Istoria cadranului solar are deja mai mult de un mileniu, dar nu se știe exact când oamenii au început să le folosească. S-a stabilit că în Egiptul antic, Babilon și China, astfel de dispozitive erau folosite mai devreme de o mie de ani î.Hr. Prima mențiune despre determinarea timpului de către razele soarelui cu ajutorul unui dispozitiv special datează din anii 1306-1290. î.Hr.

Orice cadran solar are un cadran cu o scară și o mână a orelor numit gnomon. În același timp, în funcție de orientarea lor, cadranele solare sunt împărțite în orizontale, verticale și ecuatoriale. Există multe modificări ale acestora, cum ar fi trepte, inel, placă, oglindă, bifilar și altele.

Un cadran solar nu este neapărat un disc care are un gnomon perpendicular. Deci, cadranul poate fi o emisferă sau un inel. Ceasul ecuatorial universal poate fi folosit la toate latitudinile. Designul lor implică două inele perpendiculare unul pe celălalt și un gnomon. Pentru a determina ora, trebuie să setați latitudinea pe scară de pe unul dintre inele și să setați data. Apoi ceasul este rotit în jurul unei axe verticale până când pe cadran apare un punct care arată ora. În acest moment, un inel este orientat spre nord de-a lungul meridianului, iar al doilea este paralel cu planul ecuatorului.

Într-un cadran orizontal, planul cadranului nu este perpendicular pe gnomon, care ar trebui să fie paralel cu axa pământului și, de asemenea, să indice spre nord, adică unghiul dintre ele este egal cu latitudinea zonei. Ceasul orizontal este convenabil și ușor de instalat. Pentru a le folosi la o latitudine diferită, este suficient să schimbați unghiul și să direcționați gnomonul spre nord.

În Egiptul antic, au fost construite diferite modele de cadrane solare, de exemplu, cu o scară orizontală care făcea un unghi de 90 de grade cu planul meridianului local, iar gnomonii lor erau obeliscuri, a căror înălțime atingea de obicei câțiva metri. Pentru a afla ora de la ei s-a folosit direcția indicată de umbra din gnomon. Un alt cadran solar, numit „treaptă”, avea două suprafețe, înclinate spre est și vest, și împărțite pe niveluri. Când soarele se mișca, umbra trecea de la o treaptă la alta, iar timpul era determinat de lungimea sa.

În Europa Centrală, până în secolul al XV-lea, cadranele solare verticale montate pe perete, al căror gnomon era orizontal, erau utilizate pe scară largă. Adevărat, acuratețea determinării timpului pe ele a fost scăzută.

În același timp, existau mai multe variante de cronometre rutiere, de exemplu, ceasurile solare inelare. Erau două inele, într-unul dintre care era o gaură pentru trecerea razei solare, iar pe celălalt se aplicau solzii lunilor și orelor. Existau și ceasuri cu plăci, a căror soluție constructivă includea două, uneori trei, plăci identice, care aveau formă dreptunghiulară și erau prinse între ele, în timp ce pe fund era instalată o busolă.

Există o descriere a bețelor octogonale medievale cu patru găuri de trecere în mânere, în care trebuiau introduse tije metalice pentru a determina ora. Cam în același timp, au apărut cronometrele ferestrei. Erau verticale. Principiul de funcționare al cadranului solar a fost de a folosi fereastra primăriei sau templului ca cadran cu o scară translucidă aplicată. Acest lucru a făcut posibil să aflați ora în timp ce vă aflați în interior. Un cadran solar cu oglindă folosea o rază de soare reflectată de o oglindă, pe care l-au îndreptat spre peretele clădirii în care se afla cadranul.

OROLOGIA DE SOLARE
un instrument străvechi pentru măsurarea timpului de către soare. Acesta este probabil cel mai vechi instrument științific care a ajuns la noi neschimbat și reprezintă prima aplicare de către om a cunoștințelor sale despre mișcarea corpurilor cerești. Deși se cunosc o mare varietate de cadrane solare, toate pot fi împărțite în mai multe tipuri de bază. Cele mai comune ceasuri de tip orizontal; pot fi văzute în multe parcuri și grădini. Ceasurile cu cadran vertical se găsesc de obicei pe pereții orientați spre punctele cardinale. Un cadran rotit este realizat pentru ceasurile verticale plasate pe pereți care nu sunt orientați către punctele cardinale. Iar cadranele deviate și înclinate sunt înclinate, respectiv, dinspre observator și spre el. Ele se găsesc în mod obișnuit pe ceasurile cu fețe multiple care combină trei sau mai multe cadrane și sunt adesea în formă de cub; sunt așezate pe acoperișurile și crestele pereților, orientate spre punctele cardinale. Cadranele rotite-deflectate și rotite-înclinate sunt plasate pe clădiri care nu sunt orientate către punctele cardinale. Pentru ceasurile ecuatoriale și polare, planurile cadranelor sunt paralele cu planurile ecuatorului și, respectiv, cu axa polară. Ceasurile armilare au cadran ecuatorial; sunt adesea folosite în scopuri decorative. Ele conțin de la două până la zece inele, reprezentând cercuri mari ale sferelor pământești și cerești. Diviziunile orare sunt trasate în interiorul cercului ecuatorial, iar tija care reprezintă axa polară servește drept gnomon care aruncă umbra.

Cel mai vechi cadran de soare cunoscut astăzi a fost realizat în jurul anului 1500 î.Hr. Sunt realizate din piatră sub formă de bară de aproximativ 30 cm lungime, cu un pom vertical în formă de T la un capăt. Timpul a fost numărat în funcție de serifurile aplicate pe bară la intervale inegale. Ceasul era așezat orizontal pe un plumb. Capătul în formă de T se întoarse spre est dimineața și spre vest după-amiaza. Umbra de pe marginea superioară a „T” a indicat ora. Acestea și alte instrumente solare antice au arătat „ore inegale” rezultate din împărțirea timpului de la răsărit până la apus într-un număr fix de părți. Deoarece durata orelor de lumină variază de-a lungul anului, durata orelor s-a schimbat și ea: vara era mai lungă, iar iarna era mai scurtă.

CAMAS DE SOLARE TIPIC DE GRADINA. Ele arată ora solară adevărată, care diferă de ora standard în moduri diferite în diferite anotimpuri ale anului. „Gnomon” este numele general pentru un indicator de aruncare a umbrelor, iar „pointer” este marginea gnomonului care contează. Pentru măsurarea exactă a timpului, unghiul dintre indicator și cadranul orizontal trebuie să fie egal cu latitudinea geografică a locului.

Nu a fost greu să faci un astfel de ceas. Multe dintre ele aveau linii orare pentru anumite zile ale anului, separate de aproximativ o lună, precum și pentru datele echinocțiilor și solstițiilor. Semnele orare pentru fiecare zi au fost obținute prin conectarea punctelor pe care umbra, aruncată de gnomon în zilele echinocțiului și solstițiilor, cădea la o oră dată. Pe la începutul erei creștine s-a descoperit principiul gnomonului oblic, care a făcut posibilă introducerea „orelor egale”, care asigura o păstrare mai precisă a timpului. S-a constatat că dacă tija gnomonului este îndreptată spre polul lumii, atunci ea devine, parcă, axa acelui cerc paralelă cu ecuatorul de-a lungul căruia se învârte Soarele. Împărțind-o în 24 de părți egale, avem ore de aceeași durată. După aceea, fabricarea cadranelor solare precise și care rulează uniform a devenit un simplu exercițiu geometric și trigonometric. Evoluția cadranului solar a mers mână în mână cu dezvoltarea matematicii și a astronomiei. Cu toate acestea, timp de multe secole, numai meșterii familiarizați cu gnomonicii au deținut arta de a crea cadranele solare. Din secolul al XIV-lea până în secolul al XVIII-lea, mulți artizani au dat dovadă de ingeniozitate și pricepere în realizarea cadranelor solare de buzunar de înaltă precizie, care au devenit pietre prețioase de ceasornicarie. Apariția ceasurilor mecanice nu a fost desființată decât în ​​secolul al XVIII-lea. folosind un cadran solar pentru a ține timpul. Producătorii de cadrane solare au ținut pasul cu designerii de ceasuri mecanice, inventând instrumente solare pentru a determina „timpul mediu”. Când a fost introdus „ora standard”, cadranul solar a fost adaptat și pentru asta. (Timpul standard este timpul solar mediu la un anumit meridian.) La sfârșitul secolului al XIX-lea și începutul secolului al XX-lea, multe cadrane solare foarte precise au fost realizate pentru a determina ora standard, numite heliocronometri.
Construirea ceasului. Pentru ca un cadran solar să fie util, acesta trebuie construit într-un loc potrivit. Trebuie cunoscută latitudinea locului, precum și poziția față de orizont și meridianul locului sau suprafeței pe care vor fi trasate liniile orare.

SOROLOGIA PENTRU „TIMP MEDIU”. În alidade (goniometru cu obiective), fasciculul soarelui cade pe analema (o figură în formă de opt care arată abaterile sezoniere ale soarelui). Când alidadea este setată astfel încât punctul de lumină să cadă pe marcajul zilei date, indicatorul arată ora solară medie. Astfel că aceste ceasuri compensează „automat” denivelările sezoniere în mișcarea soarelui.

Cele mai importante părți ale unui cadran solar sunt cadranul, adică. o suprafață pe care sunt aplicate linii orare și un gnomon pentru a arunca o umbră. Indicator, adică acea margine a gnomonului, a cărui umbră indică timpul, este întotdeauna îndreptată spre polul lumii. Înălțimea indicatorului este unghiul la care arătatorul este înclinat față de cadran, iar centrul cadranului (punctul de la care liniile orelor diverg radial) este punctul de intersecție al arătătorului cu planul cadranului. Un nod este un punct special de pe indicator, a cărui umbră este folosită pentru a citi înălțimea, declinația și azimutul, precum și timpul. Metode de determinare a timpului de către soare. Există trei metode de determinare a timpului de la soare: prin măsurarea unghiului său orar de la meridian, ca într-un ceas convențional de grădină; prin măsurarea înălțimii acestuia deasupra orizontului și după azimut (unghiul măsurat în planul orizontului, între direcția spre punctul de sud și cercul vertical care trece prin soare), ceea ce necesită un arătator vertical de la gnomon. Majoritatea cadranelor solare staționare măsoară unghiul orar. Celelalte două metode sunt adesea folosite în ceasurile portabile.

Există, de asemenea, trei moduri de a indica ora: o umbră, un punct de lumină și un ac magnetic. Majoritatea ceasurilor folosesc umbra. Lumina este rar folosită în ceasurile staționare. Și în dispozitivele portabile sunt folosite toate cele trei metode. Ceasurile cu mâna magnetică sunt de două tipuri. În primul, semnele orelor sunt aplicate pe carcasa busolei, care are de obicei o formă pătrată. Prin rotirea carcasei astfel încât umbrele de pe fețele sale laterale să dispară, ora este citită în direcția săgeții. La instrumentele de al doilea tip, marcajele orare sunt aplicate pe o centură eliptică, care se mișcă în funcție de ziua anului, ca în multe ceasuri azimutale. În acest caz, se rotește și corpul până când umbra de pe fețele laterale dispare și ora este citită în direcția săgeții. Ceasurile de acest tip sunt mai precise; eroarea lor este determinată doar de faptul că acul magnetic se abate de la direcția adevărată spre nord.
Cadran solar special. De regulă, un cadran solar se potrivește unui anumit loc, dar puteți face și un ceas universal pentru utilizare în orice loc. Uneori sunt făcute doar pentru a indica prânz sau sărbători. În zilele noastre, cele mai comune sunt ceasurile orizontale cu un gnomon triunghiular și ceasurile verticale pe pereții caselor. Cu toate acestea, pot fi găsite și multe alte modele. Realizarea cadranelor solare portabile a devenit acum un hobby popular.
Vezi si SFERA CERESCA ; TIMPUL .

Enciclopedia Collier. - Societate deschisă. 2000 .

Vezi ce este „SUN DIAL” în alte dicționare:

Cadran solar, un instrument care a început să fie folosit în urmă cu aproximativ 5000 de ani în Orientul Mijlociu pentru a determina ora din zi. În mod tradițional, un cadran solar este format dintr-o bază scurtă cu un vârf plat, pe care este montat un gnomon, o coloană, ... ... Dicționar enciclopedic științific și tehnic

Ele constau dintr-un cadran și o tijă, a căror umbră, mișcându-se de-a lungul cadranului datorită mișcării Soarelui pe cer, arată timpul solar adevărat ... Dicţionar enciclopedic mare

- (cadran solar) un dispozitiv pentru determinarea timpului solar real. Constă din cadran și tijă. Când este iluminată de soare, umbra tijei indică ora solară adevărată pe cadran. Dicţionar marin Samoilov K.I. M. L .: Militar de Stat ... ... Dicţionar marin

Acest termen are alte semnificații, vezi Cadran solar (sensuri). Cadran solar de perete (vertical) în Mănăstirea Solovetsky. Ora filmării 13:40 ora Moscovei ... Wikipedia

Un instrument folosit pentru a determina timpul de către soare. S. orele constau dintr-o tijă sau placă care aruncă o umbră și un cadran pe care cade umbra, indicând timpul solar adevărat. În funcție de locația planului cadranului ...... Marea Enciclopedie Sovietică

Un dispozitiv pentru determinarea orei de către soare. Acesta constă de obicei dintr-un cadran, localizat. vertical, orizontal sau perpendicular pe axa de rotație a Pământului și o tijă sau placă care aruncă o umbră pe cadran (vezi fig.). Poziția umbrei indică ...... Marele dicționar politehnic enciclopedic

Ele constau dintr-un cadran și o tijă, a căror umbră, mișcându-se de-a lungul cadranului datorită mișcării Soarelui pe cer, arată timpul solar adevărat. * * * CROMASUL SOLAR O SUNDALĂ este alcătuită dintr-un cadran și o tijă, a căror umbră, ... ... Dicţionar enciclopedic

ceas solar- 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. ceas solar vok.…… Penkiakalbis aiskinamasis metrologijos terminų žodynas

Cadran solar- De când Anaximandru din Milet a proiectat primul grec. S. h., grecii au lucrat constant la perfecţionarea lor. Matematic împărțirea longitudinii zilei în 12 părți a condus la introducerea conceptului de „lumină ...... Dicţionar de antichitate

Cadran solar- de când Anaximandru din Milet în Babilon. proiectarea eșantionului primul grec C. h., grecii au lucrat constant la perfecțiunile lor. Matematic împărțirea longitudinii zilei în 12 părți a condus la introducerea conceptului de „schimbare a luminii. ora"... Lumea antica. Dicţionar enciclopedic

Cel mai vechi mecanism de determinare a timpului. Cadran solar- cel mai simplu dispozitiv, dar conține cunoștințele și observațiile strămoșilor noștri străvechi. În prezent ceas solar folosit ca amenajare a teritoriului. De exemplu ceas solar părinții își învață copiii structura sistemului solar și clădirea în sine Cadran solar DIY- cea mai interesantă activitate pentru copiii noștri, de exemplu, a fi pe plajă. In fabricatie ceas solar trebuie să cunoașteți câteva puncte și caracteristici ale designului lor, despre care vom discuta în acest articol.

Din ce este făcut un cadran solar?

Cadran solar constau dintr-o mână arătător care aruncă o umbră (această mână se numește gnomon) și un cadran solar. Timp de ceas solar determinată de umbra aruncată de gnomon pe cadran. Totul este simplu, dar există câteva caracteristici. Fata de ceas ceas solarîmpărțit în 24 de ore în loc de 12 ore ca la ceasurile mecanice convenționale. Cadranul sau gnomonul ar trebui să fie înclinat deasupra planului. Cadran solar nu țineți cont de ora de vară. Cadranul solar funcționează numai pe vreme senină sau parțial înnorat în timpul zilei. Asta sunt toate restricțiile ceas solar.

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

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

Iată-ne într-o ambuscadă. După o împărțire competentă a cadranului și înclinarea gnomonului, se arată timpul ceas solar poate diferi de ora afișată de televiziunea locală. Problema constă în ora standard și fusurile orare, care au fost create artificial pentru comoditate. Un cadran de ceas portabil va rezolva cu ușurință această problemă, doar întoarceți-l până când este momentul potrivit. Cu un ceas desenat pe nisip putin mai complicat, acest punct trebuie luat in considerare atunci cand incepeti sa vopsiti cadranul. De exemplu, puteți amâna marcarea cadranului până la ora 12, când vom determina nordul fără busolă și vom desena cu precizie axa principală a cadranului cadranului nostru solar. Dacă nu ai timp să aștepți și creativitatea iese din tine, desenează un cadran ceas solarîntr-o versiune nefinalizată și ajustați cadranul pentru eroarea pe care ați primit-o.

La latitudinile noastre ceas solar lucrează în mijlocul orelor de vară de la 8:00 la 20:00, așa că este aproape inutil să se numere curse între aceste valori. Din această cauză, adesea pe un cadran rotund, baza gnomonului este deplasată în jos.

Același ceas orizontal, doar gnomonul este setat clar pe verticală, iar cadranul în sine este înclinat pe suprafața pământului la unghiul de latitudine al locului unde sunt instalate astfel de ceasuri.

Cadran solar vertical.

Cadran solar vertical de obicei prinse de pereţii caselor. Același gnomon înclinat și un cadran căptușit la 15 grade.

De obicei, în orașe se fac un tip mixt ceas solar, adică cadranul este înclinat la jumătate din unghi, gnomonul este înclinat la jumătate din unghi. O astfel de construcție ceas solar arata mai spectaculos, de fapt, din cauza a ceea ce sunt facute.

Clădire ceas solar cu propriile mâini vă va captiva cu adevărat copilul și, în plus, îi va extinde orizonturile.

Istoria cadranului solar

Omul a inventat o serie de instrumente pentru măsurarea timpului, de exemplu, luna, apa, ceasurile cu lumânări, care au fost folosite până în secolul al XVIII-lea, apoi clepsidrile și ceasurile cu ulei din secolele XVI-XVIII. Cu toate acestea, din cauza dependenței lor de condițiile externe și de fluctuațiile lor, precum și din cauza imperfecțiunii tehnice, aceste mijloace de măsurare a timpului nu și-au găsit aplicație generală.

Conform cronologiei moderne, deja cu 4000 de ani în urmă, ceasurile de diferite grade de complexitate existau deja peste tot. Egiptenii au fost primii care au încercat să le facă, care au inventat diagramele orare stelare și a fost posibil să se determine timpul nopții urmărind răsărirea stelelor. În ceea ce privește ziua, egiptenii târzii au inventat ceasurile cu umbră. (ceas de soare). Umbra din fasciculul transversal a traversat treptat șirul de semne de la răsărit până la apus. Un set de instrucțiuni pentru realizarea unui astfel de ceas a fost găsit în mormântul faraonului.

Seti I, care a domnit în jurul anului 1300 î.Hr. Asemenea ceasuri cu umbră simple au fost precursori solar.

Condiții climatice deosebit de favorabile pentru măsurarea timpului cu ceas solar avea Egiptul. Știri despre cele mai vechi dintre vechiul egiptean ceas solar se referă la domnia lui Thutmose al III-lea – prima jumătate a secolului al XV-lea. î.Hr. Unul dintre tipurile de cadran solar a fost un ceas în trepte sub formă de obelisc cu două suprafețe înclinate, orientate de-a lungul axei spre est - vest și împărțite în trepte. La răsărit, umbra a căzut pe marginea treptei superioare a uneia dintre aceste suprafețe - cea de est, apoi a coborât treptat până a dispărut complet până la prânz. Apoi, după-amiază, umbra a reapărut în partea inferioară a suprafeței vestice, de unde s-a ridicat până când, la apus, a atins marginea treptei superioare.

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

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

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

Regiomontan. cu un cadran paralel cu planul ecuatorului Pământului și un gnomon perpendicular pe acesta, erau, de fapt, cel mai simplu ceas cu o scară de timp uniformă. Creatorii unor astfel de ceasuri au pornit de obicei de la faptul că acestea ar fi folosite în diferite latitudini geografice. Uneori, astfel de ceasuri aveau o mână cu viteză și un cadran mic cu o mână pentru numărarea intervalelor de minute cu o precizie de 1 până la 3 minute. Astfel de ceasuri au fost numite heliocronometri.

Existau și ceasuri ecuatoriale dispuse în așa fel încât cadranul lor indica direct media timpul solar, nu local timpul solar ca un ceas ecuatorial obișnuit. Soiuri ceas solar au fost foarte diverse. Sensuri giratorii interesante ceas solar- una dintre opțiunile pentru ceasul solar de călătorie, care a servit foarte des și ca pandantiv decorativ în același timp.

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

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

Am examinat structura și funcționarea unui cadran solar, care a fost îmbunătățit și schimbat de-a lungul anilor. Cadran solar cu un stâlp reglabil pe înălțime, busolă și cântare minute erau un indicator simplu și fiabil al timpului solar, dar sufereau și de unele deficiențe grave. Munca lor a fost asociată cu vremea însorită și cu o perioadă limitată de muncă - între răsărit și apus. Prin urmare, noile dispozitive pentru măsurarea timpului erau fundamental diferite de ceasurile solare. În timp ce unitatea de timp conform cadranului solar a fost derivată din rotația Pământului și mișcarea acestuia în jurul Soarelui, a fost necesar să se creeze un standard artificial al unității de timp, de exemplu, sub forma unui interval de timp necesar. pentru ca o anumită cantitate de substanță să curgă într-un dispozitiv cronometric.

În sfârșit, am găsit timp să scrii un articol despre crearea unui cadran solar cu propriile mâini. Am fost îndemnat să scriu acest material prin comentarii și editări valoroase ale utilizatorului Alexander. La prima vedere, crearea unui cadran solar nu aparține tocmai subiectului supraviețuirii. Dar odată ce ați înțeles cum funcționează un cadran solar și ați construit câteva mostre, veți înțelege mai bine principiile orientării, determinarea coordonatelor geografice și așa mai departe. Și, în general, crearea unui cadran solar cu propriile mâini este o activitate foarte interesantă. Sper că acest subiect va fi de interes pentru o gamă largă de cititori ai site-ului nostru.

După cum știți, cadranul solar este unul dintre cele mai vechi instrumente științifice folosite de strămoșii noștri pentru a spune ora. Pe noi, pe lângă definirea directă a timpului, suntem interesați să înțelegem principiile ceasului, care se bazează pe principiile orientării. Există multe tipuri de ceasuri solare. Să încercăm să luăm în considerare unele dintre ele.

În forma sa cea mai simplă, un cadran solar constă dintr-un gnomon care aruncă o umbră de la soare pe cadran. Umbra funcționează prin analogie cu săgeata dintr-un ceas obișnuit. Prin același principiu, un gnomon improvizat este folosit pentru a determina latitudinea și longitudinea geografică, unde este necesară determinarea orei solare și a amiezului local.

Cadrul solar nu arată ora medie locală, ci ora solară adevărată. Dacă doriți să vedeți ora locală, atunci trebuie să ajustați și să schimbați valorile cadranului. Întrucât adevărata amiază poate fi cu o oră diferită de cea locală. Cheia pentru determinarea corectă a timpului este un ceas orientat corect în spațiu.

Dacă gnomonul este perpendicular pe planul cadranului și îndreptat către polul lumii, adică paralel cu axa lumii, atunci umbra aruncată din acesta se va afla în planul cercului orar. Cu alte cuvinte, planul cadranului va fi paralel cu planul ecuatorului. Unghiul rezultat dintre planul cercului orar și meridian va fi timpul solar adevărat, exprimat în grade.

Diviziunile orare sunt aplicate uniform pe cadran la fiecare 15 °, pe baza faptului că 1 oră în măsurarea unghiulară este egală cu 15 °. Acesta este segmentul pe care Pământul îl trece în 1 oră de rotație. În plan orizontal, ceasul ecuatorial ar trebui să fie setat exact la nordul adevărat pentru emisfera nordică și invers pentru emisfera sudică. Mai mult, cadranul pentru emisfera sudică va avea o copie în oglindă a nordului. Pentru Rusia, prima opțiune este și mai relevantă.

Nu este în întregime corect să folosiți o busolă pentru a găsi linia nord-sud, deoarece direcția busolei către nord diferă de cea adevărată prin mărimea declinației magnetice, care poate ajunge la 7-8 °, ceea ce va fi o eroare. de până la o jumătate de oră. Deși este posibil să aflați declinația magnetică și declinația magnetică anuală din hărțile topografice ale zonei și să calculați această valoare în acest moment. Este necesar să se determine adevăratul prânz al zonei, apoi umbra de la gnomon va indica nordul adevărat.

Avantajul ceasului ecuatorial este ușurința de fabricare și gradarea uniformă a cadranului. Principalul dezavantaj al cadranelor solare ecuatoriale, spre deosebire de alte tipuri, este utilizarea limitată - acestea vor funcționa doar între echinocțiul de primăvară și toamnă. Pentru emisfera nordică, echinocțiul de primăvară este în martie, iar echinocțiul de toamnă este în septembrie.

Dispunerea cadranului solar ecuatorial avansat de mai jos permite o utilizare aproape nelimitată datorită cadranului din spate.

Emisfera nordică - iunie 13:00 Emisfera nordică - decembrie 11:00

Aspectul cadranului solar ecuatorial pentru autoproducție poate fi descărcat aici

Tot ce este necesar este să imprimați aspectul pe imprimantă la scara originală pe hârtie groasă, sau să îl lipiți pe carton sau pe plastic subțire. Puteți verifica scara aspectului tipărit al cadranului solar cu o riglă pe scara în inci afișată pe una dintre foi. Arhiva conține ceasuri ecuatoriale în 3 dimensiuni pentru emisfera nordică și sudică. Alegeți-l pe cel care vă place, dar dimensiunea mai mare este mai clară și mai precisă. De asemenea, trebuie să găsești o tijă pentru a face un gnomon.

După lipirea aspectului, ceasul trebuie să fie poziționat de-a lungul liniei adevărate a prânzului și latitudinea stabilită pe spate. Și nici măcar nu trebuie să calculați unghiul de înclinare al cadranului folosind formula 90 ° -φ, unde φ este latitudinea. Doar conectați spatele gnomonului cu latitudinea locației dvs. Și vă puteți bucura de modul străvechi de a măsura timpul))

Spre deosebire de cadranul ecuatorial, cadranul orizontal este paralel cu orizontul. Prin urmare, cadranul este gradat neuniform. După prânz, umbra se rotește cu un unghi mai mare la fiecare oră următoare. De regulă, pentru ceasurile orizontale, gnomonul este realizat sub forma unui triunghi cu o latură îndreptată spre polul lumii, adică unghiul dintre acesta și planul cadranului va fi egal cu latitudinea geografică.

Nu am găsit încă un aspect simplu, dar interesant, al unui ceas orizontal.

Un alt tip de cadran solar simplu. O caracteristică specială este amplasarea liniei de apel în direcția Vest - Est. Tot ce aveți nevoie este să imprimați aspectul, să îl lipiți pe carton și să setați unghiul cadranului cu gnomonul în funcție de latitudinea zonei dvs. folosind scara imprimată pe spatele ceasului.

Cum să faci un cadran solar.

Inițial, strămoșii noștri nu aveau astfel de ceasuri ca acum. Principalul contor al timpului era soarele. Ceasul în sine era un băț înfipt în pământ. Prin umbra acestui baston se putea determina timpul aproximativ. Trebuie remarcat faptul că citirile sunt destul de precise.

Există multe opțiuni pentru realizarea unui astfel de dispozitiv. Ele diferă în ceea ce privește designul și caracteristicile muncii. Copiii vor fi fericiți de o astfel de invenție și vor învăța numerele mai ușor. Folosiți nisip, bețișoare. Este mai bine să efectuați experimentul când nisipul este umed. Pe vreme uscată, nu este nevoie să trageți numere. Puteți instala doar pietrele. Spune numerele de mai multe ori. Urmăriți timpul pe ceas. Încercați să o faceți într-un mod jucăuș.

Opțiuni de ceas:

• Vertical. Sunt amplasate pe perete sau atârnate de frânghii.
• Orizontală. Amplasat pe sol sau pe o suprafață orizontală
• Ecuatorial. Așezat într-un unghi. În acest caz, cadranul este paralel cu linia ecuatorului, iar săgeata în sine este paralelă cu axa pământului

Mai jos, în videoclip, puteți vedea cum să faceți un cadran solar orizontal simplu.

VIDEO: Cadran solar pentru copii

Idei de cadrane solare pentru grădiniță: fotografii

Există un număr mare de opțiuni pentru realizarea cadranelor solare. Pot fi produse simple din carton și hârtie. La grădiniță se pot face chiar pe nisip. Pentru a face acest lucru, va trebui să desenați forme simple. Acesta este un joc distractiv și captivant pentru copiii preșcolari. În același timp, copiii învață numerele și înțeleg cum să navigheze în timp. Mai jos sunt principalele opțiuni de cadran solar. Puteți obține idei pentru meșteșuguri și invenții.

Cum să faci un cadran solar simplu cu propriile mâini?

Un astfel de produs este realizat în prezența unei busole și bastoane. Poate fi înlocuit cu un chibrit sau o scobitoare.

Instruire:

• Așezați busola pe un plan plat, apoi determinați direcția direcției cardinale NORD, așezați panoul busolei astfel încât săgeata să indice spre nord și 180 de grade de azimut față de numărul busolei.
• Puneți o scobitoare chiar în centrul cadranului. Totul, cadranul solar este gata. Pentru a determina ora, trebuie doar să urmăriți umbra scobitorii. Cu cât umbra este mai lungă, cu atât mai mult timp.
• Când umbra arată 180 de grade pe cadran, atunci este egală cu ora 12 după-amiaza, dacă este de 270 de grade, atunci este egal cu ora 18 și 90 de grade - 6 dimineața. Adică, o oră de timp este egală cu 15 grade pe busolă.
• Pentru a determina corect ora, este necesar ca razele soarelui să cadă direct pe scobitoare și pe afișajul busolei.

Cele mai simple sunt ceasurile orizontale. Pentru a le realiza, veți avea nevoie de cele mai simple și mai ieftine materiale.

Materiale:

• Busolă
• Carton
• Pix
• Raportor
• Busolă

Instruire:

• Desenați un cerc și decupați-l. Acum tăiați un triunghi din carton, dintre care un unghi este drept, iar al doilea este egal cu gradele de latitudine ale zonei dvs.
• Folosiți busola pentru a afla unde este nordul, îndreptați săgeata triunghiulară spre nord
• După aceea, folosind un cronometru, marcați în fiecare oră un semn în aceste locuri unde va cădea umbra săgeții

Acest lucru este destul de ușor de făcut. Ca platformă, adică fundație, poți folosi atât plăci, cât și nisip. Foarte des, astfel de ceasuri sunt decorate cu pietricele și nisip. Mulți în țară puteți vedea modele neobișnuite cu o săgeată forjată.

Instruire:

• Luați o bucată de plastic și tăiați un cerc din ea. Trebuie să fie suficient de mare
• Nivelați zona sub un ceas cu nisip. Fă-o cu un nivel. Dacă planificați ceasul pentru o lungă perioadă de timp, atunci puteți betona site-ul
• Pune un cerc pe platformă. Faceți o gaură în centrul cercului și introduceți un băț
• Acum, cu ajutorul unui ceas, marcați umbra unde cade săgeata și scrieți numerele necesare
• Dimineața este puțin soare în nord, așa că ceasul va arăta începând de la prânz

Există mai multe opțiuni. Cel mai adesea, ei recomandă un cadran împărțit nu în 12 părți, ci în 24. În acest caz, este necesar să folosiți o busolă și o riglă, deoarece diviziunile ar trebui să fie aceleași. În acest caz, inițial nu este necesar să se aplice numere. Acest lucru se poate face folosind un cronometru. În fiecare oră se aplică un marcaj corespunzător, care se face prin desenarea unui punct în locul în care cade umbra.

De asemenea, este posibil să nu setați inițial nicio etichetă. Puteți pur și simplu să decupați un cerc și să setați o săgeată în centru. Trebuie înclinat spre nord. Unghiul de înclinare trebuie să fie egal cu unghiul de latitudine. În același timp, luați un ceas și marcați ora în fiecare oră.

Navigarea orei pe un astfel de ceas este destul de simplă. Pentru a face acest lucru, trebuie să cunoașteți câteva subtilități. Trebuie să te uiți la săgeata și la umbra care cade din ea. Acum cu fața spre nord. În acest caz, lungimea minimă a umbrei la răsăritul maxim al soarelui va fi amiază. Adică nu există aproape nicio umbră în acest moment. Cu cât mai mult timp, umbra crește și se mișcă.

Cadran solar în design peisagistic: foto

Acum mulți oameni din grădină pot vedea un ceas de soare. Desigur, ele nu arată cea mai precisă oră. Dar, în același timp, ele încă ajută la înțelegerea intervalului de timp aproximativ. În cea mai mare parte, designul peisagistic folosește ceasuri din piatră, nisip sau gresie. În plus, cadranele solare sunt adesea făcute din cioturi de copaci. În același timp, zona din jur ar trebui să fie deschisă. Nici un singur copac nu ar trebui să acopere ceasul. Mai jos sunt fotografii ale unui cadran solar în design peisagistic.

După cum puteți vedea, realizarea unui cadran solar este destul de simplă. Alegeți una dintre modalități și controlați-vă întotdeauna timpul.

VIDEO: Cadran solar