Как найти время по солнечным часам - AvtoShod.ru

Download Article

Sundials have been used to measure time, based on the Sun, for thousands of years. This simple device can be made up of nothing but a flat dial and a gnomon (the “pointer” that casts the shadow), but can still be tricky to read if you’re just starting out. By setting up your sundial correctly and completing a few simple calculations, you can synchronize your sundial to clock time and know the hour no matter where you are.

1

Place your sundial on a flat, horizontal surface. A sundial will only work correctly when it’s on a perfectly flat surface, like the ground, a stand, or a table. Place yours down in a safe spot where it won’t get knocked down or moved.^[1]
2
Make sure your sundial will be in direct sunlight all day. This may seem obvious, but it’s crucial! If you want to be able to read your sundial from dawn to dusk, keep it out in an open, unshaded area where sunlight can reach it for as long as possible.
- You may notice that some sundials show only 12-hour measurements, since they won’t work for the hours that the sun is down.
Advertisement
3
Point the gnomon north if you’re in the northern hemisphere. Use a compass or look for the North Star at night to find true north. Then, rotate the face of your sundial until the gnomon, or the pin of the sundial, is pointing straight north.^[2]
- The 12:00 noon notation is aligned with the gnomon, so it will be pointing north as well.
4
Face the gnomon south if you’re in the southern hemisphere. If you live below the equator, you’ll need to point the gnomon of your sundial towards the south, rather than the north. You can use a compass or look for the Southern Cross constellation to find true south and adjust your sundial accordingly.
- To find the Southern Cross, look for 4 stars shaped like a small kite. The farther south you are, the higher it will be in the sky.^[3]
5
Use a vertical sundial if you’re at the equator. The angle of the sun makes it very difficult to use a traditional horizontal sundial along the equator. Instead, use a vertical sundial and follow the packaging instructions to set it up and point the gnomon correctly.^[4]
- At the equator, the sun rises along the eastern horizon and moves straight up, then sets on the western horizon. If you used a horizontal sundial, the shadow would fall mostly west in the morning and mostly east in the afternoon, instead of rotating slowly.

1
See where the shadow line falls on your sundial. Once you’ve set up your sundial, take a look at it when it’s casting a shadow in the sunlight. Note the line that the shadow’s outer edge lines up with and use it to read your sundial like a regular clock.^[5]
- You might see different line denotations based on your sundials, but it should be split into even sections by 5 minutes or 10 minutes so you can get an accurate estimate.
2
Find the center longitude of your time zone. Your sundial can be off by up to an hour compared to clock time depending on your longitude. To fix this, first figure out how many hours you are ahead or behind Greenwich Mean Time (GMT), which is at 0° longitude. For every hour that you’re ahead, the center of your time zone will shift by 15° east; for every hour you’re behind, the center of your time zone will be 15° west.^[6]
- For example, Pacific Standard Time (PST) is 8 hours behind GMT. Multiplying 8 hours by 15° gives you 120, so PST’s center longitude is 120° West.
- You can find the current GMT time by searching online.
3
Find the distance between|your longitude and the center of your time zone. You can find your own longitude by looking it up online or with a GPS device. Then, calculate the distance from your longitude to the central longitude of your time zone, and note whether you’re to the east or west of it.
- For example, Seattle is at 122.3° West longitude. The central longitude of its time zone (PST) is 120° West, so Seattle is 2.3° away from it.
4
Add or subtract 4 minutes for every degree away from the center. Now, use your calculation to get a more accurate estimation of the time from your sundial. Multiply the difference between your longitude and the central longitude by 4. If you live west of the central longitude, add your answer to the time; if you live east, subtract it.^[7]
- In Seattle, for example, you’d multiply 2.3 by 4 to get 9.2. Since Seattle is west of the time zone’s center, sundials in Seattle are 9.2 minutes behind clock time, so you need to add 9.2 minutes to make them equivalent.
- If your sundial reads that it’s 1:40 pm in Seattle, then, you’d add 9 minutes to estimate that it’s 1:49 pm.
- Why 4 minutes? Since most time zones are 15° of longitude wide, or 1 hour long, you can divide 60 minutes by 15° to see that it takes about 4 minutes for the sun to move through 1 degree.
5
Add 1 hour if it’s Daylight Saving Time. You’ll need to adjust your time even more during Daylight Saving Time, which runs from early spring to mid-fall. Simply add 1 hour to your sundial’s time to match it to the clocks during this period.^[8]
- Search online to see when Daylight Saving Time starts and ends in your region.
6
Calculate the Equation of Time to find the exact time. The length of one day varies slightly on any given day, which can add up to make your sundial’s time differ from clock time by as much as 15 minutes. If you want the most exact time estimate from your sundial, adjust your measurement using an Equation of Time table. Search for one online and either add to or subtract from the time as instructed.^[9]
- Most calculators require you to enter in your year and longitude or time zone. The calculator will then give you a table telling your how to adjust your sundial time throughout the year.^[10]

Add New Question

Question

Can a sundial tell time at night?

This answer was written by one of our trained team of researchers who validated it for accuracy and comprehensiveness.

wikiHow Staff Editor

Staff Answer

Support wikiHow by
unlocking this staff-researched answer.

No—a sundial works by casting shadows that indicate the time based on the position of the sun. A sundial won’t work if the sun isn’t visible, so you can only use it during the day when it’s clear enough out for the sun to cast a shadow. However, there is a similar device called a moondial that you can use at night, tracking shadows based on the moon’s position.
Question

How accurate is a sundial?

This answer was written by one of our trained team of researchers who validated it for accuracy and comprehensiveness.

wikiHow Staff Editor

Staff Answer
Question

What is a shadow clock?

This answer was written by one of our trained team of researchers who validated it for accuracy and comprehensiveness.

wikiHow Staff Editor

Staff Answer

Support wikiHow by
unlocking this staff-researched answer.

A shadow clock is any kind of timepiece that tracks the passage of time using the movement of shadows, usually cast by sunlight. A sundial is the most common type of shadow clock. There are also moondials, which track shadows cast by the moon at night.

See more answers

Ask a Question

200 characters left

Include your email address to get a message when this question is answered.

Submit

If you don’t have a sundial, you can make your own with as little as a paper plate and a straw.

Thanks for submitting a tip for review!

References

About This Article

Article SummaryX

To read a sundial, first place the sundial on a flat surface in a sunny spot. Rotate the sundial so the gnomon, or the pin on the sundial that casts a shadow, is pointing north if you’re in the northern hemisphere or south if you’re in the southern hemisphere. Then, look where the shadow cast by the gnomon falls on the sundial. The number the shadow lines up with is what time it is. For example, if the shadow lines up with the 3 on the sundial, it’s 3:00 PM. If the shadow falls between two numbers, the time is somewhere between those two hours. For example, if the shadow falls halfway between the 8 and the 9 on the sundial, it’s 8:30 AM. Sundials typically only have 12 hours on them (the 12 daylight hours) since they can’t be used at night. Keep in mind that the time on a sundial doesn’t change based on the time zone you’re in or daylight saving time, so the time you read on a sundial could be different from the time on your watch by a significant margin. To learn how to make your time even more exact or use a vertical sundial, read on!

Did this summary help you?

Thanks to all authors for creating a page that has been read 178,565 times.

Reader Success Stories

«I have a brass sundial that I bought years ago and refound trying to set it up in Southern Hemisphere. Had to find…» more

Did this article help you?

Источник

Опубликовано Olga в 29.10.201929.10.2019

Ориентирование на местности – главный навык для любого туриста. Обычно для прокладывания маршрута по незнакомой местности используется компас. Но что делать, если этого прибора под рукой не оказалось или он неожиданно вышел из строя? В данном случае определить свое местоположение и установить примерный маршрут помогут обычные наручные часы со стрелками.

Если знать, как правильно их использовать, наручные часы станут вполне полноценной заменой компасу. В сегодняшней статье мы детально рассмотрим ориентирование по часам в самых разных ситуациях.

Как осуществляется ориентирование по часам

Ориентирование в диких условиях с помощью часов обычно подразумевает использование механических приборов со стрелками. Этот процесс настолько простой, что с ним справятся даже дети.

Для ориентирования необходимо выбирать солнечную погоду. Часовую стрелку направляем прямо на Солнце и фиксируем угол, который образовался между стрелкой и цифрой 1. Этот угол нужно разделить воображаемой линией пополам (рисунок 1).

Именно эта линия, которая делит плоскость пополам, и будет указывать направление. Спереди будет юг, а сзади север. При этом для ориентирования важно учитывать, в какой половине дня осуществляется ориентирование. Если направление определяется в первой половине дня (до 13-00), то следует делить левый угол, а если после этого времени – то правый.

Дидактическое пособие для Вашего детского сада

С помощью солнечных часов педагог ДОО закладывает прочный фундамент для интеллектуального потенциала детей. Речь о развитии мыслительных, математических, логических и аналитических способностей дошкольников всех половозрастных групп.

Заказывайте настоящие солнечные часы для детского сада, чтобы каждая прогулка стала для Ваших ребятишек интересной и познавательной. Прибор продается в комплекте метеоплощадки — вместе с другими модулями, разработанными для предметно-исследовательской деятельности в ДОО.

Для заказа оставьте свою заявку на сайте или позвоните нам.

Развивайтесь вместе с «Умничкой™»!

Основной принцип ориентирования по часам со стрелками

Несмотря на видимую простоту ориентирования по часам, у этого процесса есть свои нюансы. Чтобы научить ребенка правильно ориентироваться, нужно детально рассмотреть порядок данного процесса (рисунок 2).

Самая главная тонкость заключается в том, чтобы правильно выяснить полдень. Если он был установлен неправильно, определение всех дальнейших направлений, будь то север или юг, тоже будут неверными.

Для самого точного ориентирования нужно точно знать такой показатель, как истинный полдень. Это период суток, когда солнце находится в зените и отбрасывает самую короткую тень. При этом важно учитывать, что для каждого конкретного региона этот показатель будет своим.

Некоторые неточности могут возникнуть и из-за смещения к востоку или западу от места определения истинного полдня. Ошибка в градусах будет соответствовать расстоянию в градусах долготы до меридиана, где определялся истинный полдень.

Погрешности в измерениях возникают и в том случае, если изначально неправильно был наклонен циферблат часов. Если действовать по науке, он должен находиться в плоскости небесного экватора. Однако на практике эти погрешности настолько незначительные, что не играют решающей роли в ориентировании.

Стороны горизонта

Находясь во всяком месте, нужно уметь быстро найти стороны горизонта — север (С), юг (Ю), восток (В), запад (3) Запомните твердо взаимное расположение сторон горизонта по рис. 1. Боец стоит лицом к югу с раскинутыми в стороны руками. Сзади будет север, справа будет запад, слева — восток. Достаточно определить направление на одну из сторон горизонта;

остальные найдем, зная их взаимное расположение. Так, если повернуться лицом к северу, то юг окажется сзади, запад — слева, а восток — справа. Если встать лицом к западу, сзади будет восток, справа — север, слева — юг. И наконец, если встать лицом к востоку, то сзади окажется запад, слева — север, справа — юг. Научитесь делать это быстро.

Направление посредине между севером и востоком называют северо-восточным направлением (СВ).

Направление посредине между востоком и югом называют юго-восточным направлением (ЮВ).

Направление посредине между югом и западом называют юго-западным направлением (ЮЗ).

Направление посредине между западом и севером называют северо-западным направлением (СЗ).

Способы определения сторон света с помощью часов

Несмотря на то, что часы не часто используют для определения сторон света, существует достаточно много способов ориентирования на местности по часам.

Ниже мы рассмотрим самые популярные и точные из них, чтобы критической ситуации вы смогли найти дорогу домой даже в абсолютно незнакомой местности.

По солнцу и часам

Ориентирование по солнцу и часам считается одним из самых точных и идеально подходит для тех, кто оказался в незнакомой местности без компаса или других средств (рисунок 3).

Ориентирование по солнцу с помощью наручных часов осуществляется в такой последовательности:

Разместите циферблат прибора так, чтобы часовая стрелка показывала четко на Солнце. Очень важно следить за тем, чтобы стрелка всегда указывала в этом направлении, иначе полученные данные будут неверными.
Далее нужно рассчитать угол, образовавшийся между часовой стрелкой и отметкой 12 часов на циферблате. Делим полученный угол пополам.
Линия, разделяющая полученный угол, будет указывать на юг. При этом важно учитывать время суток, в которое проводятся измерения. До полудня юг будет располагаться только с правой стороны, а после полудня – с левой.

Этот метод очень хорошо работает на практике, но, поскольку ориентирование осуществляется с помощью солнца, использовать его можно только в светлое время суток.

По часам со стрелками

Обычные наручные часы со стрелками – лучший экстренный способ ориентирования. Но для точного определения сторон горизонта, крайне важно правильно расположить циферблат часов.

Чтобы угол, поделенный пополам, а точнее, его разделяющая линия, точно показывала направление, нужно сделать следующее:

Часовая стрелка должна быть направлена четко в сторону Солнца. Только в таком случае можно будет четко измерить угол между стрелкой и пролегающей тенью.
Разделение полученного угла пополам поможет определить южное направление. Если все измерения были проведены точно, выбраться из незнакомой местности будет легко.
Если вы никогда раньше не ориентировались подобным способом, но в ближайшее время собираетесь в путешествие, лучше провести тестирование, например, на даче.

Основное преимущество такого метода в том, что его можно использовать в любом месте и в любое время. Компас не всегда будет под рукой, а вот наручные часы есть у любого путешественника.

Используем часы как компас

Ориентирование на местности по часам, как по компасу достаточно простое. Но, если у вас нет под рукой компаса, ориентирование можно провести и с помощью обычных механических часов (рисунок 4).

Как правило, данный метод используют в светлое время суток, но, приложив определенные усилия, можно воспользоваться им и ночью.

Чтобы проложить маршрут в темное время суток, нужно следовать таким рекомендациям:

В первую очередь нужно дождаться, пока взойдет Луна, а затем визуально следует разделить полный лунный диск на шесть равных частей.
Далее определяем, какие из них находятся в зоне видимости в данный момент.
Теперь переходим к главным действиям по ориентированию. Если лунный диск находится в фазе роста, нужно отнимать деления, а если Луна убывает, то прибавляем.

Все дальнейшие действия по определению сторон света остаются прежними, и действовать следует точно так, как и при ориентировании в светлое время суток.

Определение сторон света по часам в лесу

Ориентирование в лесу имеет свои особенности. Сложность состоит в том, что лес не дает полноценного обзора местности. Это осложняет ориентацию и прокладывание маршрута в незнакомой местности (рисунок 5).

Обычно эксперты по ориентированию советуют определять стороны света по расположению муравейников или мху на деревьях. Но можно использовать для этой цели и обычные наручные часы.

В лесу ориентирование по часам осуществляется точно так же, как и на открытом пространстве. Циферблат часов располагается так, чтобы часовая стрелка указывала четко на солнце. Теперь смотрим на цифру 12: ее тень в комплексе с минутной стрелкой должны образовать угол. Именно эта линия будет указывать южное направление. Соответственно, север будет располагаться на противоположной стороне, а запад и восток – по правую и левую стороны.

Детальная инструкция по ориентированию на местности по часам приведена в видео.

Расписание времени намазов на сегодня

Чтобы определить точный период времени для каждой молитвы, нужно определить фазы времени за сутки. Эти времена определены ниже:

Имсак — когда заканчивается ночь и можно наблюдать начало появления тонкой белой полосы света на восточной стороне горизонта. Во время соблюдения поста мусульманин должен закончить Сухур;
Фаджр — когда начинает появляться первый свет на небе, но еще не видно солнечного диска. Слово «Фаджр» означает «Рассвет», рассветную молитву читают до начала Восхода;
Ишрак — это слово приводится в Коране и означает «Восход»;
Духа — слово «ат-Духа» в Коране означает «Утро». Эта молитва читается с момента появления солнечного диска на горизонте и до появления солнца на самой высшей точке неба.
Зухр — когда солнце начинает снижаться после достижения своей наивысшей точки на небе.
Аср (послеполуденная молитва) — время, когда длина тени любого предмета достигает длины самого предмета, согласно шафиитскому, маликитскому и ханбалитскому мазхабам или длины двух предметов по ханафитскому мазхабу. Всевышний Аллах не давал определенного названия для послеполуденного намаза, но некоторая часть мусульман называет ее «Аср». Слова «Аср» означает «Эпоха», «Эра».
Гуруб (Магриб, Закат) — это время, когда солнце полностью заходит за горизонт. В это время совершают вечернюю молитву. Гуруб это производное слово от слова Магриб и с арабского переводится «Закат». Слово Иша с арабского переводится — Вечер.
Лейла — когда наступает полный мрак и темнота на небосводе. Слово «Лейла» на арабском ясном языке означает «Ночь».

Для того, чтобы математически вычислить наступления времени молитв необходимо знать координаты, но это будет для многих сложным и непонятным, поэтому здесь это мы приводить не будем.

Примерная схема намаза

Названия намазов и время их выстаивания в Москве.

Зухр намаз

Начало времени для Зухра — это когда солнце прошло свой зенит. Солнце должно пройти самую высокую точку на небе, когда оно уже начинает спускаться на запад.

Асаль намаз

Время для Асаль «Аср» начинается тогда, когда заканчивается время для Зухра, то есть когда длина тени предмета становится равной длине самого предмета.

Вечерний намаз

Время вечернего намаза длится до тех пор, пока не угаснут сумерки. Время вечерней молитвы начинается сразу же после окончания Асра, когда солнце садится, пока не исчезнут сумерки и красное свечение. Когда красное свечение исчезло с неба, время Магриба заканчивается и начинается время молитвы Аль-Иша. Определение этого времени по часам варьируется в зависимости от сезона.

Время для ночного намаза Лейла начинается сразу после окончания вечернего намаза, когда красное свечение исчезает с неба.

Фаджр намаз

Время рассветного Фаджр намаза начинается с момента появления света на небе и заканчивается в самом начале восхода солнца, потом читается утренний. Ведь утро наступает в момент восхода солнца, с началом светового дня!

Определение времени по звездам, животным и цветам

Еще один метод — наблюдение за звездами. Они могли с точностью показать время. Звезды имеют определенную цикличность. С их помощью могли в древности определить день года. Также раньше древние жители наблюдали за растениями и животными. С их помощью определяли время года. Так, например, цветки растений открываются и закрываются в определенное время. Некоторые виды цветов раскрывались именно утром, а закрывались они вечером.

Основываясь на этих принципах, в древности определяли время года и суток. Также пение птиц человеку помогало узнать время, так как, к примеру, жаворонки начинали петь в два часа ночи. Всем известно, что пение петуха чаще всего происходит в утреннее время. Поэтому с помощью этой птицы определяли, что наступило утро. Для жителей деревни петух считался главным «определителем». С его криком люди вставали пораньше и месили тесто. Для жителей в древности не стоял вопрос, как определить время, им подсказывала сама природа. И это для них было выше всего.

Значение молитвы в исламе

Молитва является обязательной для всех мусульман. Согласно Корану для каждой молитвы предписано свое время и условия соблюдения. Однако, помимо практических моментов, существуют духовные условия и аспекты молитвы, которые представляют ее сущность.

Таким образом, молитва, прежде всего, является ответом на этот приказ Всевышнего Аллаха. Молитва -это прямая связь с Аллахом, подтверждение покорности человека перед своим Творцом и подчинение Его Всемогущей Воле. Намаз также представляет собой добровольное признание нашей слабости и нужды в поиске Божественной Милости, Милосердия, Изобилия и Прощения.

Молитва — это проявление исламской концепции свободной воли, заключающейся в том, что решение о совершении намазов человек должен принимать самостоятельно. Таким образом, молитва является уникальной человеческой формой поклонения, поскольку все другие существа безоговорочно подчиняются воле Аллаха и восхваляют Его.

Интересные факты про время

Поэтому время является главным спутником на протяжении всей нашей жизни. Множество пословиц придумано про него. Его нельзя потрогать, а некоторые пытаются заглянуть в будущее и узнать, что будет дальше. Время меняет нас и нас заменяют другие люди, это просто неизбежно. Самым красивым определением времени без часов является пение птиц. Каждая из них начинает свое пение в определенный час. В далеком прошлом так и подсчитывали время, а в особенности это было популярно в деревнях. С пением петуха просыпались жители. После чего начинали заниматься своими делами. Петух пел три раза. Первый его крик слышали в два часа ночи. Он был предупредительный. Следующий — еще через два часа. Это означало окончательный подъем. Тогда люди начинали заниматься хозяйством. Всегда приятно просыпаться под звуки живой природы и радоваться наступившему дню.

Со школьной скамьи нас учат определять время и ценить каждую минуту своей жизни. Иногда время длится очень долго, в основном тогда, когда мы скучаем. А на выходных или при веселом занятии не успеваем следить за ним.

Когда, кому и в каких условиях пригодятся знания?

Теперь понятно, как узнать время без часов. Как видите, вариантов достаточно много. Конечно, в наше время, если забыли или даже потеряли часы, а мобильник не работает, то можно спросить у прохожих.

Поэтому старые методы нам считаются смешными. И мы не будет следить за звездами, определять время по теням. А если такая ситуация случается в туристическом походе и у нас просто нет выбора, тогда данные знания просто необходимы. Важно для далеких путешествий брать с собой компас. Он не только поможет определить путь, но и подскажет нужное время. И солнечные часы в этом случае станут просто необходимы. Тогда по тени можно узнать точное время. Поэтому для дальних походов стоит внимательно изучить все возможные сложности, которые там могут возникнуть.

Источник

Во время боевых операций часто бывает необходимо определять направления и время.
Определение направлений называется ориентировкой. Для ориентировки пользуются компасом. При обучении бойцов и командиров указывается, как пользоваться компасом. Однако, может случиться, что одиночный боец или группа бойцов окажется без компаса. Для определения времени служат часы. Однако, боец может оказаться без часов.

В этой книжке как раз для таких случаев даются способы, с помощью которых можно приблизительно определить направление без компаса и время без часов. В конце книжки даются дополнительные сведения о Луне и планетах, могущие оказаться полезными для той же цели.

По небу и линии горизонта

Если вы собираетесь в туристический поход или просто отдохнуть от современных технологий, тогда понадобится вспомнить уроки географии. Чаще всего мы ориентируемся по небу, но только, если оно не затянуто тучами.

Если захотели узнать примерное время без часов, то необходимо выбрать место, с которого будет хорошо видно солнце. После нужно осмотреться. Если вокруг много деревьев и они загораживают обзор солнца, следует отойти в другое (более свободное) местечко. Для правильной оценки нужно видеть четкую линию горизонта. Необходимо помнить, если солнце закрывает облака, то оценка времени будет не точная. Далее потребуется наша рука, а точнее ладонь. Ее нужно совместить с линией горизонта. Необходимо расположить мизинец так, чтобы он совпадал с линией. Для более точного результата следует сделать усилие, чтобы ладонь была на одном месте. Руку можно использовать любую. Но лучше правую, так как она является ведущей для большинства людей.

Дальше большой палец руки рекомендуют согнуть внутрь ладони. Это действие нужно, чтобы во время определения он просто не мешал. Затем вторую ладонь необходимо поставить выше другой в расправленном виде. И так совершать эти действия, пока верхняя ладонь не достигнет высоты солнца. Она должна достичь нижнего его края, но не заходить за него. Когда прикладывают одну ладонь на другую, необходимо считать количество пальцев. Когда верхняя рука достигнет нижнего края солнца, нужно подсчитать сколько пальцев уместилось между солнцем и линией горизонта. Рекомендуется каждый брать за пятнадцать минут. Полученное число следует умножить на число пятнадцать.

Вот так мы узнаем точное время. По информативности этот метод не совсем точный, так как пальцы имеют разную толщину. Можно узнать только приблизительное время.

Откуда восходит и куда заходит Солнце

Вы получите ответ на вопрос, где встает солнце, где садится по сторонам света и почему так.

ВАЖНО: Если смотреть на планету сверху вниз, находясь на северном полюсе, мы сразу заметим, что ее движение вокруг своей оси осуществляется против стрелки часов. Имея представление о том, что мы вращаемся вдоль солнечной орбиты, а не наоборот, легко кое-что понять. С фокуса зрения любого, кто стоит на земной поверхности (полушарие не имеет значения) Солнце постоянно освещает Землю, начиная с ее восточных районов, постепенно двигаясь к западным.

Отсюда напрашивается очевидный вывод. Погрешностей в определении востока, юга и запада с помощью движения Солнца не может быть только 2 раза в году. В момент весеннего равноденствия (21 марта) и осеннего равноденствия (23 сентября). В эти дни восход совсем уж точно совпадет с востоком, а заход – с западом (хоть компас проверяй – о нем, кстати, ниже).

Ссылаясь на погрешности, отметим: летом солнечный восход где-то ближе к северо-востоку. Соответственно, заход – на северо-западе. Осенью и весной солнечный «старт» точно на востоке. Зимой – ближе к юго-востоку, а закат – на юго-западе. Небо сразу надо делить на четыре сектора.

Определяем по солнцу

Всегда интересно было разгадывать историю наших предков и в особенности то, как определяли время без часов раньше. Примерно это можно было делать по солнцу. Именно этот принцип лег в основу солнечных часов. Стрелка была тенью от гномона.

Такие часы имели множество недостатков и самым главным был, конечно, неправильный показатель времени и определение его только тогда, когда ярко светит солнце, а на небе нет туч.

Определить время по луне

Обратите внимание на луну. Если луна полная, то способ сработает и чем-то похож на способ “Определить время по солнцу”. Если луну не видно (новолуние), то этот вариант использовать не получится.

Луну представьте в виде правильного круга, разделите его на вертикальные полоски. Количество полосок будет равно числу ночных часов. Первый час — это первая полоска справа, а последний час — это последняя полоска слева. Количество часов будет зависеть от местоположения и времени года.

Определение времени по звездам, животным и цветам

Немного истории

Когда-то люди жили и не представляли, что существуют часы или секундомеры. Представить подобное сложно, не так ли? Человечество двадцать первого века с трудом видит жизнь без многочисленных гаджетов и приборов. Молодые люди всё чаще задаются вопросом: как узнавали время раннее?

Существовало пять главных способов определить приблизительное время суток. Каждый метод имеет недостатки и достоинства, о которых расскажу в этой статье.

Луна. Спутник Земли помогал определить время, конечно, пользоваться подобным способом можно только ночью, но иногда он выручал людей.
Солнце. Главный источник информации о времени дня. С помощью наблюдений за Солнцем достаточно точно определяли время мореплаватели и путешественники.
Звёзды. С помощью звёзд умеет ориентироваться каждый мореплаватель.
Птицы. Наблюдения за животными и птицами также стало популярным у людей, живших в далёком прошлом.
Цветы. За растениями научились наблюдать знаменитые ботаники, которые оставили след в мировой биологии.

Определять время суток важно для правильного распределения заданий и целей, которые нужно выполнить. В походе с помощью времени составляется подробный план, включающий установку палатки и приготовление еды.

LКак правильно ориентироваться в лесу читаем в статье: Как определить север и юг без компаса днем и ночью

При помощи компаса

Как без часов определить время суток? Итак, наше драгоценное время нельзя увидеть или потрогать. Но оно все равно есть и все события в окружающем мире протекают мимо нас. Время всегда находится в движении. Его нельзя повернуть назад, остановить или задержать. В школе (начиная с начальных классов) нас учат не только наукам, но и необходимым в жизни знаниям. Первоклашек приучают правильно и грамотно проводить время. Дети постарше должны не только разбираться в нем, но также и без него уметь ориентироваться.

Так, к примеру, как определить время без часов в 5 классе? Дети должны уметь пользоваться компасом. Процесс определения с данным прибором совершать нужно в ясную погоду. Поставьте компас на ровную поверхность, определите направление на север, установите стрелку так, чтобы она указывала на север и на цифру 180 градусов. На центр устройства поставьте спичку. Теперь посмотрите, куда падает тень. Если она указывает на 180 градусов, то это значит, что сейчас ровно 12 часов дня. Если же на 90, то это шесть утра. И так далее можно разобраться с такими своеобразными часами. Получается, что час времени равен пятнадцати градусам на компасе. Итак, мы сможем без труда получить текущее время.

Часто в походы берут компас, опасаясь потеряться и запутаться во времени. Компас в таком путешествии крайне необходим. Он выручал во многих ситуациях и помогал даже выжить, если вы потерялись. Поэтому на уроках географии для школьников вводят обязательно эту тему и закрепляют специальными тестами. И каждый ребенок обязан знать эти правила, чтобы в непредвиденной ситуации смог воспользоваться умением определить время без часов.

Теоретические основы

Все рабочие методы ориентирования по тени от Солнца опираются на доказанные факты. Разберем их подробнее.

Факт №1. Солнце всегда встает на востоке и садится на западе. Однако в высоких широтах во время полярного дня оно по нескольку недель вовсе не садится за горизонт, а полярной ночью — не встаёт над горизонтом.

Факт №2. В средних и высоких широтах северного полушария в полдень Солнце находится в южном направлении или, как еще говорят, на юге. В южном полушарии на том же удалении от линии экватора солнечный диск в полдень пересекает северное направление. На экваторе в полдень Солнце полгода находится на севере, полгода — на юге, а два дня в год оно проходит строго над головой. Об этом мы подробно рассказывали в отдельной статье.

Факт №3. В астрономический полдень тень, отбрасываемая вертикально расположенными предметами на ровную горизонтальную поверхность, будет самая короткая, поскольку в этот момент Солнце находится в своем зените, то есть в самой наивысшей точке траектории своего движения по небесной сфере.

Факт №4. Солнце движется по небосводу с угловой скоростью примерно равной 15 градусам в час.

Факт №5. Если стать лицом на север, то за спиной окажется юг, справа — восток, слева — запад.

Конечно, нужно понимать, что это не само Солнце встает на востоке и движется по небосводу, а такое видимое движение связано с вращением Земли и нахождением на ее поверхности наблюдателя. Но для упрощения мы будем говорить не о вращении Земли, а о движении Солнца.

А теперь предлагаю непосредственно перейти к методам ориентирования по тени от Солнца.

Предметы и тени помогут определить время

Как можно определить время без часов? Солнечные часы хоть и не слишком точно покажут время, но иногда они только и спасают. Например, если человек находится дома, то он часто замечает, в какое время и где можно увидеть солнце. Наблюдать можно и за тенями предметов, которые стоят всегда на своих местах. Это может быть дерево, столб или стена. Вот эти предметы и будут являться часами, на которых указывает солнце. По ним можно отследить время, если внимательно наблюдать за тенью. Все делается достаточно просто.

Солнечный свет и атмосфера Земли

Атмосфера Земли состоит из нескольких газов, водяного пара и частиц пыли. Преимущества наличия этого защитного газового слоя, окружающего нашу планету, слишком много, чтобы перечислять — он поддерживает все формы жизни на Земле, предоставляя газы, необходимые для биохимических процессов, защищает жителей планеты, защищая их от вредных солнечных лучей (при этом удерживая его тепло, что является бонусом) и отражают почти всех неприятных захватчиков (неодушевленных) из космоса.

Помимо обеспечения этих важнейших ресурсов, которые обеспечивают выживание всех форм жизни на Земле, атмосфера также вызывает некоторые интересные явления, такие как течение ветра, синий цвет неба и различные цвета солнца в разное время суток.

Интересные факты про время

Как определить истинный полдень

Зная истинный полдень, можно определить стороны света, ведь именно в этот момент Солнце будет находиться строго в южном или северном направлении, в зависимости от земного полушария, а зная хотя бы одну сторону света — все остальные.

Определить истинный полдень можно разными способами. Далее приведу в пример некоторые простые варианты, не требующие сложных навыков и знаний.

Способ №1 — с помощью астрономических данных. Такие данные часто попадаются среди прогнозов погоды в разных печатных и Интернет-изданиях. Нужно поискать время восхода и захода Солнца в той местности, в которой предполагается определять истинный полдень, сложить это время и разделить его пополам. Полученное значение и будет временем истинного полдня.

Способ №2 — с помощью солнечных часов (гномона). Правильно сконструированные, размеченные и установленные солнечные часы достаточно точно показывают время солнечного полдня. На гномоне момент солнечного полдня совпадает с двенадцатью часами дня.

Способ №3 — с помощью навигатора. Навигатор, показывающий направление на географический север, может послужить для определения наступления истинного полдня. Для этого определяют момент, когда центр солнечного диска окажется строго над южным или северным направлением (в зависимости от земного полушария), определенным с помощью навигатора. Это и будет момент истинного полдня.

Магнитный компас для этого способа малопригоден, поскольку показывает направление на магнитные полюса, а не на географические, что может приводить к ощутимым погрешностям. О том, что такое истинный и магнитный полюс, и в чем их отличие, мы подробно рассказывали в отдельной статье.

Способ №4 — с помощью тени от шеста. На ровной горизонтальной площадке в землю строго вертикально втыкается ровный шест. В дообеденное время начинается измерение длины тени, которую отбрасывает на площадку шест. Тень в начале начнет уменьшаться, а затем увеличиваться. Момент перехода от укорачивания тени до ее удлинения и будет соответствовать солнечному полдню.

Данный способ является одним из способов ориентирования и часто рекомендуется в литературе для определения сторон света на местности в солнечную погоду. Его точность напрямик зависит от того, насколько ровная была выбрана площадка и сам шест, а также от того, насколько ровно был установлен этот шест. Также точность метода повышается при увеличении длины шеста (как правило, используют шест длиной 1—2 метра).

Способ №5 — с помощью биссектрисы. Измерения начинают проводить как можно раньше с утра, что делает их более точными. Для этого:

На ровной площадке устанавливается шест аналогично предыдущему способу и отмечается конец его тени.
Измеряется расстояние от места установки шеста до этой точки.
Проводится окружность с радиусом, равным этому расстоянию и центром в точке установки шеста. Теперь остается ждать, когда тень от шеста снова пересечет эту окружность, но уже в другом месте (восточнее).
Как только это произойдет, отмечается вторая точка.
Первая и вторая точки соединяются отрезком — получается своего рода равнобедренный треугольник, у которого третьей вершиной является место установки шеста.
От точки установки шеста проводится биссектриса, которая делит ранее прочерченный между двумя точками отрезок пополам.
На следующий день, когда тень от шеста совпадет с биссектрисой, можно сказать, что наступил истинный полдень.

Этот способ, как и предыдущий, также является одним из методов ориентирования по солнцу.

Из всех этих вариантов только первый может работать при любых метеорологических условиях, в любое время суток и давать быстрый результат. Остальные же работают только в светлое время суток, зависимы от погоды и, как правило, более «медленные».

Теперь, опираясь на все вышесказанное и некоторые другие данные, сделаем общие выводы.

Когда, кому и в каких условиях пригодятся знания?

Перевод часов на летнее и зимнее время

Перевод часов на летнее время чаще всего выражается в переводе часов на час вперед. Предполагается, что такой перевод помогает экономить электроэнергию, расходуемую на освещение. Однако существует ряд исследований, показавших отсутствие экономической выгоды от подобных манипуляций. Но речь сейчас не об этом.

Если не учитывать перевод часов на зимнее и летнее время, то можно допустить большую ошибку при ориентировании по Солнцу и часам. В средних широтах такая ошибка может достигать 30 градусов, а в тропиках — в разы больше. Представьте, насколько можно уйти в сторону от пункта назначения, если отклонение на один градус дает отклонение от нужного направления приблизительно равное двадцати метрам на каждый километр пройденного пути.

В Великобритании в середине прошлого века из-за перевода на летнее время часы стали «опережать» Солнце аж на два часа. Это произошло по той причине, что в течение двух лет подряд часы, как и положено в весенний период, переводили на час вперед, при этом в первый год осенью не было проведено перевода на час назад. После «недочет» был урегулирован, а в истории это событие получило название «Британское двойное летнее время».

В некоторых странах отменили переход на летнее время и пользуются одним временем, в других же — этот перевод по-прежнему актуален. А есть целый ряд стран, которые так и не познали «радостей» игры со стрелками часов.

Источник

Содержание

СОЛНЕЧНЫЕ ЧАСЫ
Постройка часов.
Методы определения времени по солнцу.
Принцип работы солнечных часов
Виды солнечных часов
Принцип работы солнечных часов
Портативные солнечные часы.
Солнечные часы своими руками
Делаем горизонтальные часы
Создаём экваториальные часы

СОЛНЕЧНЫЕ ЧАСЫ

СОЛНЕЧНЫЕ ЧАСЫ – старинный прибор для измерения времени по Солнцу. Вероятно, это древнейший научный инструмент, дошедший до нас без изменений и представляющий первое применение человеком его знаний о движении небесных тел.

Хотя известны самые разнообразные солнечные часы, все их можно разделить на несколько основных типов. Наиболее распространены часы горизонтального типа; их можно увидеть во многих парках и садах.

Часы с вертикальным циферблатом обычно встречаются на стенах, ориентированных по сторонам света. Повернутый циферблат делают у вертикальных часов, размещенных на стенах, которые не ориентированы по сторонам света.

А отклоненный и склоненный циферблаты наклонены соответственно от наблюдателя и к нему. Обычно они встречаются на многосторонних часах, объединяющих в себе три или более циферблатов и часто имеющих форму куба; их размещают на крышах и гребнях стен, ориентированных по сторонам света.

https://youtu.be/80PMDfy3PFk

Повернуто-отклоненный и повернуто-склоненный циферблаты размещают на неориентированных по сторонам света зданиях. У экваториальных и полярных часов плоскости циферблатов параллельны соответственно плоскости экватора и полярной оси.

Армиллярные часы имеют экваториальный циферблат; их часто используют для декоративных целей. Они содержат от двух до десяти колец, представляющих большие круги земной и небесной сфер. Часовые деления нанесены внутри экваториального круга, а отбрасывающим тень гномоном служит стержень, представляющий полярную ось.

Древнейшие из известных ныне солнечных часов были изготовлены около 1500 до н.э. Они сделаны из камня в форме бруска длиной около 30 см с вертикальным Т-образным навершием на одном конце.

Время отсчитывалось по засечкам, нанесенным на бруске через неравные интервалы. Часы выставлялись горизонтально по отвесу. Т-образный конец утром поворачивали к востоку, а после обеда – к западу. Тень от верхней кромки «Т» указывала время.

Эти и другие древние солнечные приборы показывали «неравные часы», образующиеся в результате деления времени от восхода до заката Солнца на фиксированное число частей. Поскольку длительность светового дня в течение года меняется, менялась и длина часа: летом он был длиннее, а зимой – короче.

Сделать такие часы было несложно. Многие из них имели часовые линии для определенных дней года, разделенных примерно месяцем, а также для дат равноденствий и солнцестояний. Часовые отметки на каждый день получали, соединяя точки, на которые ложилась в данный час тень, отброшенная гномоном в дни равноденствий и солнцестояний.

Примерно в начале христианской эры был открыт принцип наклонного гномона, позволившего ввести «равные часы», обеспечившие более точное хранение времени. Было обнаружено, что если стержень гномона направить на полюс мира, то он как бы станет осью той параллельной экватору окружности, по которой обращается Солнце. Разделив ее на 24 равные части, получили часы одинаковой длительности. После этого изготовление точных и равномерно идущих солнечных часов стало простым геометрическим и тригонометрическим занятием.

Эволюция солнечных часов шла бок о бок с развитием математики и астрономии. Однако многие века искусством создания солнечных часов владели только мастера, знакомые с гномоникой. С 14-го по 18-е столетие многие ремесленники проявили изобретательность и мастерство в изготовлении карманных солнечных часов высокой точности, ставших жемчужинами часового искусства.

Появление механических часов не упразднило вплоть до 18 в. использование солнечных часов для хранения времени. Изготовители солнечных часов шли в ногу с конструкторами механических часов, изобретая солнечные приборы для определения «среднего времени». Когда было введено «поясное время», солнечные часы приспособили и для этого. (Поясное время – это среднее солнечное время на определенном меридиане.) В конце 19-го и начале 20-го столетий было сделано много очень точных солнечных часов для определения поясного времени, названных гелиохронометрами.

Постройка часов.

Чтобы от солнечных часов была польза, их нужно сооружать в подходящем месте. Должна быть известна широта места, а также положение относительно горизонта и меридиана той площадки или поверхности, на которой будут нанесены часовые линии.

Важнейшие части солнечных часов – это циферблат, т.е. поверхность, на которой нанесены часовые линии, и гномон для отбрасывания тени. Указатель, т.е. тот край гномона, тень которого указывает время, всегда направляют на полюс мира. Высота указателя– это угол, под которым указатель наклонен к циферблату, а центр циферблата (точка, из которой радиально расходятся часовые линии) – это точка пересечения указателя с плоскостью циферблата. Узел – это особая точка на указателе, тень от которой используют для отсчета высоты, склонения и азимута, а также времени.

Методы определения времени по солнцу.

Существуют три метода определения времени по солнцу: путем измерения его часового угла от меридиана, как в обычных садовых солнечных часах; по измерению его высоты над горизонтом и по его азимуту (угол, измеряемый в плоскости горизонта, между направлением на точку юга и вертикальным кругом, проходящим через солнце), для чего требуется вертикальный указатель у гномона. В большинстве стационарных солнечных часов измеряется часовой угол. Два других метода часто используют в портативных часах.

Существуют также три способа индикации времени: тенью, световой точкой и магнитной стрелкой. В большинстве часов используется тень. Свет редко используют в стационарных часах. А в портативных применяют все три способа.

Часы с магнитной стрелкой бывают двух типов. В первом часовые отметки наносят на корпусе компаса, которому обычно придают квадратную форму. Повернув корпус так, чтобы тени на его боковых гранях исчезли, по направлению стрелки считывают время.

В приборах второго типа часовые метки наносят на эллиптический пояс, который передвигается в соответствии с днем года, как во многих азимутальных часах. В этом случае также корпус поворачивают до исчезновения тени на боковых гранях и по направлению стрелки считывают время. Часы этого типа более точны; их ошибка определяется лишь тем, что магнитная стрелка отклоняется от истинного направления на север.

Принцип работы солнечных часов

Солнечные часы — устройство, которое позволяет определять время по Солнцу. Подобные часы всех конструкций основаны на отбрасывание тени от объекта на поверхность с отметками времени. 2 года назад7 месяцев назад3714

В этих часах тень отбрасывает “гномон” — различный по форме объект, по тени от которого определяется угловая высота Солнца.

Гномон может быть, например, тонким стержнем или фигурой с острым краем. С перемещением Солнца в течение суток — перемещается тень от гномона и падает на отметку с определенным часом. Чтобы показывать корректное время — все солнечные часы должны быть сопоставлены с осью вращения Земли.

В большинстве конструкций форма должна указывать на настоящий астрономический север (не путать с Северным или Южным полюсом). Поэтому форма горизонтально ориентированных часов должна соответствовать географической широте. Совершенно нормально для недорогих декоративных часов показывать не совсем корректное время, в связи с сезонными изменениями положения нашего светила.

Существует много вариантов часов: некоторые используют луч от света в качестве индикатора времени, другие могут использовать тень от поверхности. Пятно от света может получиться при прохождении луча через небольшое отверстие или отражаясь от небольшого круглого зеркала. Луч света может получаться при прохождении через тонкий разрез или фокусируясь при прохождении через цилиндрические линзы.

Когда время определяется по тени — гномон (предмет, отбрасывающий тень) может быть тонким стержнем или любым другим по форме объектом с острым наконечником или прямым краем. В солнечных часах применяются много различных видов гномона. Гномон может быть фиксированным или переставляемым, в зависимости от времени года. Он может быть ориентирован горизонтально, вертикально, сонаправленный с осью вращения Земли или совершенно ином направлении определяемым математикой.

Диск солнечных часов может также иметь совершенно различную по форме поверхность, чтобы принимать луч света или тень. Плоскость — самая главная и важная часть таких часов, но она также может быть искажена сферически, цилиндрически или конически для большей точности или эстетичности.

Солнечные часы отличаются своей мобильностью и потребностями в ориентации. Корректное использование многих часов требует знания местной широты и быть строго вертикально ориентированными (с помощью уровня или отвеса) и направление на “географический” север. Карманные солнечные часы могут быть самоориентирующимися: например, они могут иметь двое часов, одни из которых будут горизонтальными, другие аналеммические. Соединенные вместе на одной пластине они покажут корректное время только тогда, когда отметки от каждой из них совпадут.

Солнечные часы показывают местное время. Чтобы получить более точное время нужно будет выполнить коррекцию.

Первое — орбита Земли представляет из себя не совсем правильный круг и ось вращения на самом деле не совсем перпендикулярна орбите. Солнечные часы показывают солнечное время, значение которого отличается на различные небольшие промежутки, меняющиеся в течение всего года. Это изменение может достигать 15 минут и может быть рассчитано с помощью уравнения времени. Сложные часы, изогнутой формы или с изогнутыми линиями часовых отметок могут исправить эту ошибку. Но простые солнечные часы наиболее распространены и к ним предлагается специальная табличка с указанием смещения времени в различные периоды года.

Второй момент — долгота местного солнечного времени должна быть скорректирована относительно долготы местной временной зоны.

Так, например, солнечные часы расположенные западнее Гринвича, в Англии, будут показывать более позднее время, чем в официальной временной зоне. То есть время будет позже, чем официальное время в данной местности. Избежание такой ошибки достигается за счет небольшого изменения угла ориентации солнечных часов для совпадения с долготой официальной временной зоны.

Третий момент — переход на летнее время. Множество стран осуществляют переход на летнее время. Коррекция в данном случае достигается, например, использованием двух наборов цифр-индикаторов или их перемещением, либо вращением. Коррекция обычно составляет два часа.

Виды солнечных часов

Древние солнечные часы состоят из двух элементов: гномон (указатель) и циферблат. Различают конструкции по ориентировке этих частей друг относительно друга и их внешнему виду.

Полярные солнечные часы с горизонтальным циферблатом – парковые. Гномон ориентирован по оси вращения Земли в направлении Полярной звезды.

Полярные солнечные часы с вертикальным циферблатом

Обычно устанавливаются на южной стене зданий.

Вертикальные солнечные часы и указатель расстояния на верстовом столбе в Петербурге

Экваториальные солнечные часы. Циферблат часов разделен на 24 равные части, расположен параллельно плоскости экватора. В зимнее время, когда солнце находится ниже экватора, время определяется по обратной стороне циферблата. Нумерация отсчета идет против часовой стрелки.

Экваториальные солнечные часы. Испания

Гномон и циферблат расположены полярно, параллельно оси вращения Земли. Недостатком является рабочее состояние конструкции от 7 до 17 часов.

Солнечные часы с вертикальным гномоном – аналемматические. (Аналемма – это кривая линия, соединяющая точки движения Солнца на небосводе в одно и то же время в течение года).

Самые древние аналемматические солнечные часы, датируемые 12 веком до н.э., были обнаружены археологической экспедицией 2011 года на раскопках кургана бронзового века в Донецкой области России.

Схема установки часов из артефактов кургана бронзового века в Донецкой области.

Представляют собой каменную плиту 100 на 70 см, весом более 130 кг. Самые большие солнечные часы Самурат Янтра находятся в индийском городе Джайпур штата Раджастан.

Грандиозное сооружение возведено в 1734 году.

Высота гномона 21,34 м, размеры полукруглых шкал – циферблатов составляет около 15 м, точность показаний не превышает 2 минуты.

Самый высокий обелиск 35 метров установлен на площади Святого Петра в Ватикане. Он был вывезен из Египта императором Калигулой. Четырехгранный шпиль высечен из розового гранита, увенчан бронзовым шаром. Легенда гласит, что в шаре заключен прах Юлия Цезаря.

Обелиск на площади Святого Петра в Ватикане

Экваториальные солнечные часы династии Чжоу, Китай.

Огромный диск из белого мрамора параллелен экватору. На его двух сторонах видны деления циферблата. Железный гномон направлен на ось земного шара. В зависимости от положения Солнца над экватором определялось «зимнее» или «летнее» время. Эти каменные часы из Запретного города в Пекине – олицетворение символа власти и могущества императора.

Принцип работы солнечных часов

Ссхема простейших солнечных часов.

Солнечные часы в Древнем Египте

Тень от вертикально установленного колышка перемещалась вслед за солнцем ежедневно, удлиняясь и укорачиваясь на одинаковую величину.

Тень обелиска и метки солнечных часов

Служители храмов, отмечая значимость этого открытия, перед входами воздвигали священные обелиски – гномоны.

Обелиск перед египетским храмом

Их тень перемещалась по размеченной окружности. Равномерно нанесенные риски отмеряли равные отрезки времени.

Модель солнечных часов в музее Каира, Египет.

Применяя законы движения Солнца на видимом небосводе, вращение земли вокруг своей оси, лунные циклы, мастера создавали солнечные часы из камня, ценных пород дерева, драгоценных металлов. Гномоны устанавливали в общественных местах: цирках, банях, на площадях.

Башня Ветров с солнечными часами в Афинах.

Большие солнечные часы на башне Ветров в античных Афинах датируются 1 веком до н.э. Грандиозное сооружение диаметром 8 метров поднималась на двенадцати метровую высоту.

Артефакт часов для отсчета ночного времени.

Гениальное озарение египетских мастеров явило изобретение часов, указывающих время ночью. Два священных прямоугольных бруска с прикрепленными нитями размещали параллельно небесному меридиану, направляя на Полярную звезду. Количество звезд на небе, пересекающих эту ориентированную линию, отмеряло время.

Египетские солнечные часы 13 век.

Недостатками первых примитивных «приборов» времени являлась их существенная погрешность, зависящая от долготы места расположения, работа ограничивалась видимостью солнечного диска над линией горизонта.

Артефакты солнечных часов в эпохи древних цивилизаций Междуречья, Египта, Китая находят при целенаправленных археологических раскопках культурных слоев земли. Механик Ветрувий, живший в эпоху расцвета Римской Империи описал около тридцати различных типов солнечных часов.

Портативные солнечные часы.

В XVI веке в России появились западноевропейские портативные солнечные часы. На 1980 год в советских музеях было семь таких часов. Самые ранние из них относятся к 1556 году и хранятся в Эрмитаже, они были предназначены для ношения на шее и представляют собой горизонтальные солнечные часы с секторным гномоном для указания времени, компасом для ориентации часов в направлении север — юг и отвесом на гномоне для придания часам горизонтального положения.

Все эти элементы установлены на плате, которая может отклоняться от горизонтального положения, обеспечивая возможность использования часов не на одной, а в интервале широт: 47 — 57 градусов.

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:

Выбираем площадку не менее 1 м2, 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»).
Шест укрепляем в середине площадки.
Выставляем будильник своего телефона так, чтобы он звонил каждый час.
Как только прозвенел будильник, подходим к шесту и смотрим, куда падает тень. В конце этой тени прикапываем камешек, на котором можно нарисовать краской время.
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.

Создаём экваториальные часы

Процесс изготовления экваториальных часов:

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.
Устанавливаем гномон приклеиванием, присверливанием или другими способами под углом нужной широты с наклоном на географический север.
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.

Источники

https://www.krugosvet.ru/enc/nauka_i_tehnika/tehnologiya_i_promyshlennost/SOLNECHNIE_CHASI.html
https://poznavaemoe.ru/printsip-raboty-solnechnykh-chasov/
https://top-voprosov.ru/articles/solnechnye-chasy
https://zorca.ru/%D1%81%D0%BE%D0%BB%D0%BD%D0%B5%D1%87%D0%BD%D1%8B%D0%B5-%D1%87%D0%B0%D1%81%D1%8B.html
https://dacha.help/sadovyiy-dekor/solnechnye-chasy-svoimi-rukami-na-dache

Как вам статья?

Источник

Давно я ничего не писал о навигации, но вот случайно наткнулся на замечательные иллюстрации о суточном движении солнца на небесной сфере и о солнечных часах.

Итак, вы знаете, как работают солнечные часы?

Вчера, 12 июня среднее солнечное время совпало с истинным солнечным временем. Уравнение времени было равно нулю. Такое случается только четыре раза в год.

С незапамятных времен люди организуют свою жизнь по видимому движению Солнца. Мы говорим «видимое движение», поскольку конечно же вращение Земли вокруг своей оси приводит к движению теней, которое мы наблюдаем каждый день. Каждый час Земля поворачивается на 15°, это выглядит также, как будто Солнце передвинулось на 15° по своему ежедневному пути. Оба подхода используется при изготовлении солнечных часов, но обычно принято считать, что движется именно Солнце. Возможно легче всего понять, как работают солнечные часы, если представить себе земной шар со стороны Северного полюса.

На приведенном рисунке кажется, что это Солнце каждый час передвигается на 15°. Элемент солнечных часов, который отбрасывает тень называется «гномон».

Если смотреть строго сверху, со стороны воображаемой фотокамеры, то можно запечатлеть снимки тени, от воображаемого гномона в разное время:

Часы, которые мы представили себе расположенными на Северном полюсе, называются экваториальными солнечными часами. Это потому, что плоскость циферблата параллельна плоскости экватора.

Экваториальные солнечные часы можно назвать «базовыми», поскольку с их помощью можно построить много других типов солнечных часов. Это делается путем проецирования часовых линий экваториальных часов на любую другую подходящую поверхность. Полярные часы, изображенные ниже, — очевидный пример.

Середина зимы наступает в северном полушарии, когда ось вращения Земли наклонена в сторону от Солнца. С октября по март Солнце никогда не восходит на северном полюсе, а на южном — никогда не заходит.

Середина лета в северном полушарии наступает, когда ось вращения Земли наклонена в сторону Солнца. С апреля по сентябрь Солнце никогда не заходит на северном полюсе, а на южном — никогда не восходит.

Часы с толстым гномоном и их полуденная отметка

Солнцу требуется четыре минуты для перемещения на один градус долготы с востока на запад (в северном полушарии, а в южном — Солнце движется в противоположном направлении). Солнечные часы на одной и той же долготе (на одном меридиане) показывают одинаковое время. Солнечные часы на меридиане 4° западной долготы отстают на 16 минут от времени в Гринвиче (нулевой меридиан), а на меридиане 8° западной долготы отстают уже на 32 минуты.

Пример: Плимут располагается в 4° 08’ западнее Гринвича, поэтому солнечные часы в Плимуте всегда отстают на 16 минут и 32 секунды. Соответственно, часы, расположенные восточнее Гринвича, спешат на время, рассчитанное из соотношения 1 градус — 4 минуты.

В 1880 году, чтобы избежать хаоса на железных дорогах британский парламент установил среднее время в Гринвиче (GMT), как единое Британское время, и все часы соединенного королевства стали показывать такое же время, как часы Биг Бен в Лондоне.
Первые точные механические часы были сделаны в 1656 году датским ученым Кристианом Гюйгенсом. Точность его поздних моделей составляла одну секунду в сутки. Выставляя свои механические часы по солнечным, Гюйгенс мог бы предположить, что его часы в течение года идут неточно, однако именно его часы были точны, а солнечные часы то опаздывают, то спешат.

Показания всех известных часов не будут соответствовать показаниям солнечных часов, поскольку продолжительность солнечных суток увеличивается на несколько секунд в течение 3 месяцев, потом она соответственно уменьшается в течение 3 месяцев, а в оставшиеся полгода процесс повторяется.

Если в каком-то месте мы направим камеру на штативе на юг и будем фотографировать в режиме мультиэкспозиции каждый полдень через 10 дней, мы увидим фигуру, напоминающую восьмерку.

Эта фигура называется аналемма. Появление такой фигуры обусловлено неравномерным движением Солнца по небесной сфере.

Из-за эксцентриситета земной орбиты зимой в северном полушарии сутки длятся немного больше, чем летом, а в южном – наоборот. Поэтому было введено такое понятие как средние солнечные сутки, равные 24 часам на протяжении всего года. Для определения понятия средних солнечных суток вводится дополнительное понятие «среднее Солнце» – фиктивная точка, которая равномерно движется по небесному экватору (не по эклиптике!). Разница между средним и солнечным временем называется уравнением времени.

Уравнение времени позволяет переходить от истинного солнечного времени к среднему солнечному и наоборот.

Чтобы воспользоваться уравнением времени нам нужна или таблица со значениями коррекции в минутах и секундах на каждый день, или годовой график, по которому мы можем определить величину ежедневной коррекции.

Если бы Земля застыла на одном месте и только бы вращалась вокруг своей оси, то продолжительность всех дней была бы одинаковой. Однако, когда мы смотрим на Солнце, то наблюдаем его сами находясь в движении. Именно изменение скорости нашего движения по эллиптической орбите вокруг Солнца и наклон оси вращения Земли определяют значения уравнения времени.

Солнечные часы, ориентированные точно на юг, имеют вертикальную полуденную линию по центру циферблата и часовые отметки, симметричные относительно нее.

Солнечные часы на стенах, которые не ориентированы строго по сторонам света, называются повернутыми. Полуденная линия повернутых часов тоже будет вертикальной, однако сам гномон будет повернут так, чтобы совпадать с осью вращения Земли.

Изготовить солнечные часы не сложно. Основные правила просты: гномон должен быть ориентирован вдоль направления строго на север и быть параллельным оси мира, т.е. иметь наклон относительно горизонта на угол равный широте места установки часов.

При использовании солнечных часов нужно принять во внимание, что в повседневной жизни в Российской Федерации мы пользуемся средним декретным временем, т.е. временем для основного меридиана принятого часового пояса плюс один час. Например, Санкт-Петербург расположен на меридиане 30 градусов восточной долготы, что соответствует основному меридиану второго часового пояса. Значит, чтобы перейти к показаниям солнечных часов, помимо уравнения времени, необходимо прибавлять один час, или сместить шкалу солнечных часов на один час вперед. В Москве еще сложнее, т.к. она расположена восточнее основного меридиана второго часового пояса на 7 градусов. Не сложно вычислить, что 7 градусов долготы соответствует 28 минутам времени. Т.е. полдень наступает в Москве на 28 минут раньше, чем в Санкт-Петербурге. Поэтому постоянная поправка для показаний солнечных часов, расположенных на меридиане 37 градусов к московскому среднему времени составит +1 час 28 минут.

Также не следует забывать об уравнении времени. Среднее время совпадает с показаниями солнечных часов только четыре раза в году – 15 апреля, 12 июня, 1 сентября и 24 декабря. В остальные дни года солнечные часы либо спешат, либо отстают в пределах (+ 14) – (-16) минут.

Обычные часы помогают решать практические вопросы — не опоздать на работу, вовремя проснуться. Это очень полезная вещь — обычные часы. В мире, где расписание поездов и цена на бензин реальнее самих законов Кеплера, без обычных часов не прожить и дня. Тем не менее, результаты эволюции нельзя отменить и наши тела продолжают жить по истинному солнечному времени и продолжают помнить, как себя чувствовали наши далекие предки, не отделяющие еще время от пространства, а себя от природы и счастливые уже по одной этой причине.

Солнечные часы помогают нам более сдержанно оценивать свою роль в этом мире. Они помогают нам не забыть, что Земля — это очень маленькая планета с ограниченными ресурсами, что вращается она вокруг желтой звезды среднего размера, а сама эта звезда всего лишь одна из великого множества ей подобных составляющих нашу малую родину — Галактику Млечный путь.

Источник

References

About This Article

Reader Success Stories

Did this article help you?

Как осуществляется ориентирование по часам

Дидактическое пособие для Вашего детского сада

Основной принцип ориентирования по часам со стрелками

Стороны горизонта

Способы определения сторон света с помощью часов

По солнцу и часам

По часам со стрелками

Используем часы как компас

Определение сторон света по часам в лесу

Расписание времени намазов на сегодня

Зухр намаз

Асаль намаз

Вечерний намаз

Фаджр намаз

Определение времени по звездам, животным и цветам

Значение молитвы в исламе

Интересные факты про время

Когда, кому и в каких условиях пригодятся знания?

По небу и линии горизонта

Откуда восходит и куда заходит Солнце

Определяем по солнцу

Определить время по луне

Определение времени по звездам, животным и цветам

Немного истории

При помощи компаса

Теоретические основы

Предметы и тени помогут определить время

Солнечный свет и атмосфера Земли

Интересные факты про время

Как определить истинный полдень

Когда, кому и в каких условиях пригодятся знания?

Перевод часов на летнее и зимнее время

СОЛНЕЧНЫЕ ЧАСЫ

Постройка часов.

Методы определения времени по солнцу.

Принцип работы солнечных часов

Виды солнечных часов

Принцип работы солнечных часов

Портативные солнечные часы.

Солнечные часы своими руками

Делаем горизонтальные часы

Создаём экваториальные часы

Не пропустите также: