Солнечные часы реферат по астрономии

Обновлено: 02.07.2024

СОЛНЕЧНЫЕ ЧАСЫ – старинный прибор для измерения времени по Солнцу. Вероятно, это древнейший научный инструмент, дошедший до нас без изменений и представляющий первое применение человеком его знаний о движении небесных тел.

Хотя известны самые разнообразные солнечные часы, все их можно разделить на несколько основных типов. Наиболее распространены часы горизонтального типа; их можно увидеть во многих парках и садах. Часы с вертикальным циферблатом обычно встречаются на стенах, ориентированных по сторонам света. Повернутый циферблат делают у вертикальных часов, размещенных на стенах, которые не ориентированы по сторонам света. А отклоненный и склоненный циферблаты наклонены соответственно от наблюдателя и к нему. Обычно они встречаются на многосторонних часах, объединяющих в себе три или более циферблатов и часто имеющих форму куба; их размещают на крышах и гребнях стен, ориентированных по сторонам света. Повернуто-отклоненный и повернуто-склоненный циферблаты размещают на неориентированных по сторонам света зданиях. У экваториальных и полярных часов плоскости циферблатов параллельны соответственно плоскости экватора и полярной оси. Армиллярные часы имеют экваториальный циферблат; их часто используют для декоративных целей. Они содержат от двух до десяти колец, представляющих большие круги земной и небесной сфер. Часовые деления нанесены внутри экваториального круга, а отбрасывающим тень гномоном служит стержень, представляющий полярную ось.

Сделать такие часы было несложно. Многие из них имели часовые линии для определенных дней года, разделенных примерно месяцем, а также для дат равноденствий и солнцестояний. Часовые отметки на каждый день получали, соединяя точки, на которые ложилась в данный час тень, отброшенная гномоном в дни равноденствий и солнцестояний.

Постройка часов.

Чтобы от солнечных часов была польза, их нужно сооружать в подходящем месте. Должна быть известна широта места, а также положение относительно горизонта и меридиана той площадки или поверхности, на которой будут нанесены часовые линии.

Важнейшие части солнечных часов – это циферблат, т.е. поверхность, на которой нанесены часовые линии, и гномон для отбрасывания тени. Указатель, т.е. тот край гномона, тень которого указывает время, всегда направляют на полюс мира. Высота указателя – это угол, под которым указатель наклонен к циферблату, а центр циферблата (точка, из которой радиально расходятся часовые линии) – это точка пересечения указателя с плоскостью циферблата. Узел – это особая точка на указателе, тень от которой используют для отсчета высоты, склонения и азимута, а также времени.

Методы определения времени по солнцу.

Существуют три метода определения времени по солнцу: путем измерения его часового угла от меридиана, как в обычных садовых солнечных часах; по измерению его высоты над горизонтом и по его азимуту (угол, измеряемый в плоскости горизонта, между направлением на точку юга и вертикальным кругом, проходящим через солнце), для чего требуется вертикальный указатель у гномона. В большинстве стационарных солнечных часов измеряется часовой угол. Два других метода часто используют в портативных часах.

Существуют также три способа индикации времени: тенью, световой точкой и магнитной стрелкой. В большинстве часов используется тень. Свет редко используют в стационарных часах. А в портативных применяют все три способа. Часы с магнитной стрелкой бывают двух типов. В первом часовые отметки наносят на корпусе компаса, которому обычно придают квадратную форму. Повернув корпус так, чтобы тени на его боковых гранях исчезли, по направлению стрелки считывают время. В приборах второго типа часовые метки наносят на эллиптический пояс, который передвигается в соответствии с днем года, как во многих азимутальных часах. В этом случае также корпус поворачивают до исчезновения тени на боковых гранях и по направлению стрелки считывают время. Часы этого типа более точны; их ошибка определяется лишь тем, что магнитная стрелка отклоняется от истинного направления на север.

Специальные солнечные часы.

Как правило, солнечные часы устраивают в определенном месте, но можно сделать и универсальные часы для использования в любом месте. Иногда их делают только для указания полудня или праздничных дней. В наше время наиболее распространены горизонтальные часы с треугольным гномоном и вертикальные на стенах домов. Однако можно встретить и множество других конструкций. Изготовление портативных солнечных часов стало сейчас популярным хобби.
См. также НЕБЕСНАЯ СФЕРА; ВРЕМЯ.

ВСЁ О СОЛНЕЧНЫХ ЧАСАХ

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

История возникновения солнечных часов…………………………….4- 7

Виды солнечных часов и их особенности ………………………………7-9

Введение

Актуальность темы заключается в том, что мода на солнечные часы возвращается. Механические часы принесли нам немало удобств, но при этом свели до бытового уровня понятие Времени в Пространстве.

Цель работы: изучить историю солнечных часов, узнать, какие модели этих часов существуют и сконструировать действующую модель этих часов, определить время по солнечным часам, выяснить точность измерения самодельного прибора.

Задачи работы:

1) Ознакомиться с различными видами солнечных часов.

2) Доказать актуальность использования солнечных часов в современном мире.

3) Проанализировать достоинства и недостатки солнечных и современных часов.

Гипотеза Солнечные часы имеют широкую практическую реализацию в

Методы исследования: 1) поиск, анализ и синтез различных источников информации: книг, статей, Интернет-ресурсов; 2) самостоятельное изготовление солнечных часов.

История возникновения солнечных часов

Летом мы много времени проводим на открытом воздухе, и непроизвольно начинаем связывать ход времени с движением солнца по небу. Первые примитивные понятия для измерения времени древним людям подсознательно подсказала регулярная смена времени года, смена дня и ночи, перемещение Солнца и Луны по небесному своду. Положение Солнца на небе использовалось в качестве той часовой стрелки, по которой люди определяли время в дневную часть суток. Именно движение солнца легло в основу солнечных часов, которые появились примерно 5,5 тысяч лет назад. Принцип действия солнечных часов основан на движении тени, отбрасываемой неподвижным ориентиром в течение дня.

Солнечные часысостоят из указателя (гномона), отбрасывающего тень и играющего роль стрелки, а так же циферблата с нанесенными на него делениями, обозначающими часы суток. Перемещение стрелки-тени, отражающей суточное вращение Земли, позволяет определять время.

В античном мире сформировалась целая наука, посвященная проектированию солнечных часов, – гномоника. Возникновение греческой гномоники связывается с именем Бероза из Вавилона, изготовившего в VI в. до н. э. скафис – солнечные часы в виде чаши, точность установки которой проверялась путем заполнения водой. В греческом языке солнечные часы получили название – арахна (паук), позже использовавшееся и арабами.

Во II в. до н. э. знаменитый астроном Клавдий Птолемей ввел деление суток на 24 часа. Изобретение в начале новой эры наклонного гномона, параллельного земной оси, позволило создавать более точные солнечные часы. В VII в. папа Гонорий повелел оборудовать все церкви солнечными часами.

Солнечный календарь в церкви св. Марии с ангелами, XVI в., Рим. В полдень каждого дня солнечный луч пересекает меридиан на полу храма в точке, соответствующей дню года.

Шкала для расчета поправок на период 1500–2500 гг.

Приблизительно в начале XVI в. появились оконные солнечные часы. Они были вертикальными, и их циферблатом была поверхность окна храма или ратуши.

Самыми старыми солнечными часами на Руси считается система ниш в Спасо-Преображенском соборе в Чернигове, возведенном в 1031 – 1036 гг. Солнечный луч, попадающий в ниши, обозначал время начала богослужений. В русских народных избах окно, обращенное на юг, оборудовалось простыми солнечными часами в виде забитой в подоконник иголки или шеста перед окном и системы зарубок на откосах окна.

Карманные кольцевые солнечные часы со шкалами высот и сезонов, мастер Конрад Метц (1643–1717), Амстердам, бронза.

Особый вид карманных солнечных часов – солнечное кольцо, изобретение которого приписывается парижскому врачу Бове, хотя еще в XV в. нюрнбергский математик Ганс Мюллер Региомонтан описал его в своих трудах. Кольцо подвешивается на цепочке за фиксированную точку и ориентируется так, чтобы луч, проходящий через отверстие, падал на часовую шкалу внутри кольца.

Карманные солнечные часы, г. Аугсбург, Бавария, переделанные в XVIII в. из механических часов XVI века.

Простейший способ измерения времени с помощью сельских часов мне показала моя бабушка. Нужно левую руку повернуть ладонью вверх, направленный вверх большой палец выполняет роль теневой стрелки. В зависимости от длины этой тени в сравнении с остальными пальцами руки можно было примерно определить время. Этот простой способ измерения времени сохранялся среди сельского населения весьма долгое время.

Солнечные часы состоят из трех деталей: самого солнца, гномона (предмета, отбрасывающего тень), а также циферблата, на который эта тень падает. Линии на циферблате рассчитываются индивидуально для каждых часов и зависят от ориентации циферблата относительно полюса мира, математического горизонта и небесного экватора. Сам же циферблат может быть нарисован где угодно.

Известно немало типов солнечных часов: горизонтальные, вертикальные (если плоскость циферблата вертикальна и направлена с запада на восток), утренние или вечерние (плоскость вертикальна, с севера на юг).

Например, для сада больше всего подходят горизонтальные и вертикальные виды. Самый распространенные горизонтальные. Такие часы располагаются прямо на земле или на специальном постаменте. Расчет вертикальных часов сложнее, поскольку стены зданий относительно сторон света могут быть ориентированы под любым углом. С тем, как стена, на которой размещен или нарисован циферблат, ориентирована относительно сторон света, связаны определенные ограничения (например, если циферблат смотрит строго на восток, он будет освещен только от восхода до локального полудня). Но этот недостаток можно устранить, скомбинировав циферблаты в одном изделии и сделав часы четырехсторонними. Тем самым, есть возможность определять время весь световой день. Бессмысленно использовать солнечные часы для того, чтобы вовремя вставать или приходить на встречу. Солнечные сутки величина непостоянная. Они могут быть длиннее или короче, в зависимости от скорости оборота Земли вокруг своей оси. Принцип работы солнечных часов сильно отличается от того, как функционируют современные часы. Во-первых, солнечные часы действуют только в солнечные дни, и залог их точности в том, что стрелка, отбрасывающая тень гномон, должна быть направлена точно на Полярную звезду. Перемещая часы из одной географической широты в другую, мы смещаем гномон на несколько градусов, и ни о какой точности речи уже идти не может. Поэтому, нельзя просто купить солнечные часы и установить, где угодно. Каждое конкретное изделие рассчитывается и изготавливается индивидуально для конкретных географических координат.

В немецком городе Франкфурте на Майне на набережной в 1949 году инженером – часовщиком Лоском были построены солнечные часы 3,2 м в диаметре. Прибор был снабжен подвижным диском, повернув который любой человек мог узнать время в любом из 200 городов мира. Конструкция этих солнечных часов очень необычна.

Практическая часть.

В практической части я решила сделать макет солнечных часов и определить по ним время. Чтобы построить макет солнечных часов, я столкнулась с проблемой – как узнать широту с. Нижний Карачан? Я обратилась за помощью к учителю географии Тимошечкиной Н.Н. Она мне объяснила и показала как определить широту на которой расположено наше село. Нижний Карачан находится на широте -

Изготовление солнечных часов.

На листе бумаги необходимо построить круг диаметром 12 см. Разбить этот круг на 24 части ( 360º :24 =15º составляет одна часть). Приклеить его на электронный диск.Необходимо изготовить гномон - я взяла деревянную палочку. Закрепила его в отверстие крышки под углом в 51 0 , равный географической широте с. Нижний Карачан. Это нужно сделать для того, чтобы часы ходили точно.

В солнечный день я проверила, как работают солнечные часы. Поставила их так, чтобы гномон показывал на север. Они работают, и показывают точное время! Мною были проведены замеры времени в 09:00часов; 12:00часов; 14:00часов. На солнечных часах тень от гномона соответственно показывала 09:00часов; 12:00часов; 14:00часов.

Создание такой клумбы - отличный способ узнать и увидеть своими глазами, как положение солнца меняется от часа к часу, и от сезона к сезону.

Понадобится: Цветочные горшки(12 шт.),фанера, пластик.

Вырежьте из фанеры или пластика круг, обработайте его защитным составом для древесины, иначе солнце и дожди повредят ваши часы. Сверяясь с обычными часами, сделайте разметку циферблата. Вырежьте в круге отверстия (по разметке) и потом устанавливайте в него цветочные горшки.

Вскопайте участочек по форме клумбы, выньте грунт на глубину приблизительно 20-25 см, засыпьте углубление щебнем.

Устанавливая красивые клумбы в виде солнечных часов, лучше циферблат немного наклонить, чтобы с него легко стекала дождевая вода.

Высадите любимые ваши цветы в горшки и разместите в часовых отметках-отверстиях.

Заключение.

Изучив эту тему, я узнала, какие существуют виды солнечных часов, историю развития солнечных часов, первое упоминание солнечных часов в библии, в Риме, в Египте, из чего они изготавливались, для чего они служили, как можно построить солнечные часы и методы определения времени по солнечным часам.

Подтвердилась, выдвинутая мной гипотеза - солнечные часы имеют широкую практическую реализацию в современном мире.

Используя результаты моей работы, каждый может украсить своё жилище солнечными часами. Н а это потребуется не так уж и много времени и затрат, тем более очень много различных видов этих часов существует. Я планирую летом на пришкольной территории создать солнечные цветочные часы. И я надеюсь, что они станут визитной карточкой нашей школы.

1.Энциклопедия юного математика/Педагогика, Москва, 1988 год

3. Математика. 5-6 классы. Практические задачи/Захарова О.А. Академкнига/Учебник, 2007 г.

4. Журналы "Квант"

5. "Часы. От гномона до атомных часов" / Михаль С.:Знание, 1983 г.

8. Занимательные дидактические материалы по математике. Сборник заданий. Выпуск 2/ Трошин В.В.: Глобус, 2008 г.

Горизонтальные солнечные часы — простейший прибор для определения времени в соответствии с положением тени гномона (указателя или стрелки солнечных часов), когда циферблат расположен так, как показано на рисунке внизу. Циферблат отградуирован в часах, где цифра 12 соответствуют полуденному положению Солнца.

Показания солнечных часов отличаются от так называемого гражданского времени в каждом из временных поясов Земли. Гражданское время определяется по атомным часам в специально предназначенных для этого научных лабораториях. Показание солнечных часов соответствует местному солнечному времени (МСВ), которое меняется в соответствии с долготой. Нулевая долгота определяется как меридиан, проходящий через Старую королевскую обсерваторию в Гринвиче в предместье Лондона.[35] Таким образом, солнечные часы, расположенные в Гринвиче, дают гринвичское солнечное время (ГСВ), которое отличается от показаний солнечных часов, расположенных на широте х° на (x/360) x 24 часа. Для мест, расположенных к востоку от Гринвича, эта разница вычитается из МСВ, чтобы получить ГСВ; для мест, расположенных к западу от Гринвича, разница прибавляется к МСВ, чтобы получить ГСВ. Поскольку орбита Земли имеет не вполне круглую форму, показания солнечных часов могут отличаться до 15 минут в каждую сторону от их показаний, что не наблюдалось бы, если бы орбита Земли была круглой. Эта разница меняется в течение года, как показано на диаграмме на с. 211.

Среднее солнечное время = фактическое солнечное время — поправка на уравнение времени

См. также статьи "Небесная сфера 2", "Звездное и солнечное время".

Тепловые и солнечные удары

Тепловые и солнечные удары Это состояние, которое связано с воздействием внешних тепловых факторов и обусловлено общим перегреванием организма. Тепловой удар может возникнуть в результате пребывания в помещении с высокой температурой и влажностью, во время длительных

Солнечные электростанции

Солнечные электростанции Солнечное излучение – экологически чистый и возобновляемый источник энергии. Запасы солнечной энергии огромны. К началу XXI века человечество разработало и освоило ряд принципов преобразования тепловой энергии в электрическую. Их можно

Как устроены солнечные часы?

Как устроены солнечные часы? Солнечные часы около 4000 лет назад изобрели египтяне. Эти часы вошли в широкое употребление с VIII века до нашей эры.Проделаем небольшой опыт: воткнем в землю деревянный колышек. По мере движения Солнца (а оно движется по небу с востока на запад)

Солнечные часы

Солнечные часы Солнечные часы – прибор для измерения времени по Солнцу, относится к простейшему хронометрическому прибору, который разработан на суточном движении Солнца, в редких случаях – годовом. Представляет собой древнейший научный измерительный инструмент,

СОЛНЕЧНЫЕ ЗАТМЕНИЯ

СОЛНЕЧНЫЕ ЗАТМЕНИЯ Солнечные или лунные затмения происходят, когда Земля, Солнце и Луна находятся на одной линии друг с другом. Когда Луна находится между Солнцем и Землей, происходит солнечное затмение, так как лунная тень частично закрывает поверхность Земли. Область

СОЛНЕЧНЫЕ ЧАСЫ

СОЛНЕЧНЫЕ ЧАСЫ Горизонтальные солнечные часы — простейший прибор для определения времени в соответствии с положением тени гномона (указателя или стрелки солнечных часов), когда циферблат расположен так, как показано на рисунке внизу. Циферблат отградуирован в часах,

Как солнечные часы показывают время?

Как солнечные часы показывают время? Солнце являлось первыми часами для человека. Давным-давно человек определял, сколько времени, взглянув на солнце, как оно движется по небу. Было легко отличить восход солнца от заката, но значительно трудней узнать время, когда солнце

Что вызывает солнечные затмения?

Что вызывает солнечные затмения? В затмении Солнца принимают участие три космических тела: Луна, Земля и Солнце. Как известно, луна вращается вокруг Земли, а та, в свою очередь, непрерывно движется по орбите вокруг Солнца. Таким образом, время от времени наступает момент,

Цапли солнечные

Цапли солнечные Цапли солнечные (Eurypygidae) – одно из семейств отряда курино-голенастых или пастушковых птиц (Alectorides), к которому относятся всего два вида, живущих в Южной Америке. Длинная шея, форма головы, длинный, сжатый с боков, клюв с едва выпуклым ребром и сильные,

5.1.6. Солнечные электростанции (СЭС)

5.1.6. Солнечные электростанции (СЭС) Этот способ производства электроэнергии целесообразно рассматривать в регионах, где солнечное излучение составляет 1900 кВтч и более на 1 м2 в год (в Европе — Испания, Италия, Греция). Основным экономическим мотивом строительства СЭС

Тепловые и солнечные удары

Тепловые и солнечные удары Тепловой удар Состояние, обусловленное общим перегреванием организма под воздействием внешних тепловых факторов. Может возникнуть в результате пребывания в помещении с высокой температурой и влажностью (сауна, баня), длительной работы

Хотя известны самые разнообразные солнечные часы, все их можно разделить на несколько основных типов. Наиболее распространены часы горизонтального типа; их можно увидеть во многих парках и садах.

Часы с вертикальным циферблатом обычно встречаются на стенах, ориентированных по сторонам света. Повернутый циферблат делают у вертикальных часов, размещенных на стенах, которые не ориентированы по сторонам света.

А отклоненный и склоненный циферблаты наклонены соответственно от наблюдателя и к нему. Обычно они встречаются на многосторонних часах, объединяющих в себе три или более циферблатов и часто имеющих форму куба; их размещают на крышах и гребнях стен, ориентированных по сторонам света.

Повернуто-отклоненный и повернуто-склоненный циферблаты размещают на неориентированных по сторонам света зданиях. У экваториальных и полярных часов плоскости циферблатов параллельны соответственно плоскости экватора и полярной оси.

Армиллярные часы имеют экваториальный циферблат; их часто используют для декоративных целей. Они содержат от двух до десяти колец, представляющих большие круги земной и небесной сфер. Часовые деления нанесены внутри экваториального круга, а отбрасывающим тень гномоном служит стержень, представляющий полярную ось.

Древнейшие из известных ныне солнечных часов были изготовлены около 1500 до н.э. Они сделаны из камня в форме бруска длиной около 30 см с вертикальным Т-образным навершием на одном конце.

Постройка часов.

Важнейшие части солнечных часов – это циферблат, т.е. поверхность, на которой нанесены часовые линии, и гномон для отбрасывания тени. Указатель, т.е. тот край гномона, тень которого указывает время, всегда направляют на полюс мира. Высота указателя– это угол, под которым указатель наклонен к циферблату, а центр циферблата (точка, из которой радиально расходятся часовые линии) – это точка пересечения указателя с плоскостью циферблата. Узел – это особая точка на указателе, тень от которой используют для отсчета высоты, склонения и азимута, а также времени.

Методы определения времени по солнцу.

Часы с магнитной стрелкой бывают двух типов. В первом часовые отметки наносят на корпусе компаса, которому обычно придают квадратную форму. Повернув корпус так, чтобы тени на его боковых гранях исчезли, по направлению стрелки считывают время.

В приборах второго типа часовые метки наносят на эллиптический пояс, который передвигается в соответствии с днем года, как во многих азимутальных часах. В этом случае также корпус поворачивают до исчезновения тени на боковых гранях и по направлению стрелки считывают время. Часы этого типа более точны; их ошибка определяется лишь тем, что магнитная стрелка отклоняется от истинного направления на север.

Принцип работы солнечных часов

Солнечные часы — устройство, которое позволяет определять время по Солнцу. Подобные часы всех конструкций основаны на отбрасывание тени от объекта на поверхность с отметками времени. 2 года назад7 месяцев назад3714

В этих часах тень отбрасывает “гномон” — различный по форме объект, по тени от которого определяется угловая высота Солнца.

Гномон может быть, например, тонким стержнем или фигурой с острым краем. С перемещением Солнца в течение суток — перемещается тень от гномона и падает на отметку с определенным часом. Чтобы показывать корректное время — все солнечные часы должны быть сопоставлены с осью вращения Земли.

В большинстве конструкций форма должна указывать на настоящий астрономический север (не путать с Северным или Южным полюсом). Поэтому форма горизонтально ориентированных часов должна соответствовать географической широте. Совершенно нормально для недорогих декоративных часов показывать не совсем корректное время, в связи с сезонными изменениями положения нашего светила.

Существует много вариантов часов: некоторые используют луч от света в качестве индикатора времени, другие могут использовать тень от поверхности. Пятно от света может получиться при прохождении луча через небольшое отверстие или отражаясь от небольшого круглого зеркала. Луч света может получаться при прохождении через тонкий разрез или фокусируясь при прохождении через цилиндрические линзы.

Когда время определяется по тени — гномон (предмет, отбрасывающий тень) может быть тонким стержнем или любым другим по форме объектом с острым наконечником или прямым краем. В солнечных часах применяются много различных видов гномона. Гномон может быть фиксированным или переставляемым, в зависимости от времени года. Он может быть ориентирован горизонтально, вертикально, сонаправленный с осью вращения Земли или совершенно ином направлении определяемым математикой.

Диск солнечных часов может также иметь совершенно различную по форме поверхность, чтобы принимать луч света или тень. Плоскость — самая главная и важная часть таких часов, но она также может быть искажена сферически, цилиндрически или конически для большей точности или эстетичности.

Солнечные часы отличаются своей мобильностью и потребностями в ориентации. Корректное использование многих часов требует знания местной широты и быть строго вертикально ориентированными (с помощью уровня или отвеса) и направление на “географический” север. Карманные солнечные часы могут быть самоориентирующимися: например, они могут иметь двое часов, одни из которых будут горизонтальными, другие аналеммические. Соединенные вместе на одной пластине они покажут корректное время только тогда, когда отметки от каждой из них совпадут.

Солнечные часы показывают местное время. Чтобы получить более точное время нужно будет выполнить коррекцию.

Второй момент — долгота местного солнечного времени должна быть скорректирована относительно долготы местной временной зоны.

Так, например, солнечные часы расположенные западнее Гринвича, в Англии, будут показывать более позднее время, чем в официальной временной зоне. То есть время будет позже, чем официальное время в данной местности. Избежание такой ошибки достигается за счет небольшого изменения угла ориентации солнечных часов для совпадения с долготой официальной временной зоны.

Третий момент — переход на летнее время. Множество стран осуществляют переход на летнее время. Коррекция в данном случае достигается, например, использованием двух наборов цифр-индикаторов или их перемещением, либо вращением. Коррекция обычно составляет два часа.

Виды солнечных часов

Древние солнечные часы состоят из двух элементов: гномон (указатель) и циферблат. Различают конструкции по ориентировке этих частей друг относительно друга и их внешнему виду.

Полярные солнечные часы с горизонтальным циферблатом – парковые. Гномон ориентирован по оси вращения Земли в направлении Полярной звезды.

Полярные солнечные часы с вертикальным циферблатом

Обычно устанавливаются на южной стене зданий.

Вертикальные солнечные часы и указатель расстояния на верстовом столбе в Петербурге

Экваториальные солнечные часы. Циферблат часов разделен на 24 равные части, расположен параллельно плоскости экватора. В зимнее время, когда солнце находится ниже экватора, время определяется по обратной стороне циферблата. Нумерация отсчета идет против часовой стрелки.

Экваториальные солнечные часы. Испания

Гномон и циферблат расположены полярно, параллельно оси вращения Земли. Недостатком является рабочее состояние конструкции от 7 до 17 часов.

Солнечные часы с вертикальным гномоном – аналемматические. (Аналемма – это кривая линия, соединяющая точки движения Солнца на небосводе в одно и то же время в течение года).

Самые древние аналемматические солнечные часы, датируемые 12 веком до н.э., были обнаружены археологической экспедицией 2011 года на раскопках кургана бронзового века в Донецкой области России.

Схема установки часов из артефактов кургана бронзового века в Донецкой области.

Представляют собой каменную плиту 100 на 70 см, весом более 130 кг. Самые большие солнечные часы Самурат Янтра находятся в индийском городе Джайпур штата Раджастан.

Грандиозное сооружение возведено в 1734 году.

Высота гномона 21,34 м, размеры полукруглых шкал – циферблатов составляет около 15 м, точность показаний не превышает 2 минуты.

Самый высокий обелиск 35 метров установлен на площади Святого Петра в Ватикане. Он был вывезен из Египта императором Калигулой. Четырехгранный шпиль высечен из розового гранита, увенчан бронзовым шаром. Легенда гласит, что в шаре заключен прах Юлия Цезаря.

Обелиск на площади Святого Петра в Ватикане

Экваториальные солнечные часы династии Чжоу, Китай.

Принцип работы солнечных часов

Ссхема простейших солнечных часов.

Солнечные часы в Древнем Египте

Тень от вертикально установленного колышка перемещалась вслед за солнцем ежедневно, удлиняясь и укорачиваясь на одинаковую величину.

Тень обелиска и метки солнечных часов

Служители храмов, отмечая значимость этого открытия, перед входами воздвигали священные обелиски – гномоны.

Обелиск перед египетским храмом

Их тень перемещалась по размеченной окружности. Равномерно нанесенные риски отмеряли равные отрезки времени.

Модель солнечных часов в музее Каира, Египет.

Применяя законы движения Солнца на видимом небосводе, вращение земли вокруг своей оси, лунные циклы, мастера создавали солнечные часы из камня, ценных пород дерева, драгоценных металлов. Гномоны устанавливали в общественных местах: цирках, банях, на площадях.

Башня Ветров с солнечными часами в Афинах.

Большие солнечные часы на башне Ветров в античных Афинах датируются 1 веком до н.э. Грандиозное сооружение диаметром 8 метров поднималась на двенадцати метровую высоту.

Артефакт часов для отсчета ночного времени.

Гениальное озарение египетских мастеров явило изобретение часов, указывающих время ночью. Два священных прямоугольных бруска с прикрепленными нитями размещали параллельно небесному меридиану, направляя на Полярную звезду. Количество звезд на небе, пересекающих эту ориентированную линию, отмеряло время.

Египетские солнечные часы 13 век.

Артефакты солнечных часов в эпохи древних цивилизаций Междуречья, Египта, Китая находят при целенаправленных археологических раскопках культурных слоев земли. Механик Ветрувий, живший в эпоху расцвета Римской Империи описал около тридцати различных типов солнечных часов.

Портативные солнечные часы.

В XVI веке в России появились западноевропейские портативные солнечные часы. На 1980 год в советских музеях было семь таких часов. Самые ранние из них относятся к 1556 году и хранятся в Эрмитаже, они были предназначены для ношения на шее и представляют собой горизонтальные солнечные часы с секторным гномоном для указания времени, компасом для ориентации часов в направлении север — юг и отвесом на гномоне для придания часам горизонтального положения.

Все эти элементы установлены на плате, которая может отклоняться от горизонтального положения, обеспечивая возможность использования часов не на одной, а в интервале широт: 47 — 57 градусов.

Солнечные часы своими руками

Сначала определите место и цель установки часов:

если вы чаще работаете в саду–огороде, чем отдыхаете на даче, то установите часы в центре на открытом со всех сторон участке;
если часы должны напоминать о времени уйти с открытого солнца, тогда делайте их в центре зоны отдыха;
на клумбе возле дачного домика часы напомнят назойливым соседям о скоротечности времени.

После того как вы определились с местом установки, выберите вид часов. Вертикальные часы подойдут только для южной стены, иначе они будут в тени сами. Горизонтальные хороши для открытых пространств, а экваториальные лучше будут смотреться на площадках или зонах отдыха.

Делаем горизонтальные часы

Самый простой и малозатратный способ изготовления солнечных часов — шест и камни. Вместо шеста подойдут кусок арматуры, длинная коряга или прут, кусок пластиковой или железной трубы, даже высокая бутылка, например, из-под шампанского. Предпринимаем следующие действия:

Уже через несколько дней такие горизонтальные часы будут отклоняться на минуту, но истинный полдень (даже если у вас он приходится на час дня) они будут показывать точно.

Читайте также: