Cik precīzs ir saules pulkstenis?
Dažreiz mēs varam satikt garāmgājējus, kas salīdzina laiku uz saules pulksteņa ar savu pulksteni, un vairumā gadījumu jūs varat redzēt atšķirības starp abu taimeru indikācijām. Šodien mēs savus pulksteņus uzstādām pēc ļoti precīziem atompulksteņiem, vai tad saules pulksteņi nedarbojas tā, kā vajadzētu? Gluži pretēji, ir divi labojumi, lai tas būtu iespējams. Pirmais ir saistīts ar mūsu pulksteņa atrašanās vietas garumu, bet otrais izriet no t.s laika vienādojums, kas novērš mainīgo ātrumu, ar kādu Zeme riņķo ap Sauli. Bet pa vienam. Saules pulkstenis rāda vietējo laiku, kas ir reālais laiks, ko nosaka redzamās saules kustības. Kā pulksten 12, kas ir pusdienlaiks, mēs pieņemam brīdi, kad Saule paceļas virs noteiktas vietas, tas ir, sasniedz augstāko punktu savā ikdienas ceļā no austrumiem uz rietumiem. Tas nozīmē, ka vietās uz ziemeļiem un dienvidiem no šīs vietas tieši tā pati Saules stunda. Piemēram (skatoties no krasta uz kalniem) Gdaņskā, Grudziondzā, Toruņā, Velunā, Ribņikā un Cešinā saules pusdienlaiks iekrīt vairāk vai mazāk vienlaikus. Tomēr laika atšķirības būs manāmas pilsētās, kas atrodas austrumos un rietumos viena no otras. Mūsu valstī šī starpība var sasniegt pat aptuveni 50 minūtes (piemēram, Čelmā saule sasniedz maksimumu 48 minūtes agrāk nekā Zgoželecā). Lai pārvarētu šīs atšķirības, tika ieviests zonas laiks. Gandrīz visa Eiropa ir pēc Centrāleiropas laika, kas noteikts, pamatojoties uz 15° meridiānu, kas iet uz mūsu rietumu robežas.Citiem vārdiem sakot, pulksten 12 Polijā, Vācijā, Francijā un daudzās citās Eiropas valstīs ir laiks, kad Saule atrodas tieši virs šī garuma meridiāna.
Mūsu saules pulksteņa garuma korekcija aprēķinās grādos starpību starp garumu, kurā atrodas pulkstenis, un zonas meridiānu (15 °) un reizinot rezultātu ar 4, jo 1 grāds ir vienāds ar 4 minūtēm. Aprēķināsim korekciju Krakovai, pilsēta atrodas 20 ° garumā
20 ° - 15 °=5 °, rezultāts tiek reizināts ar 4 un iegūtās 20 minūtes tiek atņemtas no rādījuma no saules pulksteņa (šīs atšķirības mēs atņemam, nevis pievienojam, jo lielākā daļa Polijas pilsētu atrodas uz austrumiem no 15. meridiāna).
Un vēl viens piemērs, šoreiz Varšavai, kas atrodas 21 ° garumā:
21 ° - 15 °=6 °, rezultāts tiek reizināts ar 4. Korekcija ir 24 minūtes , ko mēs atņemam no lasāmā saules pulksteņa.
Tādā veidā mēs esam viena soļa attālumā no oficiālā laika noteikšanas.Tagad pietiek ņemt vērā korekciju, kas izriet no laika vienādojuma. Labojumu katrai gada dienai varam izlasīt no tabulas (2. foto).
Piemēram, ja 11. maijā saules pulkstenis rāda 9.46 (pēc garuma korekcijas ņemšanas vērā), tad pieskaitot 3 minūtes un aptuveni 38 sekundes sanāk noapaļot līdz 9.50. Laika posmā no marta līdz oktobrim tiek piemērots vasaras laiks, tāpēc iegūtajam rezultātam vajadzētu pievienot vēl vienu stundu. Tātad mūsu piemērā tas būs 10.50 pēc DST. Četras reizes gadā laika vienādojuma korekcija ir 0, tāpēc saules pulksteņi rāda tādu pašu laiku kā mehāniskie pulksteņi. Tas notiek 15. aprīlī, 14. jūnijā, 2. septembrī un 25. decembrī.
Vietējā meridiāna atrašana
Lai pareizi uzstādītu saules pulksteni dārzā , ir nepieciešams iestatīt lokālo meridiānu (foto 3). Tas ļauj noteikt, kurā plaknē saule paceļas virs dārza, un turpmāko laika mērījumu vietu. Piezīme: šim nolūkam neizmantojiet kompasu, jo magnētiskie ziemeļi diezgan būtiski atšķiras no ģeogrāfiskajiem ziemeļiem.
1.Izvēlieties līdzenu, saulainu vietu. Lai tas ir tukšs un bez nevienlīdzības. Tai vajadzētu būt vietai, kur plānojam novietot pulksteni
2.Iedur zemē vertikālu stieni vai taisnu nūju. Mēs to ļoti rūpīgi nopludinām. Tas būs mērīšanas gnomons, tas pats, ko izmantoja senie cilvēki. Optimālais garums ir 1-1,5 m (pārāk īss rādīs neuzticamus rādījumus, un pārāk garas ēnas gala izplūdīs uz zemes).
3.2-3 stundas pirms Saules pusdienlaika izmetam apli ap rūķi ar rādiusu, kas vienāds ar tā ēnas garumu (vasaras laikā saules pusdienlaiks notiek ap plkst. 13:00) .
4.Atzīmējiet precīzu vietu, kur gnomona ēnas beigas pieskaras aplim
5.Mēs pagaidi beigas gnomona ēna atkal pieskaras aplim. Tas notiks 2-3 stundas pēcpusdienā. Mēs atzīmējam šo vietu. lokam nav nozīmes, bet mēs iesakām, ka tas ir 1,5-2 reizes lielāks par attālumu starp punktiem).Mēs precīzi atzīmējam to krustošanās vietas - katrā gnomona pusē jābūt divām
7.Loku krustošanās punktus savienojam ar taisnu līniju - tam vajadzētu iziet cauri vietai, kur mēs to uzstādām gnomon. Apsveicam, šis ir mūsu vietējais meridiāns!
Lai palielinātu šāda mērījuma precizitāti, varat veikt vairākus apļus ap dažāda rādiusa gnomonu un uz katra secīgi atzīmēt vietas, kur pieskaraties tiem ar ēnu. Tālāk norādītā procedūra ir jāatkārto katram no apļiem, un novilktajai meridiāna līnijai jābūt visiem vienādai. Neatkarīgi no saules pulksteņa konstrukcijas varam apsvērt meridiāna fiksēšanu un gnomona uzstādīšanu, kas vienmēr rādīs īstā pusdienlaika brīdi. Šī ir unikāla atrakcija, kuras nevienam citam nav mājās.Ēnas ir ļoti īsas vasarā un garas ziemā. Tāpēc visprecīzākie mērījumi tiek veikti ap ekvinokciju. Tas notiek divas reizes gadā 20./21. martā un 22./23. septembrī.
Horizontālā pulksteņa zīmēšana
Ciparnīcu var uzzīmēt, izmantojot jebkuru no internetā pieejamām bezmaksas datorprogrammām (piem., Shadows Pro) vai zīmēšanas instrumenti. Šeit ir sniegta detalizēta instrukcija (4. attēls).
1.Uzzīmējiet divas perpendikulāras līnijas AB un CO, kas krustojas punktā O. Šādi izveidotie posmi vēlāk tiks izmantoti stundu atzīmēšanai: CO būs 12 o. 'pulksteņa līnija, AO - 6 no rīta un OB - 18. Tie iezīmēs arī pasaules ģeogrāfiskos virzienus
2.No punkta O mēs velkam līniju NO lai leņķa COD vērtība būtu vienāda ar tās vietas platumu, kurai pulkstenis ir paredzēts. Mūsu piemērā tas ir 50 °, kas atbilst Krakovas dienvidu rajoniem
3.No jebkura punkta E uz OD mēs novelkam līniju EF, kas ir perpendikulāra OD un krustojas CO punktā F.
4.No punkta F novelkam līniju GH paralēli AB.
5.No punkta F mēs izmērām segmenta FE garumu ar suportu un pēc tam atzīmējam punktu C uz CO tā, lai FC būtu vienāds ar FE.
6.No punkta O ar suportu izmērām posma OC garumu, un tad uz taisnes AB atzīmējam punktus A un B tā, lai OA un OB būtu vienādi OC.
7.No punktiem A, B un C attēlojiet jebkura vienāda rādiusa lokus.
8.Mēs sadalām lokus leņķos 15 °.
9.No punkta C pagariniet leņķu zarus tā, lai tie krustotos ar GH līniju.
10.No iegūtajiem punktiem J un L novelkam taisnes JK un LM paralēli CO un šķērso līniju AB.
11No punktiem A un B mēs pagarinām leņķu plecus, kas atdala to lokus tā, lai tie krustotu taisnes JK un LM
12.No punkta O mēs novelkam līnijas, kas savieno O ar vietām, kur leņķu atzari šķērsoja taisnes GH, JK un LM.
Horizontālā saules pulksteņa stundu līnijas tagad ir gatavas. Lūk, kā iezīmētajā pulkstenī var atzīmēt stundas (5. fotoattēls, to lietošanas secībai jābūt pulksteņrādītāja virzienā)
Iepriekš minētajā piemērā var redzēt loku, kas novilkts ap punktu O, kur beidzas stundu līnijas .Tas nav nepieciešams, bet, pateicoties tam, mēs izvairāmies no sabiezēšanas, kas rodas, tik daudz līniju koncentrējoties vienuviet. Tas ir tikai estētisks jautājums. Gatavo saules pulksteni uzstādījām tā, lai CO līnija sakristu ar lokālo meridiāna līniju, kuru atzīmējām agrāk pulksteņa uzstādīšanas vietā. C punktam un gnomona galam jābūt vērstam uz ziemeļiem, punktam A uz rietumiem un B punktam uz austrumiem. Punkts O ir svarīgs cita iemesla dēļ: tas ir tā sauktais saules pulksteņa centrs, kurā jāatrodas gnomona apakšējam galam
Dariušs OczkiRedaktors vietne Gnomonica.pl
