Cât de precis este cadranul solar?
Uneori, putem întâlni trecători comparând ora de pe cadranul solar cu propriul ceas și, în majoritatea cazurilor, puteți vedea diferențe între indicațiile ambelor cronometre. Astăzi ne setăm ceasurile după ceasuri atomice foarte precise, așa că cadranele solare nu funcționează așa cum ar trebui? Dimpotrivă, există două corecții pentru a face acest lucru posibil. Primul este legat de longitudinea locului unde se află ceasul nostru, iar al doilea rezultă din așa-numitul ecuația timpului care elimină viteza variabilă cu care Pământul orbitează în jurul Soarelui. Dar unul câte unul. Cadranul solar arată ora locală, care este timpul real determinat de mișcările aparente ale soarelui. La ora 12, adică la prânz, presupunem momentul în care Soarele se ridică deasupra unui loc dat, adică atinge cel mai în alt punct al drumului său zilnic de la est la vest. Aceasta înseamnă că în locurile de la nord și la sud de acest loc exact aceeași oră solară. De exemplu (privind de la coastă la munți) în Gdańsk, Grudziądz, Toruń, Wieluń, Rybnik și Cieszyn, amiaza solară cade mai mult sau mai puțin în același timp. Cu toate acestea, diferențele de timp vor fi vizibile în orașele situate la est și la vest unul de celăl alt. În cazul țării noastre, această diferență poate ajunge chiar și la aproximativ 50 de minute (de exemplu, în Chełm soarele atinge apogeul cu 48 de minute mai devreme decât în Zgorzelec). Pentru a depăși aceste diferențe, a fost introdus ora de zonă. Aproape toată Europa se află în Ora Europei Centrale, care este determinată pe baza meridianului de 15 ° care circulă la granița noastră de vest.Cu alte cuvinte, ora 12 în Polonia, Germania, Franța și multe alte țări europene este atunci când Soarele se află exact deasupra meridianului acestei longitudini.
Corecția de longitudine pentru cadranul nostru solar va calcula diferența de grade dintre longitudinea în care se află ceasul și meridianul zonal (15 °) și va înmulți rezultatul cu 4, deoarece 1 grad este egal cu 4 minute. Să calculăm corecția pentru Cracovia, orașul se află la lungimea de 20 °.
20 ° - 15 °=5 °, rezultatul se înmulțește cu 4 și se scad cele 20 de minute obținute din citirea cadranului solar (aceste diferențe le scădem, nu le adăugăm, deoarece majoritatea orașelor poloneze se află la est de meridianul 15).
Și încă un exemplu, de data aceasta pentru Varșovia, care se află la lungimea de 21 °:
21 ° - 15 °=6 °, rezultatul este înmulțit cu 4. Corecția este de 24 de minute , pe care o scadem din cadranul solar de citire.
Astfel suntem la un pas de stabilirea orei oficiale.Acum este suficient să ținem cont de corecția rezultată din ecuația timpului. Putem citi corecția pentru fiecare zi a anului din tabel (foto 2).
De exemplu, dacă pe 11 mai cadranul solar arată 9,46 (după luarea în considerare a corecției de longitudine), atunci după ce adăugăm 3 minute și aproximativ 38 de secunde ajungem la 9,50. În perioada martie până în octombrie se aplică ora de vară, așa că ar trebui să adăugați încă o oră la rezultatul obținut. Deci, în exemplul nostru, va fi ora 10.50 DST. De patru ori pe an, corecția ecuației timpului este 0, astfel încât cadranele solare arată aceeași oră ca ceasurile mecanice. Aceasta are loc pe 15 aprilie, 14 iunie, 2 septembrie și 25 decembrie.
Găsirea meridianului local
Pentru a seta corect cadranul solar în grădină , este necesar să se stabilească un meridian local (foto 3). Acest lucru face posibilă determinarea în ce plan se ridică soarele deasupra grădinii și locul viitoarelor măsurători de timp. Notă: nu folosiți o busolă pentru aceasta, deoarece nordul magnetic diferă destul de semnificativ de nordul geografic.
1.Alegeți un loc plat, însorit. Să fie gol și fără inegalități. Ar trebui să fie locul în care plănuim să punem ceasul.
2.Înfige o tijă verticală sau un băț drept în pământ. Îl punem cu multă atenție. Va fi un gnomon de măsurare, același folosit de antici. Lungimea optimă este de 1-1,5 m (prea scurtă va da citiri nesigure, iar prea lungă va face ca capătul umbrei să se estompeze pe sol).
3.Cu 2-3 ore înainte de amiaza solară, facem un cerc în jurul gnomului cu o rază egală cu lungimea umbrei sale (în timpul verii, amiaza solară are loc în jurul 13:00).
4.Marcați locul exact în care capătul umbrei gnomonului atinge cercul.
5.Noi așteptați sfârșitul umbra gnomonului atinge din nou cercul. Acest lucru se va întâmpla 2-3 ore după-amiaza. Marcam acest loc.
6.Din cele două puncte marcate pe cerc desenăm arce de aceeași rază, mai mari decât distanța dintre puncte (dimensiunea acestui arcul nu contează, dar sugerăm să fie de 1,5-2 ori mai mare decât distanța dintre puncte).Marcam exact locurile de intersecție a acestora - ar trebui să fie două de fiecare parte a gnomonului.
7.Legăm punctele de intersecție ale arcelor cu o linie dreaptă - ar trebui să treacă prin locul unde l-am pus gnomon. Felicitări, acesta este meridianul nostru local!
Pentru a crește acuratețea unei astfel de măsurători, puteți face mai multe cercuri în jurul gnomonului de rază diferită și pe fiecare marcați succesiv locurile în care le atingeți cu o umbră. Următoarea procedură trebuie repetată pentru fiecare dintre cercuri, iar linia meridiană trasată trebuie să fie aceeași pentru toate. Indiferent de construcția cadranului solar, putem lua în considerare fixarea meridianului și înființarea unui gnomon care să arate mereu momentul adevăratului prânz. Aceasta este o atracție unică pe care nimeni altcineva nu o are acasă.
Umbrele sunt foarte scurte vara și lungi iarna. Prin urmare, cele mai precise măsurători se fac în jurul echinocțiului. Aceasta are loc de două ori pe an pe 20/21 martie și 22/23 septembrie.
Desenarea unui ceas orizontalCadranul poate fi desenat folosind oricare dintre programele de calculator gratuite disponibile pe Internet (de exemplu, Shadows Pro) sau prin instrumente de desen. Iată o instrucțiune pas cu pas (Figura 4).
1.Desenați două drepte perpendiculare AB și CO care se intersectează în punctul O. Segmentele astfel create vor fi folosite ulterior pentru a marca orele: CO va fi 12 o 'linia ceasului, AO - 6 am și OB - 18. De asemenea, vor marca direcțiile geografice ale lumii.
2.Din punctul O trasăm o linie FROM astfel încât unghiul COD să aibă valoarea egală cu latitudinea locului pentru care este proiectat ceasul. În exemplul nostru este 50 °, ceea ce corespunde districtelor sudice ale Cracoviei.
3.Din orice punct E pe OD trasăm o linie EF perpendiculară pe OD și care se intersectează CO în punctul F.
4.Din punctul F trasăm o dreaptă GH paralelă cu AB.
5.Din punctul F măsurăm lungimea segmentului FE cu un șubler, apoi marcam punctul C pe CO astfel încât FC să fie egal cu FE.
6.Din punctul O măsurăm lungimea segmentului OC cu un șubler, iar apoi pe linia AB notăm punctele A și B astfel încât OA și OB să fie egale OC.
7.Din punctele A, B și C se trasează arce de orice rază egală.
8.Împărțim arcurile în unghiuri la 15 °.
9.Din punctul C, extindeți brațele unghiurilor astfel încât acestea să intersecteze linia GH.
10.Din punctele rezultate J și L trasăm drepte JK și LM paralele cu CO și traversând linia AB.
11 .Din punctele A și B extindem brațele unghiurilor care le separă arcurile astfel încât acestea să intersecteze liniile JK și LM.
12.Din punct O desenăm linii care leagă O cu locurile în care brațele unghiurilor au încrucișat liniile GH, JK și LM.
Liniile orare ale cadranului solar orizontal sunt acum gata. Iată cum se marchează orele pe ceasul trasat (foto 5, ordinea aplicării lor trebuie să fie în sensul acelor de ceasornic)
În exemplul de mai sus puteți vedea arcul desenat în jurul punctului O, unde se termină liniile orelor .Nu este necesar, dar datorită lui evităm îngroșarea care apare atunci când atâtea linii sunt concentrate într-un singur loc. Aceasta este o întrebare pur estetică. Am pus cadranul solar finit astfel încât linia CO să coincidă cu linia meridiană locală, pe care am marcat-o mai devreme la locul unde a fost instalat ceasul. Punctul C și capătul gnomonului trebuie să fie îndreptate spre nord, punctul A spre vest și punctul B spre est. Punctul O este important dintr-un alt motiv: este așa-numitul centru al cadranului solar, în care trebuie amplasat vârful de jos al gnomonului.
Dariusz OczkiEditor de site-ul web Gnomonika.pl
