Поздрав свима! Представљам вам забаву занатима, направљен властитим рукама од импровизованих материјала. С једне стране, то је само играчка, сувенир, а са друге, то је озбиљна ствар, за коју су потребна одређена знања и вештине у областима науке као што су астрономија, географија, математика и физика. Говорит ћемо о древном уређају за одређивање времена - сунчаном сату, за који су вероватно сви чули, неки чак видели, неко је то можда и учинио. Мислим да нема потребе детаљно описивати принцип рада и дизајн стационарних сатова, на интернету је све детаљно описано, усредсредит ћу се само на неколико детаља и карактеристика.
Да бисмо изградили овај дизајн, потребно нам је:
1. Шперплоча 3-слојна 4 мм
2. Компас са сувом стрелицом
3. Месингани лим дебљине 1 мм.
4. Бакрена жица ø 0,8-1 мм.
Комплет алата је следећи:
1. Тестера за нож
2. Веома оштар нож
3. Слагалица је обична (није електро)
4. Инструмент за цртање (компас, носач, равнало итд.)
5. Шкаре за метал
6. лемљење жељеза
7. Скуп датотека
8. Грађевински фен за косу
9. брусни папир разних величина зрна
10. По жељи, апарат за горење
Из наслова чланка већ постаје јасно да је овај уређај покретљив, односно преносив, који треба да буде оријентисан у односу на земаљске координате да би одредио време, наиме: линија поднева сата требала би се подударати са правцем меридијана. За то је у дизајн уграђен компас. Успут, овај сат тачно ће показати вријеме само у подручју чије су координате кориштене у прорачунима. Географска дужина места одређује угао нагиба гномона (казаљке сата) и временску поделу кадрана (бројчаник), а географска ширина важна је за корекцију локалног времена према временској зони (цивилно време).
Наши сатови састојат ће се од сљедећих елемената:
1 компас. За тачнију оријентацију сјеверног смјера, сат користи мало модифицирани обични компас са стрелицом. Побољшање се састоји у чињеници да је компас картица залепљена директно на стрелицу, и не само залепљена, већ корекцијом магнетне деклинације (за наше подручје то је 11 °, што може да створи грешку од око сат времена)
За почетак, компас сам раздвојио на његове компоненте:
Свидело ми се цртање карте коју сам управо преузео са Интернета, одштампао је у правој величини на фото-папиру и залетео је на стрелицу узимајући у обзир магнетну деклинацију, пошто је већ постојала матура на картици
Са балансирањем сам морао да покосим брушењем стражње стране.
И још једна функција такве компас картице, осим што показује смер ка северу, делује као ниво за подешавање равнине сата у водоравном положају. Наравно, било би боље успоставити додатни ниво мјехурића, али због недостатка тога, одлучио сам да ће постављање хоризонталности на картици бити довољно за сувенир играчку, а нико неће провјерити звоњаве на њима.
2 кадра (бројчаник) хоризонтални сат се разликује од екваторијалног по томе што су углови између ознака сата неуједначени. За хоризонталне сунчане инсталације, обележавање оквира може се извршити на три начина:
- Први начин најлакше, али не и тачно, само требате да подесите сат, строго га оријентишући, а затим сваки сат на маркирајте на оквиру и тако означите целокупни бројчаник. Боље је то радити у данима када је корекција једнаџбе времена близу нули (види „Аналема“). И такви ће сати бити приказани већ давањем цивилног времена, узимајући у обзир амандман у дужини.
- Други начин - за обележавање помоћу геометријских конструкција, потребна му је оловка, носач и компас.
Нацртамо две међусобно окомите линије и обележимо тачку А.
Из које цртамо АЦ линију тако да је угао ЦАБ једнак земљописној ширини нашег подручја.
Од тачке Б нацртајте окомицу на линију АЦ и означите тачком Д
Затим од тачке Б нацртајте круг полупречника БД до пресека са линијом АБ и обележите тачку О. Сада, користећи ову тачку као центар, нацртајте круг полупречника ОБ и поделите је на секторе од 15 °, протежући сваку зраку до БЦ линије. Тачке пресека зрака и линије одређиват ће сатне ознаке наших сатова.
Спајајући ове тачке са тачком А, добијамо половину бројача, тачније његове четвртине, јер су линије сата од 6 до 12 симетричне према линијама од 12 до 18 у односу на АБ оси, а ознаке од 18 до 6 сати (назовимо их ноћ) симетричне су за дневни.
- Па, коначно, трећа метода је тригонометријска или прорачуната. Угла временских линија одређујемо формулом: тан α = син φ к тан т
Где је α угао сата на оквиру
φ- ширина места
т-временски период изражен у мерама степена (од израчунавања 1х-15 °)
На пример, за мој случај, угао између линија од 11 до 12 сати биће син57 ° к тг15 ° = 0,8386к0,2679 = 0,2247, што одговара 12,6 °, због чега, понављам поново, компасна картица се подешава за величину магнетне деклинације ( 11 °).
Полусатне и четвртчасовне линије прилично су једноставне за обележавање дељењем одељка сата.
Дакле, на један од последња два начина, кадран нас је обележио. Резултирајућа маркација показаће нам просечно локално време, које се разликује од стандардног (цивилног) времена за износ који зависи од дужине места посматрања.
Као што знате, одбројавање долази из Греенвицх Меридиан (ГМТ), а после 15 ° се временске зоне мењају. За московско време (МСК), временска зона је ГМТ +3, али то је такође у односу на право соларно време, на пример, разлика између истинског и стандардног времена у Москви износи 29 минута и 40 секунди. То значи да када звона на Црвеном тргу претуку поноћ, права поноћ по сунчаном времену доћи ће тек за пола сата. У мом подручју разлика је 31 минут, тако да су поделе помјерене за пола сата. Ево како то изгледа на готовом производу:
3 Гномон (стрелица), по дефиницији, мора да се склопи. Задатак је био да издржи угао земљописне ширине и вертикалност инсталационе равни. Наравно, можете да га положите са своје стране, али у овом случају димензије су биле мале и гномон је изгледао као да се изгубио у равнини сата, па је одлучено да се овај део подиже. У овом случају се обе дужине могу повећати на жељене пропорције, а вертикалност се одржава у прихватљивим границама (игра гномона је унутар 1 °), а угао земљописне ширине места поставља се млевењем пете гномона, што се после не мења.
Детаљи су израђени од месинга од 1 мм. Избор материјала настаје због чињенице да мора бити немагнетни, да не би заваравао компас, и добро је подлегао лемљењу меким прикупљачима.
4 аналемма (Грчки αναλημμα, „база, темељ“) је крива која повезује низ узастопних позиција централне звезде планетарног система (у нашем случају Сунце) у средишту једне од планета овог система у исто доба дана у току године (Википедиа).
Другим речима, ова крива показује колико су наши сатови у журби или заостају у односу на просечно време. На пример, у октобру је Сунце на свом зениту 16 минута раније, а у фебруару 14 минута после подне у просечном годишњем времену. Овај феномен је повезан са елиптичношћу орбите и нагибом осе Земље. Нећемо улазити у детаље, важно нам је да знамо колико минута требате да додате или одузмете од очитавања наших сунчаних дана како бисмо релативно тачно одредили време. Да бисмо то учинили, поставићемо ову прелепу тиквицу на унутрашњу површину поклопца.
Сада сакупљамо све горе наведено заједно.
Условно ћемо свој уређај поделити на два дела - стварни сунчани сат и поклопац (имамо џепни, па ће изгледати као кутија за цигарете). Из листа шперплоче изрезали смо пет правоугаоника величине 100к120 мм.
За радне комаде изрежите углове од 15 мм. са сваке стране, као што се види на детаљима корица:
Да бисмо инсталирали гномон и компас, изрезали смо рупе у цадранским празнинама на стражњој страни и подлози иза њега. Гномон продубљујемо тако да ос његове ротације лежи у равнини кадрана, одсијецајући један слој шперплоче (нешто је више од 1 мм.).
Лепимо делове, затим, као у шали, пажљиво обрадимо датотеку, и да будемо прецизнији, крајњи делови су залепљени фурниром из исте шперплоче и обрађени брусним папиром. Шарке које спајају поклопац на кућишту направљене су од бакарне жице и залепљене епоксидом.
Па, онда се бавимо украшавањем тако да наш занат не личи на обичну кутију од шперплоче, на поклопац залепимо стилизовани цртеж Сунца
Да бисмо добили стари изглед, производ ћемо обрадити сушилом за косу. Као резултат, добијамо управо такву играчку за одрасле.
Закључак Чини ми се да је такав поклон за тинејџера много занимљивији и кориснији од било којег новокомпонованог гаџета купљеног у продавници (тим више што вас неће изненадити). Бар мозак то функционира, али ако се пробуди радозналост како би научили више о наукама, биће баш дивно.
Али како користити сат: