Embedded Files
Сонячний годинник
У моєму місті Миколаєві є гарний парк – дитяче містечко «Казка». Коли мені було десь 8-9 років, я полюбляв гуляти тут з друзями. Одного разу ми почали сперечатися, що це за дивний об’єкт біля оглядового колеса (Малюнок 1). Мої друзі думали, що ще такий турнік для тренування. Або пам’ятка якоїсь історичної події. Або залишки гойдалки. Пізніше я спитав у батька, що то таке. Виявилось, що ми помилялися. Це був сонячний годинник. З того часу ця тема мені цікава. Тому я обрав її для MetaAngstrem.
Дитяче містечко «Казка» у Миколаєві
Історія сонячного годинника
Сонце визначало ритм життя давніх людей. Всі свої господарські справи вони пристосовували до руху Сонця по небу. Тому і не дивно, що першим годинником став саме сонячний годинник. Його конструкція дуже проста. Сонячний годинник вимірює час за зміною довжини тіні від вертикальної жердинки (гномону) та її руху по циферблату годинника. Цю закономірність вимірювати час за довжиною тіні предметів від Сонця помітили ще давні вавилоняни 3500 років до н.е. Потім цей пристрій запозичили давні єгиптяни і греки. Вони робили сонячні годинники різного розміру і форми. Гномон паралельний осі Землі та вказує прямо на Полярну зірку.
Принцип дії сонячного годинника
Як користуватись сонячним годинником?
Сонячним годинником користуватись дуже просто. Його можна зробити власноруч. Для цього потрібні лише жердинка та циферблат. Я провів невеликий дослід - намалював циферблат на папері, а в якості гномона взяв харчову шпажку. Цей годинник показав майже точний час.
Сонячний годинник власноруч
Вимірювання місцевого часу за сонячним годинником
Циферблат обов’язково треба розподілити на 12 поділок. Положення тіні від гномона показує, котра зараз година. І такий саморобний годинник показує місцевий час не гірше справжнього сонячного годинника.
А якщо ви опинились без годинника на природі, то циферблат можна навіть намалювати на землі, а в якості гномона використати власне тіло. Для зручності слідкування за тінню гномон роблять похилим (у формі прямокутного трикутника). Похила частина має назву стиль. Кут стилю до горизонталі дорівнює географічній широті сонячного годинника. Тобто сонячний годинник на екваторі мав би кут гномона 0 градусів, а годинник на полюсах має кут 90 градусів. У Миколаєві географічна широта 46 градусів північної широти, тому і кут гномона складає 46 градусів
Кут гномона сонячного годинника в Миколаєві
Місцевий і поясний час
Сонячний годинник «дізнається» час від Сонця. Тому, на відміну від звичайних годинників, у різні пори роки його значення дещо коливається. Наприклад, Сонце спочатку випереджає, а в кінці року відстає від звичайного годинника. Причина цього в тому, що орбіта Землі навколо Сонця має овальну форму, а земна вісь нахилена. Тому місцевий час - це сонячний час у межах окремого меридіана, адже на кожному меридіані Сонце сходить в різний час.
Для зручності ці показники усереднювали. Так був формалізований середній або поясний час (mean time), відомий нам як середній час за Гринвічем (Greenwich Mean Time, GMT). Проте сонячні годинники показують саме місцевий час, а не GMT, тому на це завжди треба робити поправку.
Ця поправка має назву поправка на довготу - це додавання чотирьох хвилин для кожного градуса довготи на захід від меридіана часового поясу. Якщо цього не робити, то показники сонячного годинника можуть майже на півгодини відрізнятись від поясного часу. Для кожного градуса довготи на захід від Гринвіча сонячний годинник виглядатиме повільніше на чотири хвилини, а для кожного градуса на схід - на чотири хвилини швидше. Це час, який потрібен Сонцю, щоб пройти один градус.
Отже, сонячні годинники можуть показати лише місцевий час. Проте вони дуже зручні й доступні. Але є в них і мінуси. По-перше, ними можна користуватись тільки вдень та в ясну погоду. По-друге, сонячні годинники не враховують переведення стрілок годинників на літній час. Також вони не надто точні, тобто показують години, а не хвилини. Тому в кінці 19 століття були запроваджені часові пояси, а місцевий час визначають лише для збирання астрономічних чи навігаційних даних.
Чому ж тоді в дитячому містечку «Казка» у Миколаєві та інших парках України та світу люди продовжують встановлювати сонячні годинники, якщо всі можуть подивитись час на своєму смартфоні? Мені здається, що сонячні годинники потрібні не лише для визначення місцевого часу, але й для підкреслення важливості Сонця для всіх людей. Розпитуючи про сонячний годинник батьків, діти можуть зрозуміти, що всю людську історію визначає ця зірочка – джерело світла і тепла.
Глубоченко Андрій, 7А
Page updated
Google Sites
Report abuse