bulkini.ru

Как сделать солнечные часы на даче?

Как сделать солнечные часы на даче: идеи, теория и практика

Хорошо иметь на даче часы, которые видно издалека и которые легко сделать из подручного материала. Они помогут проводить время на даче с пользой: ведь поливать растения можно только до 10 и после 4 часов дня, а находиться на солнце с 11 до 3 категорически запрещено из-за активного воздействия солнечного излучения.

Солнечные часы

Солнечные часы стали первым устройством для определения времени. Точное время они показывают всего три дня за весь дачный сезон (весеннее и осеннее равноденствие и летнее солнцестояние). В остальные дни разница может доходить до 17 минут, но для дачных работ это не принципиально. Поэтому можно обойтись без создания таблицы погрешностей или графика, уточняющего время каждый день и час.

Солнечные часы показывают точное время только в дни равноденствия и солнцестояния

Какие бывают солнечные часы

Существует три вида солнечных часов:

  • вертикальные;
  • горизонтальные;
  • экваториальные.

Сферические, полукруглые и другие — разновидности основных видов. Принцип всех часов основан на показаниях тени от предмета (гномона), падающей на заранее нанесённые на циферблат (кадран) деления в час, пятнадцать, десять или пять минут, в зависимости от пожелания изготовителя.

Горизонтальные часы

У горизонтальных часов кадран параллелен линии горизонта. В центре или ближе к югу устанавливается гномон — вертикальный предмет, тень которого и будет указывать время.

В горизонтальных часах циферблат параллелен горизонту

От вертикального гномона тень на любой широте России будет иметь разную длину. Для того чтобы тень имела равную длину, гномон наклоняют на угол широты местности, которую можно точно определить по GPS-навигатору или в интернете. Например, Москва стоит на 55-й широте, угол наклона — 55 о от линии горизонта. Наклоняется гномон только в направлении север–юг по линии самой короткой тени в истинный полдень. Истинный полдень — момент верхней кульминации центра Солнца для данной точки земной поверхности.

Истинный полдень, как правило, не совпадает с официальным временем. Поэтому тем, кто заранее нанёс деления на кадран, придётся просто повернуть циферблат на угол погрешности. При этом гномон остаётся наклонённым в сторону истинного полдня.

Полуденная линия указывает на географический полюс, а не на магнитный

Экваториальные часы

У экваториальных часов кадран наклоняется в сторону географического севера (для России) относительно горизонта на угол: 90 минус величина широты этой местности. То есть циферблат будет параллелен линии экватора. Гномон устанавливается перпендикулярно кардану, то есть параллельно земной оси. Поправки на местное время такие же, как для горизонтальных часов.

Показания экватариальных часов видны издалека

Вертикальные часы

Вертикальные часы располагают на плоскости, перпендикулярной линии горизонта, а гномон устанавливается под углом к кадрану по полуденной линии на угол, равный разнице между 90 о и величиной широты местности. Полуденная линия определяется по линии самой короткой тени от горизонтального гномона.

На вертикальных часах цифры не всегда симметричны, если стена не смотрит строго на географический юг

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:

  1. Выбираем площадку не менее 1 м 2 , освещённую весь день солнцем. Любителям более точного времени придётся выровнять её или установить основу с помощью строительного уровня (ещё можно взять бутылку, налить в неё воды, не доливая до края 1–1,5 см, закрыть её пробкой. В горизонтальном положении пузырёк воздуха должен находится ровно посередине прямой части бутылки — это линия горизонта. Конечно же, это менее точный прибор, чем уровень, но гораздо лучше установки «на глазок»).
  2. Шест укрепляем в середине площадки.
  3. Выставляем будильник своего телефона так, чтобы он звонил каждый час.
  4. Как только прозвенел будильник, подходим к шесту и смотрим, куда падает тень. В конце этой тени прикапываем камешек, на котором можно нарисовать краской время.
  5. Камни будут выставлены по эллипсу, так как тень меняет свою длину. Чтобы сделать часы круглыми, выбираем самую короткую тень и по этому радиусу выставляем остальные камни.

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.

Фотогалерея: горизонтальные солнечные часы

Видео: как сделать горизонтальные солнечные часы

Будете ли вы наклонять гномон для получения одинаковой тени или нет, решайте сами. Можно наклонить сам циферблат, то есть установить экваториальные часы. К таким часам не надо подходить, чтобы узнать который час, что экономит и время и силы дачника.

Создаём экваториальные часы

Процесс изготовления экваториальных часов:

  1. Для кадрана экваториальных часов можно взять крышку от старой кастрюли, кусок фанеры, широкой доски или пластика. Главное — светлый фон, на котором будет хорошо видна тень даже при лёгкой облачности. Добиться этого можно элементарной покраской.
  2. Устанавливаем гномон приклеиванием, присверливанием или другими способами под углом нужной широты с наклоном на географический север.
  3. Наносим временные отрезки и, в зависимости от размеров часов, отмечаем показания пробками, донышками от пластиковых бутылок, старыми пластиковыми игрушками, баночками из-под кремов — всем, на что хватит фантазии.

Фотогалерея: экваториальные солнечные часы

Видео: изготовление экваториальных солнечных часов

Солнечные часы, изготовленные своими руками, сделают дачу уникальной и помогут лучше планировать необходимые дела и отдых на участке.

Как сделать солнечные часы своими руками?

Сделать солнечные часы своими руками совсем не так сложно, как может показаться на первый взгляд. Такие часы достаточно надежны, поскольку ускоряют свой бег и отстают незначительно. Поэтому-то так охотно их сооружали 3,5 тысячи лет назад и египтяне, и китайцы, и греки, и индусы, и инки.

Создание солнечного хронометра — прекрасный досуг для родителей с детьми. Это полезное занятие расширит астрономические познания школьника. Простые часы можно изготовить из вполне доступных исходных материалов. Если поместить такой хронометр на лоджии или даче, он станет оригинальным украшением.

Солнечные часы работают только в дневное

Почему экваториальные? Потому что их кадран (циферблат) расположен параллельно плоскости экватора Земли, а гномон (стрелка), отбрасывающий солнечную тень, параллельно оси нашей планеты. Такой хронометр — самый легкий вариант даже для начинающего умельца. Правда, есть у него недостаток: время он показывает лишь полгода, а на зиму будет «уходить в отпуск», поскольку оказывается в тени.

Устройство солнечных часов

Вам потребуются материалы, которым непогода нипочем:

  • для кадрана: светлый металлический либо пластиковый лист или мраморная плита, декоративный валун;
  • транспортир;
  • для гномона: штырь, толстый гвоздь или большая вязальная спица любой длины;
  • для обустройства часов на приусадебном участке, даче: цемент, гравий.

Фото 1: Устанавливаем часы на постоянное место

Разметка секторов (часов) на кадране делается через каждые 15° с помощью транспортира.

Важно установить часы точно. Необходимый угол наклона кадрану придает подставка. То есть ее высота и будет углом наклона. У каждой местности он свой. Так, для Петербурга: 90° — 60° = 30° северной широты. А для Сочи: 90° — 44° = 46°. Широту вашей местности можно быстро узнать в интернете.

Найдя угол наклона кадрана, нужно вставить в его центр перпендикулярно гномон. Водружаем часы на постоянное место, направляя острие на север (см. фото 1).

Горизонтальные часы

Как сделать солнечные часы этого типа? Тоже весьма несложно. Их кадран должен быть параллельным по отношению к горизонту. Гномон изготавливаем в форме треугольника. Его сторона наклонена к плоскости кадрана под углом, который соответствует географической широте вашей местности. Преимущество таких часов в том, что время они показывают круглый год. Правда, поздней осенью и зимой показания их требуют определенной поправки на погрешность.

Сначала выпиливаем из листа пластика или фанеры треугольный гномон. Один из его углов должен быть прямым, а второй — соответствовать географической широте вашего района. То есть для петербуржцев это треугольник с углами 90° и 30°, а для сочинцев — 90° и 46°.

Читать еще:  Как ускорить созревание компоста на даче?

Фото 2: При установки учитываем географическую широту своего района

Устанавливаем треугольник на месте, где будут находиться часы, ориентируясь по компасу, острием на север (см. рис. 2). При этом важно соблюсти такие условия:

  • линия кадрана от 6 до 18 часов должна располагаться абсолютно горизонтально;
  • линия от 12 до 24 часов «смотрит» в направлении север — юг;
  • плоскость кадрана наклонена на север, чтобы угол между гномоном и плоскостью горизонта соответствовал географической широте вашего района.

Потом заводим будильник и каждый час отмечаем на кадране течение времени дня, то есть чертим круг, делим его на 24 одинаковых сектора по 15° (360° : 24 часа = 15°) и наносим обозначения часов. Гномон укрепляем на кадране перпендикулярно его поверхности.

После этого солнечный хронометр можно раскрасить, покрыть лаком, красиво декорировать цветами, игрушками, статуэтками — тут для фантазии нет предела. Горизонтальные часы отлично смотрятся на газоне, клумбе, в садовом водоеме. В интернете очень много фото оригинальных решений.

Вертикальные часы

Их обычно размещают на любой вертикальной стене. Кадран в данном случае направлен точно на юг: либо под перпендикуляром к полуденной линии, либо под острым углом к ней.

Гномон нужно закрепить повыше центра кадрана. Он должен отклоняться на угол, равный 90° минус градус северной широты вашего места жительства. Часовые отметки на кадране тоже определяются через равные промежутки в 15°.

Нередко домашние умельцы отдают предпочтение смешанному типу солнечных хронометров. То есть на 1/2 угла наклоняют и кадран, и гномон. Хронометры такого устройства смотрятся более эффектно.

Солнечные часы любого типа работают, разумеется, только в дневное время и лишь тогда, когда на небе сияет небесное светило, поэтому нет смысла наносить на кадран «ночные» часы. Также следует иметь в виду, что не нужно укреплять часы слишком жестко, иначе нельзя будет корректировать их работу. Ведь из-за колеблющейся длительности светового дня весной часы будут немного спешить, а осенью отставать.

Как сделать солнечные часы

Привет, пикабу. В преддверии лета, солнца, дачного сезона, огородных дел и всякого подобного хочу предложить вам пошаговую инструкцию, как сделать солнечные часы горизонтального типа на вашем участке. Узнавать по ним время – иногда даже удобнее, чем по мобильному телефону (потому что телефон не всегда с собой; руки грязные; солнце отсвечивает от экрана). Ну и опять же – когда понятен принцип конструкции часов, вы вольны проявить фантазию, как это оформить/украсить – цветы, трава, камешки, прочее.

Основа солнечных часов – гномон. Это палка, тень от которой и будет показывать нам время. Чем точнее мы сориентируем эту палку параллельно оси вращения Земли (как это сделать – см. пункты 1, 2, 3 ниже), тем точнее будет устройство. В качестве гномона сгодится любая ровная палка, похожая по габаритам на черенок от лопаты (можно и сам черенок, если завалялся ненужный).

Находим место, где не бегает много людей и собак, и мимо которого вы часто проходите. Главное, чтобы оно было освещено солнцем большую часть дня. Для этого найдите юг (либо сориентируйтесь по Google Earth, либо в районе 12-13 часов повернитесь лицом к солнцу) и поищите на участке место с максимально свободной (от крыш, деревьев и тому подобное) южной половиной неба.

Далее смотрите на картинку:

Пункты 1 и 2 посвящены нахождению точного направления на Север. Да, для этого можно использовать и компас, но надо помнить, что магнитное склонение (то есть отклонение показаний компаса от реального направления на географический Север) в нашей стране может достигать 10, 20 и более градусов. Кроме того, вы можете словить локальную магнитную аномалию. Поэтому метод определения Севера по солнцу – точнее и надёжнее.

1. К моменту истинного полудня (солнечной кульминации, еще ее ошибочно называют “зенитом”) готовим отвес (например подвешиваем на веревке камешек/железяку и следим, чтобы все это не болталось на ветру) и горизонтальную площадку, на которой видна тень от веревки. Методы вычисления времени истинного полудня для вашей местности я опишу ниже.

2. В момент истинного полудня (предварительно время неплохо бы синхронизировать с интернетом, например по сервису time.is, ну или по андроид-приложению ClockSync) отмечаем направление солнечной тени отвеса, например, с помощью нескольких камешков, которые выкладываем вдоль тени. Это точное направление север-юг (направление меридиана).

3. Вычисляем тангенс угла к горизонтали, под которым должен стоять гномон (то есть наша палка). Для этого выясняем широту места, вбиваем ее в калькулятор и жмем tan. Например, если широта 56 градусов, то tan(56) = 1.483.

Умножаем это число например на полметра (50 см), получаем 74 см. Втыкаем палку в землю, в направлении строго на север (мы его выяснили в прошлом пункте по отвесу) от этого места кладем камешек в 50 см от места, где воткнута палка, и наклоняем палку таким образом, чтобы она проходила над камешком на высоте 74 см. На рисунке 3 (и 3а для пущей наглядности) я показал отвес, который спускается от гномона и попадает на линию меридиана (длина этого отвеса в нашем примере = 74 см). Вместо отвеса можно “стрелять” глазом, но получится не так точно. И в таком положении начинаем вбивать палку, время от времени проверяя/корректируя, чтобы она проходила над нашим “полуметровым” камешком на заданной высоте. Как только палка будет крепко держаться, можем себя поздравить – самая ответственная часть работы сделана: мы сориентировали наш гномон параллельно земной оси. И, кстати, он заодно с хорошей точностью указывает на Полярную звезду (можете проверить ночью, “стрельнуть” глазом вдоль палки).

4 и 5. Следующие положения часовых меток, сделанные по таймеру. Надо отметить, что хоть на рисунке и отмечено 12 часов для полуденной метки, на самом деле гражданское время для неё будет иным. Чтобы об этом не думать, проще всего разметить циферблат, подходя к гномону в 13:00, 14:00 и так далее, и просто отмечать направление тени. А на следующий день с утра до полудня отметить остальные часовые метки.

Сами часовые метки могут быть какими угодно: можно вбить таблички с цифрами, можно выложить камнями.

Вычисление времени истинного полудня

Перечислю, какие именно вещи случаются в момент истинного полудня:

* солнце находится точно на Юге (для наших северных широт);

* горизонтальные тени от вертикальных предметов падают точно на Север;

* солнце находится в наивысшей точке своего дневного хода;

* это момент – с хорошей точностью середина между восходом и заходом солнца в этот день.

Для каждого меридиана – свой момент истинного полудня. Так, скажем, в сравнении с центром Москвы истинный полдень на востоке города случается примерно на 1 минуту раньше, а на западе – на минуту позже. Ниже приведён годовой график времени полудня для центра Москвы (для часового пояса UTC+3, в котором Москва постоянно находится с октября 2014 года):

То есть на меридиане Москвы вы просто можете использовать этот график. Точно такой же формы график получится и в вашем месте, только его нужно сместить по вертикальной оси на величину (Д-37.6)/15 часов, где Д – ваша географическая долгота. Например возьмём Пермь, её долгота составляет 56.2 градуса, подставляем в формулу: (56.2-37.6)/15 = 1.24 часа = 1 час 14.5 минут. То есть в Перми истинный полдень случается на 01ч14.5м раньше, чем в Москве, и по московскому времени от вышеприведённого графика надо отнять 01ч14.5м. Например для сегодняшнего 2 мая мы получим 12ч26.5м минус 01ч14.5м = 11:12мск, прибавляем 2 часа (разница часовых поясов Перми и Москвы), получаем 13:12. Запомним это время, чтобы сравнить со следующим методом.

Второй метод заключается в том, чтобы найти свой населённый пункт на погодном сайте, где указано время восхода и захода солнца. Например для случая Перми откроем погодный сайт яндекса, и видим там Восход: 04:37 Закат: 21:47, находим среднее арифметическое этих двух времён (04:37 + 21:47) / 2 = 13:12. То же самое время, что получили выше.

Третий метод – использование расчетных программ. Я пользуюсь своей программой Day-night, и она сегодня для Перми выдаёт время полудня = 13:11:45.

1. Вышеприведённый график – это следствие так называемого Уравнения времени – разницы среднего солнечного и истинного солнечного времени. Надо отметить, что именно с такой же амплитудой, как в этом графике, будут меняться показания ваших солнечных часов. То есть до плюс-минус четверти часа в течение года. Однако если присмотреться, видно, что в наиболее интересное для нас летнее время колебания не столь велики, и укладываются в плюс-минус 5-6 минут. Иногда, когда хотят получить минутную точность, для солнечных часов специально составляют график поправок в течение года.

Из этого графика, например, видно, что если вы разметили свои солнечные часы в середине июня, то к середине сентября они будут спешить на 5 минут.

Читать еще:  Утепление дачного пола своими руками

2. Почему не стоит использовать просто вертикальную палку? Зачем морочиться с ее наклоном и её параллельностью оси вращения Земли? Дело в том, что часы, сделанные с помощью вертикальной палки, рано или поздно начнут показывать заметно неверное время. Так, часы, сделанные для вертикальной палки в июне, будут в сентябре врать на 1 час по утрам и вечерам (тут подробнее).

3. Если хотите, можете сразу рассчитать циферблат для вашей местности с помощью, скажем, программы Shadows, взять из этого расчета углы и сразу отмерить их на земле, вместо того, чтобы бегать целый день и ставить отметки по солнечной тени.

В заключение в качестве иллюстрации могу привести одни из своих часов, сделанные “из топора”.

Спасибо за внимание. Надеюсь, текст получился не слишком закрученным. Будут вопросы – задавайте.

Если тема окажется востребованной и поступят запросы, могу в следующий раз рассказать, как рассчитать еще один тип подходящих для дачи солнечных часов – аналемматические – в которых гномоном служит человек, который становится в разные места в зависимости от текущего месяца:

Наша дача

Популярные статьи

СОЛНЕЧНЫЕ ЧАСЫ НА ДАЧЕ – продолжение (Сделай сам)

Это часы, у которых циферблат расположен (как это следует из названия) горизонтально. Наиболее декоративный тип солнечных часов, поскольку часовой указатель (гномон) может быть выполнен не только в форме классического треугольника, но и в другой форме, частью которого является линия, расположенная по отношению к циферблату (горизонтали) под углом, равным географической широте места установки.

Для Петербурга, а я живу в Петербурге – это 60˚ . Вот еще несколько примеров моих горизонтальных часов. Английские садовые №1, Дракула и Паучок.

Сложность этих часов в том, что все часовые углы разные (не так, как на обычных часах, где все часовые углы одинаковые и равны 15˚), и должны быть рассчитаны для каждого места отдельно. Кроме того, поскольку солнечный полдень в разных местах по местному времени наступает в разное время, то циферблат маркируется по разному для разных мест (разумеется, если есть желание видеть на солнечных часах местное время).

В качестве примера привожу две фотографии своих солнечных часов “Ангел, играющий на арфе”, показывающих местное время и сделанных для Петербурга (первое фото) и для Москвы (второе фото). На фото видно, что в Петербурге солнечный полдень наступает в 14-00 по местному летнему времени, а в Москве в 13-30, хотя оба города живут по единому, так называемому московскому времени.

Горизонтальные солнечные часы требуют реального желания, времени, сил и т.д. По своему опыту знаю, что это не просто, поэтому оставляю этот тип часов для самых упорных и настойчивых и не даю пока конкретных рекомендаций – это действительно сложно, даже сделать первый шаг – придумать их – не просто. Придумаете – обращайтесь.

2. Экваториальные солнечные часы

Наиболее простые с точки зрения расчетов солнечные часы – все часовые углы одинаковые и равны 15˚, плоскость циферблата параллельна экватору (как следует из названия часов) т.е. циферблат располагается под углом, α = 90˚- γ, где γ – широта места установки. Так для Петербурга (широта 60˚) , угол наклона циферблата будет равен 30˚. Вот несколько примеров экваториальных солнечных часов. В Ярославле, Клагенфурте и Гомеле.

А это мои “опусы” на тему экваториальных солнечных часов, кроме уже показанного колеса.

Солнечные часы в китайском стиле – Время Ци, украшены китайским иероглифом Ци – жизненная энергия, лежащая в основе всего.

Экваториальные часы могут выглядеть не совсем обычно (эти называются Желудь).

Теперь собственно о схеме установки. Она приведена на рисунке, причем циферблат в данном случае сделан для истинного солнечного времени, т.е. когда полдень наступает, как и положено, в 12-00.

К сожалению, полдень по местному времени в различных местах наступает чаще всего совсем не в 12-00, а бог знает когда (выше я уже говорил об этом на примере Петербурга и Москвы). Поэтому, если Вы хотите видеть на солнечных часах местное время, циферблат придется переделать, т.е. переместить цифры по кругу вокруг оси таким образом, чтобы самая короткая тень, а она имеет место именно в полдень, проходила именно по полуденной линии (линии север-юг).

Отдельная история – как найти полуденную линию. Компас здесь небольшой помощник, поскольку географический и магнитный полюсы Земли не совпадают, разница, например для Петербурга, составляет 7-8 градусов, т.е. ошибка достигает получаса – это много. Самый простой способ – взять лист фанеры, воткнуть в него перпендикулярно листу какой-нибудь штырь или шуруп острием вверх, уложить фанеру горизонтально и отмечать положение тени каждые 15 минут, соединяя все точки линией часа за три найдете самую короткую тень, а стало быть, и полуденную линию.

Практический совет по изготовлению часов – прежде чем браться за металл или камень, поэкспериментируйте с фанерой, испортите – не большой убыток, а опыт приобретете, я, во всяком случае, так и начинал.

И еще – особенность экваториальных солнечных часов с плоским циферблатом заключается в том, что по хорошему они должны иметь два циферблата – на верхней плоскости и на нижней плоскости, верхний работает с весны по осень, нижний – с осени по весну. Для дачи это не очень важно т.к. живут на ней чаще всего с весны по осень и верхнего циферблата достаточно.

Послесловие.

Из комментариев, полученных от читателей к первой части статьи “Солнечные часы на даче”, я узнал много “интересного” – про кривизну Земли, про то, что достаточно воткнуть палку вертикально в землю, отметить по наручным часам положение тени каждый час и часы готовы, про использование компаса, про сотовый телефон, который показывает время и есть у каждого и так далее. Всем и особенно тем, кто ошибается в принципах построения солнечных часов – огромное спасибо.

Говоря высокопарным штилем – желаю вам сделать солнечные часы и получить удовольствие от наблюдения за тем, как вращается Земля и течет Время.

Солнечные часы: дачный декор с пользой

Как хорошо в холодные зимние вечера думается о теплом солнышке и отдыхе на загородном участке. А между тем это время можно использовать для другого – сделать нужный для каждого дачника прибор, который освободит вас от необходимости искать часы, покажет точное время, а заодно станет интересным развлечением для детей.

Солнечные часы показывают местное солнечное время, которое может отличаться от среднего поясного, отображаемого на механических часах.

Конструкция

Солнечные часы состоят из двух элементов: кадрана – плоской поверхности с нанесенными на нее часовыми делениями (циферблатом) и гномона – прямого стержня, закрепленного на кадране.

Солнечные часы можно изготовить из любого материала, устойчивого к погодным факторам: цемента и камня, дерева и коряг, железа, пластмассы и гравийной отсыпки, или, как Натали 1409, – из привезенных с моря камушков и ракушек. Для циферблата лучше использовать светлый материал (камень-известняк, белый мрамор) – на нем тень от гномона будет заметнее. Для гномона подойдут вязальные спицы, металлические или пластмассовые штыри, длинные гвозди.

Длина гномона должна быть немного больше окружности кадрана.

Солнечные часы станут интересным и «живым» элементом ландшафтного дизайна, если для делений циферблата использовать растения и цветы, обладающие внутренним временем. К ним относятся: водяная лилия, бархатцы, ипомея, одуванчик, лилейник, осот огородный и другие (более 60 видов). Например, соцветия календулы раскрываются в 6-7 часов утром и закрываются примерно в четыре часа вечером даже в облачную погоду.

Виды

Солнечные часы подразделяют на три основных вида: вертикальные, наклонные (экваториальные) и горизонтальные.

Вертикальные солнечные часы обычно размещают на стенах каких-нибудь сооружений, на заборах, столбах и т. д. В таких часах кадран нужно направлять строго на юг, перпендикулярно полуденной линии или под острым углом к ней. Гномон крепят несколько выше центра циферблата. Он должен быть наклонен от вертикали на угол, равный 90 градусов минус географическая широта местности.

Экваториальные солнечные часы имеют один недостаток: они показывают точное время лишь в определенный период года. Например, для регионов, расположенных в Северном полушарии, такие часы будут работать с 22 марта по 22 сентября. Однако, учитывая, что дачный сезон длится с весны по осень, этого должно быть достаточно.

Горизонтальные часы показывают время круглый год, однако их показания поздней осенью и зимой не совсем точны. В таких часах гномон устанавливают под углом, равным географической широте местности. Горизонтальные часы обычно располагают посреди клумбы, газона, каменистых садиков или на островке посреди декоративного водоема. В качестве цифровых делений можно использовать пни или валуны.

Читать еще:  Как быстро привести дачный участок в порядок?

Установка

Устройство солнечных часов начинается с выбора места. Подойдет открытая площадка в 4 кв.м. На следующем этапе прикрепляют гномон (его тень будет «часовой стрелкой»), наносят на циферблат часовые, получасовые и четвертьчасовые деления (их можно вырезать на плоскости материала, продолбить, нарисовать или пометить цветными стеклышками, нержавеющей проволокой и т.п.).

Часовые деления следует делать крупнее и заметнее остальных. Отсчет начинается от полуденной линии (север-юг), которую лучше определять не по компасу, а найдя самую короткую тень. Положите горизонтально лист фанеры, перпендикулярно ему воткните штырь острием вверх. Каждые 15 минут (в течение примерно трех часов) отмечайте положение тени, соединяя все точки линией. Самая короткая тень и будет полуденной линией.

О том, как самому сделать солнечные часы, читайте здесь.

По материалам участников форума “Дом и Дача”

Как сделать солнечные часы

Привет, пикабу. В преддверии лета, солнца, дачного сезона, огородных дел и всякого подобного хочу предложить вам пошаговую инструкцию, как сделать солнечные часы горизонтального типа на вашем участке. Узнавать по ним время – иногда даже удобнее, чем по мобильному телефону (потому что телефон не всегда с собой; руки грязные; солнце отсвечивает от экрана). Ну и опять же – когда понятен принцип конструкции часов, вы вольны проявить фантазию, как это оформить/украсить – цветы, трава, камешки, прочее.

Основа солнечных часов – гномон. Это палка, тень от которой и будет показывать нам время. Чем точнее мы сориентируем эту палку параллельно оси вращения Земли (как это сделать – см. пункты 1, 2, 3 ниже), тем точнее будет устройство. В качестве гномона сгодится любая ровная палка, похожая по габаритам на черенок от лопаты (можно и сам черенок, если завалялся ненужный).

Находим место, где не бегает много людей и собак, и мимо которого вы часто проходите. Главное, чтобы оно было освещено солнцем большую часть дня. Для этого найдите юг (либо сориентируйтесь по Google Earth, либо в районе 12-13 часов повернитесь лицом к солнцу) и поищите на участке место с максимально свободной (от крыш, деревьев и тому подобное) южной половиной неба.

Далее смотрите на картинку:

Пункты 1 и 2 посвящены нахождению точного направления на Север. Да, для этого можно использовать и компас, но надо помнить, что магнитное склонение (то есть отклонение показаний компаса от реального направления на географический Север) в нашей стране может достигать 10, 20 и более градусов. Кроме того, вы можете словить локальную магнитную аномалию. Поэтому метод определения Севера по солнцу – точнее и надёжнее.

1. К моменту истинного полудня (солнечной кульминации, еще ее ошибочно называют “зенитом”) готовим отвес (например подвешиваем на веревке камешек/железяку и следим, чтобы все это не болталось на ветру) и горизонтальную площадку, на которой видна тень от веревки. Методы вычисления времени истинного полудня для вашей местности я опишу ниже.

2. В момент истинного полудня (предварительно время неплохо бы синхронизировать с интернетом, например по сервису time.is, ну или по андроид-приложению ClockSync) отмечаем направление солнечной тени отвеса, например, с помощью нескольких камешков, которые выкладываем вдоль тени. Это точное направление север-юг (направление меридиана).

3. Вычисляем тангенс угла к горизонтали, под которым должен стоять гномон (то есть наша палка). Для этого выясняем широту места, вбиваем ее в калькулятор и жмем tan. Например, если широта 56 градусов, то tan(56) = 1.483.

Умножаем это число например на полметра (50 см), получаем 74 см. Втыкаем палку в землю, в направлении строго на север (мы его выяснили в прошлом пункте по отвесу) от этого места кладем камешек в 50 см от места, где воткнута палка, и наклоняем палку таким образом, чтобы она проходила над камешком на высоте 74 см. На рисунке 3 (и 3а для пущей наглядности) я показал отвес, который спускается от гномона и попадает на линию меридиана (длина этого отвеса в нашем примере = 74 см). Вместо отвеса можно “стрелять” глазом, но получится не так точно. И в таком положении начинаем вбивать палку, время от времени проверяя/корректируя, чтобы она проходила над нашим “полуметровым” камешком на заданной высоте. Как только палка будет крепко держаться, можем себя поздравить – самая ответственная часть работы сделана: мы сориентировали наш гномон параллельно земной оси. И, кстати, он заодно с хорошей точностью указывает на Полярную звезду (можете проверить ночью, “стрельнуть” глазом вдоль палки).

4 и 5. Следующие положения часовых меток, сделанные по таймеру. Надо отметить, что хоть на рисунке и отмечено 12 часов для полуденной метки, на самом деле гражданское время для неё будет иным. Чтобы об этом не думать, проще всего разметить циферблат, подходя к гномону в 13:00, 14:00 и так далее, и просто отмечать направление тени. А на следующий день с утра до полудня отметить остальные часовые метки.

Сами часовые метки могут быть какими угодно: можно вбить таблички с цифрами, можно выложить камнями.

Вычисление времени истинного полудня

Перечислю, какие именно вещи случаются в момент истинного полудня:

* солнце находится точно на Юге (для наших северных широт);

* горизонтальные тени от вертикальных предметов падают точно на Север;

* солнце находится в наивысшей точке своего дневного хода;

* это момент – с хорошей точностью середина между восходом и заходом солнца в этот день.

Для каждого меридиана – свой момент истинного полудня. Так, скажем, в сравнении с центром Москвы истинный полдень на востоке города случается примерно на 1 минуту раньше, а на западе – на минуту позже. Ниже приведён годовой график времени полудня для центра Москвы (для часового пояса UTC+3, в котором Москва постоянно находится с октября 2014 года):

То есть на меридиане Москвы вы просто можете использовать этот график. Точно такой же формы график получится и в вашем месте, только его нужно сместить по вертикальной оси на величину (Д-37.6)/15 часов, где Д – ваша географическая долгота. Например возьмём Пермь, её долгота составляет 56.2 градуса, подставляем в формулу: (56.2-37.6)/15 = 1.24 часа = 1 час 14.5 минут. То есть в Перми истинный полдень случается на 01ч14.5м раньше, чем в Москве, и по московскому времени от вышеприведённого графика надо отнять 01ч14.5м. Например для сегодняшнего 2 мая мы получим 12ч26.5м минус 01ч14.5м = 11:12мск, прибавляем 2 часа (разница часовых поясов Перми и Москвы), получаем 13:12. Запомним это время, чтобы сравнить со следующим методом.

Второй метод заключается в том, чтобы найти свой населённый пункт на погодном сайте, где указано время восхода и захода солнца. Например для случая Перми откроем погодный сайт яндекса, и видим там Восход: 04:37 Закат: 21:47, находим среднее арифметическое этих двух времён (04:37 + 21:47) / 2 = 13:12. То же самое время, что получили выше.

Третий метод – использование расчетных программ. Я пользуюсь своей программой Day-night, и она сегодня для Перми выдаёт время полудня = 13:11:45.

1. Вышеприведённый график – это следствие так называемого Уравнения времени – разницы среднего солнечного и истинного солнечного времени. Надо отметить, что именно с такой же амплитудой, как в этом графике, будут меняться показания ваших солнечных часов. То есть до плюс-минус четверти часа в течение года. Однако если присмотреться, видно, что в наиболее интересное для нас летнее время колебания не столь велики, и укладываются в плюс-минус 5-6 минут. Иногда, когда хотят получить минутную точность, для солнечных часов специально составляют график поправок в течение года.

Из этого графика, например, видно, что если вы разметили свои солнечные часы в середине июня, то к середине сентября они будут спешить на 5 минут.

2. Почему не стоит использовать просто вертикальную палку? Зачем морочиться с ее наклоном и её параллельностью оси вращения Земли? Дело в том, что часы, сделанные с помощью вертикальной палки, рано или поздно начнут показывать заметно неверное время. Так, часы, сделанные для вертикальной палки в июне, будут в сентябре врать на 1 час по утрам и вечерам (тут подробнее).

3. Если хотите, можете сразу рассчитать циферблат для вашей местности с помощью, скажем, программы Shadows, взять из этого расчета углы и сразу отмерить их на земле, вместо того, чтобы бегать целый день и ставить отметки по солнечной тени.

В заключение в качестве иллюстрации могу привести одни из своих часов, сделанные “из топора”.

Спасибо за внимание. Надеюсь, текст получился не слишком закрученным. Будут вопросы – задавайте.

Если тема окажется востребованной и поступят запросы, могу в следующий раз рассказать, как рассчитать еще один тип подходящих для дачи солнечных часов – аналемматические – в которых гномоном служит человек, который становится в разные места в зависимости от текущего месяца:

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector