Ceasuri solare și stele.
Omenirea numără timpul de pe ceasul solar din timpuri imemoriale. Este dificil să spui cine și când a propus pentru prima dată să folosească Soarele (și umbra de la el) ca o mână de oră.
Un lucru este evident - această invenție a fost strălucitoare! De aceea chiar și acum, în epoca mecanicii de precizie, a electronicii și a particulelor nucleare, este foarte util ca astronomii amatori să facă chiar și cel mai simplu sundial, săgeata căreia va servi drept umbra de la cea mai apropiată stea.
După cum știți, există trei tipuri principale de ceasuri: ecuatoriale, verticale și orizontale. Ceasul ecuatorial este cel mai simplu. Planul cadranului lor se află în planul ecuatorului ceresc (adică este situat la un unghi (90 ° - f), unde f este latitudinea). Cadranul în sine este împărțit în aceleași unghiuri de la calculul de 1 oră = 15 °. Pointerul poate servi ca orice "știft", întărit în centrul ceasului perpendicular pe planul lor. Nu este dificil să se facă un calendar solar, dar în emisfera nordică vor funcționa numai atunci când declinarea Soarelui este pozitivă (de la echinocțiul de primăvară până în toamnă). În timpul iernii, va trebui să utilizați partea inferioară a cadranului, ceea ce este foarte incomod.
Ceasul vertical este mult mai elegant. Dar chiar și aici există mai multe "capcane". În primul rând, modelul lor matematic este destul de complicat. În al doilea rând, (și acest lucru este important!) Pentru Sundial verticală este necesar să se măsoare cu precizie pereții de rezistentă a clădirii, în cazul în care acestea vor fi atașate. Desigur, toate dificultățile pot fi depășite, dar în prima etapă, aș sfătui face personal sundial orizontală, care combină cu succes acuratețea, performanța și simplitatea. Astfel de ceasuri pot avea o dimensiune diferită de portabile (10-20 cm diametru) la o staționare (1-2 metri și mai mult). Deci, sundialul orizontal este format din două părți: 1) cadranul, situat în planul orizontului; 2) aruncând o umbră pointerului, care, în cel mai simplu caz este un triunghi, din care un colț este egală cu latitudinea geografică a locului de instalare. Indicatorul plan se află în planul meridian (care este situat în nord - sud). În acest caz, unghiul de triunghi egal cu latitudinea locului, ar trebui să arate la nord (pol), iar liniile de ore (și minute) pe cadran trebuie să fie un fel de divergente „fan“ din punctul cel mai sudic al bazei de index. Acum despre absolvirea cadrului. Dacă vrem ca sunetul nostru orizontal să fie "afișat" în același timp cu ceasul normal, procedați după cum urmează.
1) Calculam momentul de la amiaza adevarata. Acest lucru este ușor de făcut cu formula:
De exemplu, pentru vologda vara (L = 2h 40m, h = 0, n = 3) avem:
T (podea) = 12 + 0 - (40m 2h) 20m + 3 + 1 = 13h În acest timp a soarelui este exact în sud și, respectiv, aruncă o umbră a cursorului pe nord (N în figură). Deci, la amiaza, ceasul ar trebui sa arate 13h 20m. (În timpul iernii - 12h 20m).
2) Digitizați cadranul. Un calculator și se utilizează următoarea formulă: tg (a) = sin (f) * tg (t), în cazul în care un - unghi, care este căptușită cu un cadran, f - latitudine, t - intervalul de timp, exprimat, desigur, în grade ( din calculul 1h = 15 °). De exemplu, vrem să știm la ce distanță unghiulară față de direcția nord va fi marcată ca „13 de ore“. Este ușor de observat că pentru a fi substituit în locul t 20 min, exprimată în grade, și fracțiunile acestora. (Pentru aceasta, împărțiți 20 cu 60 și înmulțiți cu 15). După calcule (înlocuind exact latitudinea pentru Vologda), obținem 4,4 °. Acest unghi trebuie să fie eliminat din direcția spre nord în sens invers acelor de ceasornic. După toate calculele, vom obține o masă (pentru un unghi negativ indică faptul că acestea ar trebui să fie retrase din circuitul agricol pe cadran sensul acelor de ceasornic). Desigur, nu trebuie să așteptați date pentru noapte.
Cadranul, desenat conform calculelor de mai sus, poate fi văzut în figură. Pentru un mic solar orizontal (aproximativ 15 cm în diametru), marcajele orare sunt destul de suficiente, deoarece este ușor să se evalueze minutele prin ochi, uitându-se la umbra pointerului. Orei mai mari vor fi necesare calcule suplimentare ale minutelor (sau cel puțin un sfert de oră) - acest lucru se poate face și în conformitate cu formula de mai sus.
Nu uitați că în timpul iernii, valorile numerice ale orelor ar trebui să fie reduse cu unul. De exemplu, în loc de "13 ore" obținem "12-t", în loc de "14" - "13-t" și așa mai departe. Apropo, sundial orizontal portabil poate fi folosit ca o busola. Pentru a face acest lucru, afișăm sunetul la momentul potrivit: apoi indicatorul triunghiular va arăta direcția nord-sud, iar nordul va fi locul unde sunt desenate semnele "12" și "13".
Dacă poți număra timpul la soare într-o zi curată, atunci cum să fii noaptea? Așa este! Stelele ne vor ajuta! Pentru o adevărată astronomie amatorică, nu va fi dificil să determinăm timpul prin aranjamentul caracteristic al stelelor în acest sau în acel sezon al anului. Dar este mai ușor să afli care este oră pentru orientarea constelației Ursa Major. Mai mult decât atât, în vremea cloudless, în latitudinile de la mijloc și la nord, "Cupa Heavenly" nu cade niciodată sub orizont. Imaginați-vă un cadran ceresc, în centrul căruia este Steaua de Nord. Apoi, constelația Ursa Major va deveni o săgeată spațială gigantică.
Acordați atenție (vezi imaginea) că cadranul nostru este împărțit nu pentru 12 ore (ca în orele obișnuite), ci pentru 24 de ore. În acest caz, indicația „0H“ este de peste un punct de Nord, marca „12h“ - pe de cealaltă parte a Steaua Nordului. Valorile "6h" și "18h" sunt situate în direcțiile orientale și orientale. Cu alte cuvinte, trecerea timpului în ore stelare măsurate invers acelor de ceasornic, pentru că este „filare“ Ursa Major, precum și toate celelalte constelații circumpolare. Mai departe. Organizăm o linie dreaptă de la Polaris la stele "Delta" (Megrez) și "Gamma" (Gamma Ursae Majoris) împodobesc partea stângă a Carul de Ursa Major (vezi Fig.). Săgeata indică punctul de echinocțiu de toamnă. (Previzibil, echinocțiul de primăvară va fi în direcția opusă, care, din păcate, nici o stea din Carul Mare).
Apoi, numerele de pe cadran nostru imaginar ceresc va arăta așa-numitul timp sideral (unghiul orar al echinocțiului de primăvară). Astfel, în figura timpul sideral sa dovedit a fi de aproximativ 1 oră până la 30 m. Dintre astronomiei sferice cunoscut faptul că timpul sideral (S) egal cu suma ascensiunii dreapta (RA) a unui obiect ceresc (de exemplu, stea, lună, soare.) Și timpul său unghiul (t).
Din moment ce timpul nostru stelar este deja cunoscut, recunoscând cumva ascensiunea directă a Soarelui, putem calcula unghiul orar (t = S - R.A.). Adăugând la rezultatul obținut 12 ore, primim timp local solar. (După aceasta puteți merge la ora locală). Dar cum să știi ascensiunea directă a Soarelui. Desigur, puteți folosi calendare astronomice, unde pentru fiecare zi sunt date coordonatele ecuatoriale ale Soarelui. Cu toate acestea, este mai bine să "calculați" această informație - un anuar astronomic nu este întotdeauna la îndemână! De fapt, dacă nu urmăriți super-precizie, atunci nu este dificil să cunoașteți ascensiunea directă a Soarelui pentru orice dată.
Prin urmare (adăugați 12 ore), timpul solar local este de 25 h 00 m (sau 1 h 00 m). Să presupunem că observăm în Vologda. Longitudinea acestui oraș este de 2 h 40 m. Se scade de la 25 h 00 m 2 h 40 m, ajungem la 22 h 20 m - acesta este timpul actual al lumii. Trecem la ora locală (adăugați 3 ore) și aici este, rezultatul mult așteptat: acum 1 h 20 m! Verificăm harta în mișcare a cerului înstelat și ne asigurăm că nu greșim.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: