Hei kaikki! Esitän huomionne viihdyttävän käsityöt, tehty omilla käsillä improvisoiduista materiaaleista. Yhtäältä, se on vain lelu, matkamuisto, ja toisaalta se on vakava asia, joka vaatii joitain tietoja ja taitoja sellaisilla tieteen aloilla kuin tähtitiede, maantiede, matematiikka ja fysiikka. Puhumme muinaisesta laitteesta ajan määrittämiseen - aurinkokellasta, josta kaikki luultavasti kuulivat, jotkut jopa näkivät, joku mahdollisesti jopa teki. Mielestäni ei ole tarpeen kuvailla yksityiskohtaisesti toimintaperiaatetta ja kiinteiden kellojen suunnittelua, kaikki on kuvattu yksityiskohtaisesti Internetissä, keskityn vain muutamiin yksityiskohtiin ja ominaisuuksiin.
Tämän suunnittelun rakentamiseksi tarvitsemme:
1. Vaneri 3-kerroksinen 4 mm
2. Kompassi kuivalla nuolella
3. Messinkilevy 1 mm paksu.
4. Kuparilanka ø 0,8-1mm.
Työkalusarja on seuraava:
1. Hacksaw
2. Erittäin terävä veitsi
3. Palapeli on tavallinen (ei sähköinen)
4. Piirustusinstrumentti (kompassi, tuuletin, viivain jne.)
5. Metallisakset
6. Juotosrauta
7. Tiedostojoukko
8. Rakennus hiustenkuivaaja
9. Eri raekokoinen hiekkapaperi
10. Haluttaessa laite polttavaksi
Artikkelin otsikosta käy jo selväksi, että tämä laite on liikkuva, eli kannettava, joka on orientoitava suhteessa maapallon koordinaatteihin ajan määrittämiseksi, nimittäin: kellon keskipäivän viivan tulisi olla sama kuin meridianin suunta. Tätä varten suunnitteluun asennettiin kompassi. Muuten, tämä kello näyttää oikein ajan vain sillä alueella, jonka koordinaatteja käytettiin laskelmissa. Paikan pituus määrää gnomonin kallistuskulman (kellokädet) ja kadranin (kellotaulun) aikajaon, ja leveysaste on tärkeä paikallisen ajan korjaamiseksi aikavyöhykkeelle (siviiliaika).
Kellot koostuvat seuraavista elementeistä:
1 kompassi. Pohjoisen suunnan tarkempaan suuntaamiseen kellossa käytetään hiukan muokattua tavallista nuolen kompassia. Tarkennus koostuu siitä, että kompassikortti liimataan suoraan nuoleen eikä vain liimata vaan myös magneettisen taipuman korjauksella (alueellamme tämä on 11 °, mikä voi antaa noin tunnin virheen)
Aluksi hajotin kompassin komponenteihin:
Pidin Internetistä juuri ladatun kortin piirustuksesta, tulostin sen oikeassa koossa valokuvapaperille ja liitäin nuolelle ottaen huomioon magneettinen deklinaatio, koska kortilla oli jo asteikko
Tasapainottamisen kanssa jouduin huolehtimaan takaosan hionnasta.
Ja tällaisen kompassikortin toinen toiminto pohjoisen suunnan osoittamisen lisäksi toimii tasona kelloaseman asettamisessa vaaka-asentoon. Tietenkin olisi parempi perustaa ylimääräinen kuplataso, mutta sen puuttuessa päätin, että kortin vaakatason asettaminen riittää matkamuistoleluun, kukaan ei tarkista niiden kelloja.
2 kadrania (soittoääni) vaakasuora kello eroaa päiväntasaajasta siinä, että tuntimarkkereiden väliset kulmat ovat epätasaiset. Vaakasuoraan aurinkokelloille runko voidaan merkitä kolmella tavalla:
- Ensimmäinen tapa helpoin, mutta ei tarkka, sinun on vain asetettava kello, suuntaamalla se tarkasti, ja tehtävä sitten merkki kehykseen joka tunti ja merkitä siten koko valitsin. On parempi tehdä tämä päivinä, jolloin aikayhtälön korjaus on lähellä nollaa (katso "Analema"). Ja tällaiset tunnit näytetään jo annettuina siviiliaikoina, ottaen huomioon muutos pituusasteella.
- Toinen tapa - merkitseminen geometristen rakenteiden avulla, se tarvitsee lyijykynän, sytyttimen ja kompassin.
Piirrämme kaksi toisiinsa nähden kohtisuoraa viivaa ja merkitsemme pisteen A.
Mistä piirrämme vaihtoviivan niin, että CAB: n kulma on yhtä suuri kuin alueemme leveysaste.
Piirrä pisteestä B kohtisuora linjaan AC ja merkitse pisteellä D
Seuraavaksi pisteestä B piirretään säteen BD ympyrä leikkauskohtaan linjan AB kanssa ja merkitään piste O. Käytä tätä pistettä keskuksena, piirrä säteen OB ympyrä ja jaa se sektoriin 15 °, laajentamalla jokainen säde BC-viivaan. Säteiden ja linjan leikkauspisteet määräävät kellomme tuntimerkinnät.
Yhdistämällä nämä kohdat pisteeseen A, saamme puolet valitsimesta tai pikemminkin sen neljänneksestä, koska tunnirivit 6–12 ovat symmetrisiä linjoille 12–18 akseliin AB nähden ja 18–6 tunnin merkinnät (kutsutaan niitä yöksi) symmetrisesti päiväaikaan.
- Lopuksi, kolmas menetelmä on trigonometrinen tai laskettu. Määritämme aikaviivojen kulmat kaavalla: tan α = sin φ x tan t
Missä α on kehyksen kellokulma
φ- paikan leveysaste
t-aika jaksossa ilmaistuna (mittarina 1h-15 °)
Esimerkiksi tapauksessani 11 ja 12 tunnin viivojen välinen kulma on sin57 ° x tg15 ° = 0.8386x0.2679 = 0.2247, mikä vastaa 12.6 °, minkä vuoksi toistan vielä kerran, että kompaskortti säädetään magneettisen deklinaation suuruudelle ( 11 °).
Puoli- ja neljännestunnin rivit on melko helppo merkitä jakamalla tuntiosa.
Joten yhdellä kahdesta viimeisestä tavasta me merkitsimme kadranin. Tuloksena oleva merkintä näyttää meille paikallisen keskimääräisen ajan, joka eroaa normaalista (siviili) ajasta määrällä, joka riippuu havaintopaikan pituudesta.
Kuten tiedät, lähtölaskenta tulee Greenwichin meridiaania (GMT), ja sitten 15 °: n jälkeen aikavyöhykkeet muuttuvat. Moskovan ajan (MSK) aikavyöhyke on GMT +3, mutta tämä on suhteessa myös todelliseen aurinkoaikaan, esimerkiksi Moskovan todellisen ja normaaliajan välinen ero on 29 minuuttia 40 sekuntia. Tämä tarkoittaa, että kun Punaisen torin soittoäänet lyövät keskiyötä, todellinen keskiyö aurinkoisella hetkellä tulee vasta puolessa tunnissa. Alueellani ero on 31 minuuttia, joten jakoa siirretään puoli tuntia. Näin se näyttää lopputuotteelta:
3 Gnomon (nuolen) on määritelmänsä mukaan taitettava. Tehtävänä oli kestää asennustason leveyskulma ja pystysuuntaisuus. Voit tietysti asettaa sen vain kyljelleen, mutta tässä tapauksessa mitat olivat pienet ja gnomon näytti eksyvän kellon tasolta, joten päätettiin tehdä tämä osa nostettavaksi. Tässä tapauksessa sekä pituutta voidaan suurentaa haluttuihin mittasuhteisiin, ja pystysuoraisuus pidetään hyväksyttävissä rajoissa (gnomonin pelaaminen on 1 °), ja paikan leveyskulma asetetaan hiomalla gnomonin kanta, joka ei muutu myöhemmin.
Tiedot on valmistettu 1mm messingistä. Materiaalin valinta johtuu siitä, että sen on oltava ei-magneettinen, jotta kompassi ei pettäisi, ja se on hyvin perunut juottamiseen pehmeillä juoteilla.
4 analemma (Kreikan ανάλημμα, ”pohja, perusta”) on käyrä, joka yhdistää planeettajärjestelmän (tässä tapauksessa aurinko) keskitähden peräkkäisten sijaintien sarjan tämän järjestelmän yhden planeetan vahvistimeen samaan aikaan vuorokauden aikana vuoden aikana (Wikipedia).
Toisin sanoen tämä käyrä osoittaa, kuinka paljon kellomme ovat kiireessä tai jäljessä suhteessa keskimääräiseen aikaan. Esimerkiksi lokakuussa aurinko on zeniitissä 16 minuuttia aikaisemmin ja helmikuussa 14 minuuttia keskipäivän jälkeen keskimäärin vuodessa. Tämä ilmiö liittyy kiertoradan elliptisyyteen ja maapallon akselin kaltevuuteen. Emme mene yksityiskohtiin, meille on tärkeää tietää, kuinka monta minuuttia sinä päivänä sinun pitää lisätä tai vähentää aurinkokellojen lukemista, jotta aika voidaan määrittää suhteellisen tarkasti. Sijoita tämä kaunis oikari kannen sisäpinnalle tätä varten.
Nyt keräämme kaikki edellä mainitut yhdessä.
Jaamme laitteen ehdollisesti kahteen osaan - todellinen aurinkokello ja kansi (meillä on tasku, joten ne näyttävät savukotelolta). Vanerilevystä leikkasimme viisi suorakaiteen muotoa 100x120 mm.
Leikkaa työkappaleita varten 15 mm kulmat. molemmilla puolilla, kuten kannen yksityiskohdista voidaan nähdä:
Gnomonin ja kompassin asentamiseksi leikkasimme reiät kadran aihioihin takapuolelle ja sitä seuraavalle alustalle. Syventämme Gnomonia niin, että sen pyörimisakseli on kadranin tasossa ja katkaisee yhden vanerikerroksen (se on hieman yli 1 mm.).
Liimaamme osat ja käsittelemme sitten kuten vitsi, huolellisesti viilulla, ja tarkemmin sanoen päätyosat liimataan saman vanerin viilulla ja käsitellään hiekkapaperilla. Kannen ja rungon väliset saranat on valmistettu kuparilangasta ja liimattu epoksilla.
No, sitten harjoittelemme sisustamista niin, että veneemme ei näytä yksinkertaiselta vanerilaatikolta, kanteen kiinnitämme tyylitellyn piirroksen Auringosta
Ja vanhan ilmeen saamiseksi käsittelemme tuotteen hiustenkuivaajalla. Seurauksena on, että saamme juuri sellaisen lelun aikuisille.
Päätelmät. Minusta näyttää siltä, että tällainen teini-ikäinen lahja on paljon mielenkiintoisempi ja hyödyllisempi kuin mikä tahansa kaupasta ostettu uutuusmalli (sitä enemmän et tule yllätykseen). Ainakin tämä asia saa aivot toimimaan, mutta jos uteliaisuus herää oppimaan lisää tieteistä, se on aivan upeaa.
Mutta kuinka kelloa käytetään: