi vertikal, membentuk bayangan pada timbangan. Seharusnya ada 12 timbangan pada tongkat. Karena untuk hari-hari yang dihilangkan dari titik balik matahari pada saat yang sama, kondisi yang sama berlaku, itu cukup untuk memiliki 8 skala. Jam tangan ini diberi nama ashadah sesuai dengan musim (Juni-Juli) saat perjalanan dilakukan. Jam bayangan matahari tidak pernah kehilangan signifikansinya dan terus dirancang bahkan hingga hari ini. Bangsa Romawi meningkatkan jam matahari yang kita kenal sekarang dan bahkan dibuat jam tangan portabel surya nyaman untuk bepergian. Mereka ada selama ribuan tahun dan tetap untuk waktu yang lama sebagai sarana untuk memeriksa dan mengoordinasikan jam roda yang sangat tidak dapat diandalkan, sampai akhirnya digantikan oleh penemuan pegas koil sebagai pengatur kecepatan (1674), tetapi kita akan membicarakannya di bawah ini.

Kami memeriksa struktur dan fungsi jam matahari, yang telah diperbaiki dan diubah selama bertahun-tahun. Jam bayangan matahari dengan tiang yang dapat disesuaikan ketinggiannya, kompas, dan skala menit adalah indikator waktu matahari yang sederhana dan dapat diandalkan, tetapi mereka juga menderita beberapa kekurangan serius. Pekerjaan mereka dikaitkan dengan cuaca cerah dan dengan periode kerja terbatas - antara matahari terbit dan terbenam. Oleh karena itu, perangkat baru untuk mengukur waktu pada dasarnya berbeda dari jam matahari. Sedangkan satuan waktu menurut jam matahari berasal dari perputaran bumi dan pergerakannya mengelilingi matahari, maka perlu dibuat suatu standar artifisial satuan waktu, misalnya berupa selang waktu yang diperlukan. untuk sejumlah zat mengalir keluar dalam perangkat kronometrik.

Akhirnya menemukan waktu untuk menulis artikel tentang membuat jam matahari dengan tangan Anda sendiri. Saya diminta untuk menulis materi ini dengan komentar dan suntingan yang berharga dari pengguna Alexander. Sepintas, penciptaan jam matahari tidak termasuk dalam topik bertahan hidup. Tetapi begitu Anda memahami cara kerja jam matahari dan membuat beberapa sampel, Anda akan lebih memahami prinsip-prinsip orientasi, menentukan koordinat geografis, dan sebagainya. Dan secara umum, membuat jam matahari dengan tangan Anda sendiri adalah kegiatan yang sangat mengasyikkan. Saya harap topik ini akan menarik bagi banyak pembaca situs kami.

Seperti yang Anda ketahui, jam matahari adalah salah satu instrumen ilmiah tertua yang digunakan oleh nenek moyang kita untuk mengetahui waktu. Kami, selain definisi waktu secara langsung, tertarik untuk memahami prinsip-prinsip jam, yang didasarkan pada prinsip-prinsip orientasi. Ada banyak jenis jam matahari. Mari kita coba pertimbangkan beberapa di antaranya.

Dalam bentuknya yang paling sederhana, jam matahari terdiri dari gnomon yang memberikan bayangan dari matahari ke piringan. Bayangan bekerja dengan analogi dengan panah di jam tangan biasa. Dengan prinsip yang sama, gnomon improvisasi digunakan untuk menentukan garis lintang dan bujur geografis, di mana penentuan waktu matahari dan tengah hari setempat diperlukan.

Jam matahari tidak menunjukkan waktu rata-rata lokal, tetapi waktu matahari yang sebenarnya. Jika Anda ingin melihat waktu lokal, maka Anda perlu menyesuaikan dan menggeser nilai dial. Karena siang hari yang sebenarnya mungkin satu jam berbeda dari yang lokal. Kunci untuk penentuan waktu yang tepat adalah jam yang diorientasikan dengan benar di ruang angkasa.

Jika gnomon tegak lurus terhadap bidang dial dan diarahkan ke kutub dunia, yaitu sejajar dengan sumbu dunia, maka bayangan yang dilemparkan darinya akan terletak di bidang lingkaran jam. Dengan kata lain, bidang dial akan sejajar dengan bidang ekuator. Sudut yang dihasilkan antara bidang lingkaran jam dan meridian akan menjadi waktu matahari yang sebenarnya, dinyatakan dalam derajat.

Pembagian jam diterapkan secara merata pada dial setiap 15 °, berdasarkan fakta bahwa 1 jam dalam pengukuran sudut sama dengan 15 °. Segmen inilah yang dilewati Bumi dalam 1 jam rotasinya. Pada bidang horizontal, jam khatulistiwa harus disetel tepat ke Utara Sejati untuk Belahan Bumi Utara, dan sebaliknya untuk Belahan Bumi Selatan. Selain itu, dial untuk belahan bumi selatan akan memiliki salinan cermin utara. Untuk Rusia, opsi pertama masih lebih relevan.

Tidak sepenuhnya benar menggunakan kompas untuk menemukan garis Utara-Selatan, karena arah kompas ke Utara berbeda dari yang sebenarnya dengan besarnya deklinasi magnetik, yang dapat mencapai 7-8 °, yang akan menjadi kesalahan hingga setengah jam. Meskipun dimungkinkan untuk mengetahui deklinasi magnetik dan deklinasi magnetik tahunan dari peta topografi daerah tersebut dan menghitung nilai ini saat ini. Hal ini diperlukan untuk menentukan siang sebenarnya dari daerah tersebut, maka bayangan dari gnomon akan menunjuk ke Utara yang sebenarnya.

Keuntungan dari jam khatulistiwa adalah kemudahan pembuatan dan kelulusan dial yang seragam. Kerugian utama dari jam matahari khatulistiwa, tidak seperti jenis lainnya, adalah penggunaan yang terbatas - mereka hanya akan bekerja antara titik balik musim semi dan musim gugur. Untuk belahan bumi utara, ekuinoks musim semi terjadi pada bulan Maret, dan ekuinoks musim gugur pada bulan September.

Tata letak Advanced Equatorial Sundial di bawah ini memungkinkan penggunaan yang hampir tak terbatas berkat tombol di bagian belakang.

Belahan Bumi Utara - Juni 13:00 Belahan Bumi Utara - Desember 11:00

Tata letak jam matahari khatulistiwa untuk produksi sendiri dapat diunduh di sini

Yang diperlukan hanyalah mencetak tata letak pada printer dalam skala asli di atas kertas tebal, atau menempelkannya di karton, atau di atas plastik tipis. Anda dapat memeriksa skala tata letak tercetak jam matahari dengan penggaris pada skala inci yang ditunjukkan pada salah satu lembar. Arsip tersebut berisi jam khatulistiwa dalam 3 ukuran untuk belahan bumi utara dan selatan. Pilih yang Anda suka, tetapi ukuran yang lebih besar lebih jelas dan akurat. Anda juga perlu menemukan tongkat untuk membuat gnomon.

Setelah menempelkan tata letak, jam harus diposisikan di sepanjang garis tengah hari yang sebenarnya dan garis lintang yang ditetapkan di bagian belakang. Dan Anda bahkan tidak perlu menghitung sudut kemiringan dial menggunakan rumus 90 ° -φ, di mana adalah garis lintang. Cukup hubungkan bagian belakang gnomon dengan garis lintang wilayah Anda. Dan Anda dapat menikmati cara kuno mengukur waktu))

Berbeda dengan jam matahari khatulistiwa, dial horizontal sejajar dengan cakrawala. Oleh karena itu, dial digradasi secara tidak merata. Setelah tengah hari, bayangan itu berputar dengan sudut yang lebih besar setiap jam berikutnya. Sebagai aturan, untuk jam tangan horizontal, gnomon dibuat dalam bentuk segitiga dengan sisi yang mengarah ke kutub dunia, yaitu sudut antara itu dan bidang dial akan sama dengan garis lintang geografis.

Saya belum menemukan tata letak jam matahari horizontal yang sederhana namun menarik.

Jenis lain dari jam matahari sederhana. Keistimewaan khusus adalah letak jalur dial di arah Barat - Timur. Yang Anda butuhkan hanyalah mencetak tata letak, menempelkannya di karton, dan mengatur sudut dial dengan gnomon sesuai dengan garis lintang wilayah Anda menggunakan skala yang tercetak di bagian belakang jam tangan.

Cara membuat jam matahari.

Awalnya, nenek moyang kita tidak memiliki jam seperti sekarang. Penghitung waktu utama adalah matahari. Jam itu sendiri adalah tongkat yang tertancap di tanah. Dengan bayangan tongkat inilah seseorang dapat menentukan perkiraan waktu. Perlu dicatat bahwa pembacaannya cukup akurat.

Ada banyak opsi untuk membuat perangkat semacam itu. Mereka berbeda dalam desain dan fitur pekerjaan. Anak-anak akan senang dengan penemuan seperti itu dan belajar angka dengan lebih mudah. Gunakan pasir, tongkat. Lebih baik melakukan percobaan saat pasir basah. Dalam cuaca kering, tidak perlu menggambar angka. Anda hanya dapat menginstal batu. Ucapkan angka beberapa kali. Melacak waktu di jam tangan Anda. Cobalah untuk melakukannya dengan cara yang menyenangkan.

Opsi tontonan:

• Vertikal. Mereka terletak di dinding atau tergantung dari tali.
• Horisontal. Terletak di tanah atau di permukaan horizontal
• Khatulistiwa. Ditetapkan pada suatu sudut. Dalam hal ini, dial sejajar dengan garis khatulistiwa, dan panah itu sendiri sejajar dengan sumbu bumi

Di bawah dalam video Anda dapat melihat cara membuat jam matahari horizontal sederhana.

VIDEO: Jam matahari untuk anak-anak

Ide Jam Matahari untuk TK: Foto

Ada banyak pilihan untuk membuat jam matahari. Ini bisa berupa produk sederhana yang terbuat dari karton dan kertas. Di taman kanak-kanak, mereka dapat dibuat tepat di atas pasir. Untuk melakukan ini, Anda harus menggambar bentuk sederhana. Ini adalah permainan yang menghibur dan mengasyikkan untuk anak-anak prasekolah. Pada saat yang sama, anak-anak belajar angka, dan memahami cara menavigasi waktu. Di bawah ini adalah opsi jam matahari utama. Anda bisa mendapatkan ide untuk kerajinan dan penemuan Anda.

Bagaimana cara membuat jam matahari sederhana dengan tangan Anda sendiri?

Produk semacam itu dibuat dengan adanya kompas dan tongkat. Itu bisa diganti dengan korek api atau tusuk gigi.

Petunjuk:

• Letakkan kompas pada bidang datar, kemudian tentukan arah mata angin UTARA, letakkan papan kompas sehingga panah mengarah ke utara dan 180 derajat azimut ke nomor kompas.
• Tempatkan tusuk gigi tepat di tengah dial. Semuanya, jam matahari sudah siap. Untuk menentukan waktunya, Anda hanya perlu memperhatikan bayangan tusuk gigi. Semakin lama bayangan, semakin banyak waktu.
• Ketika bayangan menunjukkan 180 derajat pada dial, maka itu sama dengan jam 12 siang, jika 270 derajat, maka itu sama dengan jam 18, dan 90 derajat - 6 pagi. Artinya, satu jam waktu sama dengan 15 derajat di kompas.
• Untuk menentukan waktu dengan benar, sinar matahari perlu jatuh langsung pada tusuk gigi dan tampilan kompas.

Yang paling sederhana adalah jam horizontal. Untuk membuatnya, Anda membutuhkan bahan yang paling sederhana dan paling murah.

Bahan:

• Kompas
• Kardus
• Pena
• Busur derajat
• Kompas

Petunjuk:

• Gambarlah sebuah lingkaran dan guntinglah. Sekarang potong segitiga dari karton, satu sudutnya siku-siku, dan yang kedua sama dengan derajat garis lintang area Anda
• Gunakan kompas untuk mencari tahu di mana utara, arahkan panah segitiga ke utara
• Setelah itu, dengan menggunakan timer, tandai setiap jam tanda di tempat-tempat ini di mana bayangan panah akan jatuh

Ini cukup mudah untuk dilakukan. Sebagai platform, yaitu fondasi, Anda dapat menggunakan ubin dan pasir. Sangat sering, jam tangan seperti itu dihiasi dengan kerikil dan pasir. Banyak di negara ini Anda dapat melihat model yang tidak biasa dengan panah palsu.

Petunjuk:

• Ambil selembar plastik dan potong lingkaran darinya. Itu harus cukup besar
• Ratakan area di bawah jam dengan pasir. Lakukan dengan level. Jika Anda merencanakan jam untuk waktu yang lama, maka Anda dapat membuat situs beton
• Letakkan lingkaran di platform. Bor lubang di tengah lingkaran dan masukkan tongkat
• Sekarang, dengan bantuan arloji, tandai bayangan di mana panah jatuh, dan tulis angka-angka yang diperlukan
• Di pagi hari ada sedikit matahari di utara, jadi jam akan menunjukkan mulai dari makan siang

Ada beberapa pilihan. Paling sering, mereka merekomendasikan dial yang dibagi tidak menjadi 12 bagian, tetapi menjadi 24. Dalam hal ini, perlu menggunakan kompas dan penggaris, karena pembagiannya harus sama. Dalam hal ini, awalnya tidak perlu menerapkan angka. Ini dapat dilakukan dengan menggunakan pengatur waktu. Setiap jam tanda yang sesuai diterapkan, yang dibuat dengan menggambar sebuah titik di tempat bayangan jatuh.

Dimungkinkan juga untuk awalnya tidak menetapkan label sama sekali. Anda cukup memotong lingkaran, dan memasang panah di tengahnya. Itu perlu dimiringkan ke utara. Sudut kemiringan harus sama dengan sudut lintang. Pada saat yang sama, ambil arloji dan tandai waktu setiap jam.

Menavigasi waktu pada jam tangan semacam itu cukup sederhana. Untuk melakukan ini, Anda perlu mengetahui beberapa seluk-beluk. Anda perlu melihat panah dan bayangan yang jatuh darinya. Sekarang menghadap ke utara. Dalam hal ini, panjang minimum bayangan pada saat matahari terbit maksimum adalah tengah hari. Artinya, hampir tidak ada bayangan saat ini. Semakin banyak waktu, bayangan meningkat dan bergerak.

Jam matahari dalam desain lansekap: foto

Sekarang banyak orang di taman dapat melihat jam matahari. Tentu saja, mereka tidak menunjukkan waktu yang paling akurat. Tetapi pada saat yang sama, mereka masih membantu untuk memahami perkiraan kerangka waktu. Sebagian besar desain lansekap menggunakan jam yang terbuat dari batu, pasir atau ubin. Selain itu, jam matahari sering dibuat dari tunggul pohon. Pada saat yang sama, area di sekitar harus terbuka. Tidak satu pohon pun harus menutupi jam. Di bawah ini adalah foto-foto jam matahari dalam desain lansekap.

Seperti yang Anda lihat, membuat jam matahari cukup sederhana. Pilih salah satu cara dan selalu kendalikan waktu Anda sendiri.

VIDEO: Jam Matahari