ساخت ساعت آفتابی برای خود علم است. ساخت و ساز به ظاهر ساده گاهی اوقات به آسانی اجرا نمی شود زیرا بسیاری از حقایق فنی و علمی باید در نظر گرفته شوند. هیچ ساعت آفتابی معتبر جهانی وجود ندارد. هر نمونه باید دقیقاً متناسب با مکانی که در آن نصب شده است تنظیم شود تا بتواند در واقع زمان صحیح را بگوید. در زیر دو دستورالعمل مختلف ساخت ساعت آفتابی را مشاهده خواهید کرد: یک نسخه بسیار ساده و با استفاده آسان و یک ساعت آفتابی برای کاربران پیشرفته.
ساعت آفتابی ساده برای مبتدیان
ساعت آفتابی کاربردی را می توان حتی بدون دانش فنی اولیه ساخت. آنقدر آسان است که حتی بچه ها هم می توانند این ساعت آفتابی را بسازند.
مواد
- گلدان گل بزرگ (به قطر حداقل 30-40 سانتی متر)
- میله یا میله فلزی (طول حدود 50-60 سانتی متر)
- ریگ یا ریگ
- قلم ضد آب
ساخت
اگرچه این روش بسیار زمان بر است، اما انجام آن بسیار آسان است و نیازی به دانش قبلی یا درک فنی ندارد.
- گلدان گل را در مکانی آفتابی در باغ قرار دهید
- میله را در وسط گلدان قرار دهید و آن را با سنگریزه یا شن پر کنید
- میله باید حداقل 30-40 سانتی متر از تراشه ها بیرون بزند
- هر ساعت در ساعت نقطه ای را روی لبه گلدان گل که سایه می افتد علامت بزنید
- احتمالا علامت گذاری روز بعد را ادامه دهید
نکته:
در عوض، یک تخته سنگی بزرگ، یک تخته چوبی یا یک دیسک فلزی نیز می تواند به عنوان ساعت آفتابی باشد که میله ای در وسط آن قرار می گیرد. بند انگشتی، سنگ های چسبانده شده و خیلی چیزهای دیگر نیز برای علامت گذاری ساعت مناسب هستند.
ساعت آفتابی برای کاربران پیشرفته
ساعت آفتابی باید از مواد ضد آب و هوا ساخته شود تا بتوان آن را در تابستان و زمستان در فضای باز و در باران و برف رها کرد. در انتخاب مواد هیچ محدودیتی برای تخیل شما وجود ندارد. ساعت آفتابی می تواند از چوب، فلز، سنگ یا حتی پلاستیک ساخته شود. مهم است که ابزار مناسب برای پردازش مواد در دسترس باشد.
مواد
- سه تخته چوبی حدود 20×25 سانتی متر (ترجیحاً 3 تا 4 میلی متر ضخامت)
- فرتساو
- مربع مجموعه بزرگ، طولانی ترین ضلع 22 سانتی متر (یا نقاله دیگر)
- قطب نما (حداقل قطر 20 سانتی متر)
- مداد
- قطب نما
- رنگ یا لعاب برای نقاشی
برش ساعت
صفحه ساعت از یکی از تخته ها ساخته شده است. می توان آن را گرد یا مربع برش داد.
- مربع: طول لبه 20 سانتی متر
- دایره: قطر 20 سانتی متر
برای ایجاد دایره بهتر است ابتدا مربعی به طول لبه 20×20 سانتی متر روی تخته بکشید. از طرف دیگر، تخته را می توان بلافاصله به این اندازه برش داد. برای علامت گذاری مرکز، دو خط مورب از گوشه ها کشیده می شود. جایی که خطوط به هم می رسند مرکز میدان است. نوک قطب نما در این نقطه قرار می گیرد و دایره ای به قطر 20 سانتی متر (شعاع مربوط به 10 سانتی متر) کشیده می شود.سپس دایره را با اره چوبی برش دهید یا فقط آن را خط بکشید و تخته را به صورت مربع رها کنید.
برچسب شماره گیری
دایره با استفاده از مربع تنظیم شده و یک مداد ظریف به 24 تکه کیک به اندازه مساوی تقسیم می شود. بنابراین خطوط از لبه تا مرکز کشیده می شوند. تمام تقسیمات باید دارای زاویه 15 درجه باشند. هر یک از خطوط یک ساعت کامل را نشان می دهد. از نظر تئوری همه اعداد را می توان رسم کرد. ساعت آفتابی حرفه ای تر به نظر می رسد اگر فقط ساعات واقعی آفتاب (یعنی از حدود 6 صبح تا 9 بعد از ظهر) ثبت شود. بعلاوه، اگر فقط هر سوم یک ساعت (6، 9، 12، 15، 18 و احتمالاً 21) استفاده شود، شماره گیری کمتر به هم ریخته به نظر می رسد.
تعیین عرض جغرافیایی
حالا کمی پیچیده‌تر می‌شود، زیرا برای اینکه ساعت آفتابی درست کار کند، باید با محور زمین هم راستا شود.یک لبه کاستور سایه مثلثی باید موازی با محور زمین باشد. برای این کار باید بدانید مکانی که قرار است ساعت آفتابی در آن نصب شود در چه عرض جغرافیایی است. عرض جغرافیایی به موازات خط استوا است، آلمان بین موازی 48 در جنوب و موازی 54 در شمال قرار دارد.
نمونه هایی برای جهت یابی:
- 48. تا موازی 49: فرایبورگ، اشتوتگارت، اولم، مونیخ، پاسائو
- 49. تا 50 درجه عرض جغرافیایی: زاربروکن، کارلسروهه، مانهایم، نورنبرگ، وورزبورگ
- 50. عرض جغرافیایی: فرانکفورت آم ماین، ویسبادن، ماینتس
- 51. عرض جغرافیایی: کلن، ارفورت، درسدن
- 51.-52. عرض جغرافیایی: دورتموند، کاسل، لایپزیگ، ماگدبورگ
- 52.-53. عرض جغرافیایی: اسنابروک، هانوفر، برلین، برمن
- 53.-54. عرض جغرافیایی: هامبورگ، شورین، روستوک
- 54.-55. عرض جغرافیایی: کیل، فلنزبورگ
نکته:
با یک برنامه قطب نما با کنترل GPS می توانید موقعیت خود را بسیار دقیق تعیین کنید و این اغلب به صورت رایگان به عنوان یک برنامه کوچک در دسترس است. یا به روش کلاسیک، یک آتال یا نقشه بردارید و عرض جغرافیایی خود را در آنجا بخوانید.
Crop shadow caster
عرض جغرافیایی یکی از زوایای مثلث تشکیل دهنده سایه است. اکنون این زاویه با استفاده از مربع تنظیم شده روی تخته دوم ترسیم می شود. برای این کار تخته را بچرخانید تا قسمت بلند آن در پایین باشد. مربع مجموعه طوری قرار می گیرد که مقیاس سانتی متر به سمت پایین باشد. ترازو باید با تخته در پایین تراز باشد. اکنون مربع مجموعه به قدری به سمت چپ فشار داده شده است که نقطه صفر (A) مقیاس تقریباً در یک سوم سمت چپ صفحه باشد.
- نقطه صفر را با یک خط مداد ظریف علامت گذاری کنید (نقطه A)
- زاویه مناسب را از سمت راست پایین تابلو بخوانید
- با نقطه (نقطه B) علامت بزنید
- یک خط اتصال بین نقاط A و B رسم کنید
- زاویه به سمت راست باز می شود
- مربع تنظیم شده را به نقطه صفر (صفر مقیاس در نقطه A) جایگزین کنید
- مربع تنظیم شده را به سمت راست بچرخانید تا خط 90 درجه روی خط اتصال بین نقاط A و B قرار گیرد
- حالا مربع تنظیم شده را به سمت بالا فشار دهید تا به فاصله 10 سانتی متری از لبه تخته (سمت راست) برسید، نقطه C را روی لبه تخته علامت بزنید
- خط 10 سانتی متری را با مداد بکشید
- از نقطه انتهایی خط 10 سانتی متری (نقطه C) به صورت عمودی به سمت بالا بکشید
- نقطه ای را که این خط با زاویه برخورد می کند (بین نقاط A و B) علامت گذاری کنید
- در صورت لزوم، خط بین A و B را گسترش دهید
- مثلث قائم الزاویه با زاویه راست در پایین سمت راست ایجاد می شود
- مثلث را با اره مویی برش دهید
نکته:
اگر مطمئن نیستید که آیا همه کارها را درست انجام می دهید، ابتدا می توانید ساعت آفتابی را به عنوان مدل از مقوا بسازید.
گردشگر و سایه بان را جمع کنید
گردشگر به صورت صاف روی زمین قرار نمی گیرد، بلکه با زاویه کمی در سایه انداز نصب می شود. به این ترتیب انحراف ناشی از انحنای زمین جبران می شود.
- گردشگر را در ساعت 12، علامت پنج سانتی متر عمق و عرض تخته (3 یا 4 میلی متر) دیدید
- مثلث را در خط 10 سانتی متری (از بلندترین ضلع) به عمق 5 سانتی متر و عرض 3 (یا 4) میلی متر دید
- هر دو قسمت را کنار هم قرار دهید (زاویه راست مثلث با علامت ساعت 12 مطابقت دارد)
- احتمالاً اگر برش ها کمی بزرگ هستند چسب بزنید
- هر دو قسمت باید محکم به هم بچسبند
صفحه پایه را جمع کنید
صفحه پایه ساعت آفتابی اکنون از صفحه چوبی سوم ایجاد شده است.
- سایز: 2025 سانتی متر
- خط به طول 25 سانتی متر اکنون در وسط ضلع بلند کشیده شده است
- بشقاب را با ضلع بلند به سمت پایین بچرخانید
- انتهای چپ خط را با S (جنوب) علامت گذاری کنید
- انتهای سمت راست خط را با فلش و N (شمال) برچسب بزنید
- از سمت راست تخته 5 سانتی متر روی تخته اندازه بگیرید
- از نقطه (عمود بر خط شمال به جنوب) خط بکشید
- این خط خط غرب به شرق را نشان می دهد
- گردشگر (با سایه) را با اعداد رو به شمال تراز کنید
- تنظیم با ضلع پایین (ساعت 12) دقیقاً روی خط شرقی-غربی
- با میخ یا پیچ کوچک ثابت کنید
ساعت آفتابی را تنظیم کنید
برای اینکه زمان به درستی روی ساعت آفتابی نمایش داده شود، فلش روی صفحه پایه باید دقیقاً به سمت شمال باشد. قطب نما برای این مورد نیاز است. اکنون می توان زمان خورشیدی را از سایه ای که مثلث (منبع سایه) روی صفحه می اندازد، خواند.
آفتاب
اگر از ساعت آفتابی استفاده می کنید، نباید تعجب کنید که این زمان با زمانی که ساعت ما نشان می دهد کمی متفاوت باشد. زمان منطقه در ساعت های معمولی نمایش داده می شود. به عنوان مثال، در آلمان، ساعت اروپای مرکزی (CET) اعمال می شود. اگرچه مادرید پایتخت اسپانیا حدود 2500 کیلومتر دورتر از غرب است و خورشید تنها یک ساعت و نیم دیرتر از شرق بوداپست به بالاترین نقطه خود می رسد، ساعت 12 ظهر در هر دو شهر به طور همزمان نمایش داده می شود.
نتیجه گیری
ساخت ساعت آفتابی ساده با استفاده از گلدان گل یا دیسکی که میله ای به صورت عمودی درون آن قرار می گیرد که در ساعات خاصی از روز بر روی آن سایه می اندازد امکان پذیر است. اکنون تنها کاری که باید انجام دهید این است که برای هر ساعت یک علامت بزنید. ساعت های آفتابی حرفه ای محور زمین و عرض جغرافیایی مکانی که ساعت آفتابی در آن قرار دارد را نیز در نظر می گیرند.
