Мастерская: Горизонтальные солнечные часы
В прошлом материале [1] о солнечных часах, отмечалось, что экваториальные солнечные часы представляют собой самый простой тип солнечных часов, но пользоваться этими часами в Северном полушарии можно только астрономической весной (от весеннего равноденствия до летнего солнцестояния) и астрономическим летом (от летнего солнцестояния до осеннего равноденствия), когда Солнце движется по эклиптике [2] выше небесного экватора. Этого недостатка лишены горизонтальные солнечные часы. Они могут работать весь год, но заметно сложнее в изготовлении, так как их циферблат необходимо разбивать на неодинаковые сектора.
Для изготовления горизонтальных солнечных часов можно воспользоваться методикой описанной в книге «Энциклопедический словарь юного астронома» [3] на страницах 260-261. Готовую таблицу углов для часовых отметок на разных широтах можно найти в [4] на странице 305. В [5] можно найти компьютерную программу, которая нарисует циферблат горизонтальных часов для заданной широты. После разметки циферблата необходимо установить гномон так, чтобы угол между ним и линии отмечающей 12 часов, т.е. направлением на север, был равен широте места наблюдения. При этом гномон будет указывать на Северный полюс небесной сферы, а показания часов не будут зависеть от склонения Солнца [2].
В простейшем случае гномон можно сделать из толстой проволоки, но обычно для горизонтальных часов его делают в виде «плавника», при этом собственно стрелкой является тень от верхней скошенной грани гномона. При этом еще раз следует заметить, что угол между плоскостью циферблата и скошенной частью гномона равен широте места установки часов.
При стационарной установке часов лучше их ориентировать их по полуденной линии, т.е. по линии вдоль которой лежит тень гномона (в простейшем случае, строго вертикально поставленной прямой палки). При временной установке достаточно ориентирование горизонтальных солнечных часов по компасу.
При использовании солнечных часов следует помнить, что они показывают местное истинное солнечное время. Для того, чтобы показания солнечных часов перевести к используемому нами местному времени необходимо внести поправку, рассчитываемую по формуле
где
— уравнение времени [6], которое зависит от номера дня в году и меняется в диапазоне от +14,3 мин (12 февраля) до -16,4 мин (4 ноября),
— разница времени между вашим городом и Москвой,
— разница между московским и всемирным временем (3 часа с учетом декретного времени, раньше, когда в России использовалось летнее время в период действия летнего времени разница была 4 часа),
— географическая долгота города, выраженная в единицах времени (1 градус равен 4 минутам).
Как видно для стационарных часов все компоненты, кроме уравнения времени можно определить один раз.
Правильно собранные солнечные часы будут идти без дополнительного завода и смены батареек пока над головой будет относительно ясное небо. Разумеется в условиях когда Солнце не видно месяцами солнечные часы теряют свою актуальность.
В конце статьи предлагаю вашему вниманию видеоклип композитора Андрея Климковского на музыкальную композицию «Северная корона» из одноименного альбома, в котором фигурирую горизонтальные солнечные часы.
Источники.
1) Экваториальные солнечные часы. — URL: nepropadu.ru/blog/Masterskaia/13196.html
2) Системы небесных координат. — URL: www.astronet.ru/db/msg/1175352/node4.html
3) Энциклопедический словарь юного астронома. Составитель Н.П.Ерпылев — М.: Педагогика, 1986 г.
4) Астрономия. Энциклопедия для детей – М.: Аванта плюс,1998 г.
5) Горизонтальные солнечные часы. — URL: habr.com/ru/articles/755052/
6) Солнечные часы. — URL: habr.com/ru/articles/746772/
Для изготовления горизонтальных солнечных часов можно воспользоваться методикой описанной в книге «Энциклопедический словарь юного астронома» [3] на страницах 260-261. Готовую таблицу углов для часовых отметок на разных широтах можно найти в [4] на странице 305. В [5] можно найти компьютерную программу, которая нарисует циферблат горизонтальных часов для заданной широты. После разметки циферблата необходимо установить гномон так, чтобы угол между ним и линии отмечающей 12 часов, т.е. направлением на север, был равен широте места наблюдения. При этом гномон будет указывать на Северный полюс небесной сферы, а показания часов не будут зависеть от склонения Солнца [2].
В простейшем случае гномон можно сделать из толстой проволоки, но обычно для горизонтальных часов его делают в виде «плавника», при этом собственно стрелкой является тень от верхней скошенной грани гномона. При этом еще раз следует заметить, что угол между плоскостью циферблата и скошенной частью гномона равен широте места установки часов.
При стационарной установке часов лучше их ориентировать их по полуденной линии, т.е. по линии вдоль которой лежит тень гномона (в простейшем случае, строго вертикально поставленной прямой палки). При временной установке достаточно ориентирование горизонтальных солнечных часов по компасу.
При использовании солнечных часов следует помнить, что они показывают местное истинное солнечное время. Для того, чтобы показания солнечных часов перевести к используемому нами местному времени необходимо внести поправку, рассчитываемую по формуле
где
— уравнение времени [6], которое зависит от номера дня в году и меняется в диапазоне от +14,3 мин (12 февраля) до -16,4 мин (4 ноября),
— разница времени между вашим городом и Москвой,
— разница между московским и всемирным временем (3 часа с учетом декретного времени, раньше, когда в России использовалось летнее время в период действия летнего времени разница была 4 часа),
— географическая долгота города, выраженная в единицах времени (1 градус равен 4 минутам).
Как видно для стационарных часов все компоненты, кроме уравнения времени можно определить один раз.
Правильно собранные солнечные часы будут идти без дополнительного завода и смены батареек пока над головой будет относительно ясное небо. Разумеется в условиях когда Солнце не видно месяцами солнечные часы теряют свою актуальность.
В конце статьи предлагаю вашему вниманию видеоклип композитора Андрея Климковского на музыкальную композицию «Северная корона» из одноименного альбома, в котором фигурирую горизонтальные солнечные часы.
Источники.
1) Экваториальные солнечные часы. — URL: nepropadu.ru/blog/Masterskaia/13196.html
2) Системы небесных координат. — URL: www.astronet.ru/db/msg/1175352/node4.html
3) Энциклопедический словарь юного астронома. Составитель Н.П.Ерпылев — М.: Педагогика, 1986 г.
4) Астрономия. Энциклопедия для детей – М.: Аванта плюс,1998 г.
5) Горизонтальные солнечные часы. — URL: habr.com/ru/articles/755052/
6) Солнечные часы. — URL: habr.com/ru/articles/746772/
Похожие записи
02 мая 2024, 18:19
Так то тема хорошая. Но толком не раскрыта, так как много ссылок и нет точного описания. Особенно «порадовали» ссылки на книги, которые ещё попробуй найди.
PS Хотя понимаю, что автор пытался по максимуму сократить «писанину».
PS Хотя понимаю, что автор пытался по максимуму сократить «писанину».
- v
- +1
02 мая 2024, 19:22
Я не особо хотел повторяться. Более подробно методика расчета горизонтальных солнечных часов описана по ссылке habr.com/ru/articles/755052/ «Энциклопедический словарь юного астронома» книга достаточно известная, вообще серия «Энциклопедический словарь юного… (физика, химика, техника и т.д.)» гуглится в пару кликов, по крайней мере на момент написания комментария. Получить доступ к книге «Астрономия. Энциклопедия для детей» от издательства Аванта плюс немного сложнее, но это то же далеко не библиографическая редкость.
23 мая 2024, 09:33
+14.98 diandr
— Екатеринбург, Москва
Я правильно понимаю, в основном публикация, это отсылка на статью с хабра?
Автор, без обид. Но может немного своего опыта? .
А теперь моя идея. Так сказать от обратного.
Формулы, знание широты и долготы, наличие московского времени, т.е. у меня есть всё выше описанное и при этом я заморачиваясь изготовляю солнечные часы? Зачем?
Тогда уж мне сценарий кажется таким, по вариантам:
1. Я внезапно оказываюсь на необитаемом острове. Электричества нет, цивилизации нет, и другие ужасы. Пингвины-геи, криветки-лесбиянки…
2. Внезапно у всей нашей цивилизации пропадает электричество в приборах. Компьютеры не работают, электронное время не известно. Порно не грузится, остались только игральные карты…
Но всегда есть часы.
Почему бы просто не потратить немного времени на время?
Подход в этом случае не научный, без формул.
Зато решается просто и надёжно:
Поставил палку (объект, что тень отбрасывает) ->
-> соответственно тень на поверхности здесь, это столько сейчас на моих часах на руке
-> каждый час, получас ставлю новую отметку.
= И собрал коллекцию теней.
И будет очень точно. Но только для области, конечно где я проживаю.
А ещё можно собрать за весь цикл в 12 месяцев.
Но то что я написал, это сейчас модно — типа «выдал базу». Об этом все знают, но молчат.
P.S.
Что-то задумался.
В качестве хобби, сделаю себе электровыжигателем на разделочной доске (в детстве мамам такое делали) такие часы.
Четыре штуки, по одной доске на сезон.
UPD
Но у каждых часов свой период работы и срок годности.
Автор, без обид. Но может немного своего опыта? .
А теперь моя идея. Так сказать от обратного.
Формулы, знание широты и долготы, наличие московского времени, т.е. у меня есть всё выше описанное и при этом я заморачиваясь изготовляю солнечные часы? Зачем?
Тогда уж мне сценарий кажется таким, по вариантам:
1. Я внезапно оказываюсь на необитаемом острове. Электричества нет, цивилизации нет, и другие ужасы. Пингвины-геи, криветки-лесбиянки…
2. Внезапно у всей нашей цивилизации пропадает электричество в приборах. Компьютеры не работают, электронное время не известно. Порно не грузится, остались только игральные карты…
Но всегда есть часы.
Почему бы просто не потратить немного времени на время?
Подход в этом случае не научный, без формул.
Зато решается просто и надёжно:
Поставил палку (объект, что тень отбрасывает) ->
-> соответственно тень на поверхности здесь, это столько сейчас на моих часах на руке
-> каждый час, получас ставлю новую отметку.
= И собрал коллекцию теней.
И будет очень точно. Но только для области, конечно где я проживаю.
А ещё можно собрать за весь цикл в 12 месяцев.
Но то что я написал, это сейчас модно — типа «выдал базу». Об этом все знают, но молчат.
P.S.
Что-то задумался.
В качестве хобби, сделаю себе электровыжигателем на разделочной доске (в детстве мамам такое делали) такие часы.
Четыре штуки, по одной доске на сезон.
UPD
Но у каждых часов свой период работы и срок годности.
- v
- +1
23 мая 2024, 10:16
+14.98 diandr
— Екатеринбург, Москва
Это все мои часы.
Кроме последних, что в нижнем правом углу (эти просто забрал, потому что хотели выкинуть, сломать).
А я оставил. Это часы дорожные 1938г. Можно сказать, что эти часы они увидели всё. Да и сами часы из Германии.
Кроме последних, что в нижнем правом углу (эти просто забрал, потому что хотели выкинуть, сломать).
А я оставил. Это часы дорожные 1938г. Можно сказать, что эти часы они увидели всё. Да и сами часы из Германии.
23 мая 2024, 12:24
+14.98 diandr
— Екатеринбург, Москва
Да, ладно…
Идите в жопу.
Просто хочу отдохнуть.
Идите в жопу.
Просто хочу отдохнуть.
26 мая 2024, 10:50
Я правильно понимаю, в основном публикация, это отсылка на статью с хабра?Часы из данной публикации это вполне личный опыт автора. Если вы имеете в виду статью habr.com/ru/articles/755052/ то легко видеть, что там горизонтальные часы сделаны из картона и проволоки, а не из ДСП и фанеры, как в данной публикации.
Автор, без обид. Но может немного своего опыта
Формулы, знание широты и долготы, наличие московского времени, т.е. у меня есть всё выше описанное и при этом я заморачиваясь изготовляю солнечные часы? Зачем?Если знание московского времени есть прямо сейчас, то это не значит, что завтра часы не остановятся из за севшей батарейки, поломки или того, что их забыли завести. Да и выполнять вычисления каждый раз явно сложнее, чем посмотреть на циферблат.
Подход в этом случае не научный, без формул.Если вы, как минимум, не наклоните эту палку так, что бы она была параллельна оси мира, то коллекция теней, собранных летом мало поможет зимой и наоборот, т.к. склонение Солнца заметно меняется в течении года. Да и учет неравномерности
Зато решается просто и надёжно:
Поставил палку (объект, что тень отбрасывает) ->
-> соответственно тень на поверхности здесь, это столько сейчас на моих часах на руке
-> каждый час, получас ставлю новую отметку.
= И собрал коллекцию теней.
движения реального Солнца в течении года штука весьма полезная.
И будет очень точно. Но только для области, конечно где я проживаю.Ну, если каждый месяц менять циферблат, то да думаю будет приемлемо.
А ещё можно собрать за весь цикл в 12 месяцев.
В качестве хобби, сделаю себе электровыжигателем на разделочной доске (в детстве мамам такое делали) такие часы.С таким уж подходом надо делать три варианта для периода ± 1,5 месяца вокруг даты зимнего солнцестояния, для ± 1,5 месяца вокруг даты летнего солнцестояния, и а третьими пользоваться в период ± 1,5 месяца вокруг дат весеннего и осеннего равноденствий. Но будет ли такой подход проще и точнее, чем использование нормальных солнечных часов? Ведь в них постоянно нужно определять только поправку по уравнению времени, т.к. остальные поправки постоянны для данного места наблюдения. Причем всем кто в теме понятно, что обычные солнечные часы показывают истинное солнечное время, а в вашем случае часы будут показывать по сути какие-то условные «попугаи» довольно сложным образом связанные с реальным временем.
Четыре штуки, по одной доске на сезон.
24 мая 2024, 06:22
+0.63 PavelS
— Москва
2. Внезапно у всей нашей цивилизации пропадает электричество в приборах. Компьютеры не работают, электронное время не известно. Порно не грузится, остались только игральные карты…Год назад у Тармашева вышел новый цикл, «Электрошок». Пока 2 книги, но там именно про то, что лепиздричество кончилось от слова совсем.
- v
- 0
30 октября 2024, 20:38
Серьезный подход, помню в детстве в каком то журнале вычитал о солнечных часах и сделал примитив, что то примерно летом даже показывало.
Но у вас как бы все по феншую.
Но у вас как бы все по феншую.
- v
- 0
Комментарии (10)