Sluneční hodiny

25. března 2012 v 22:14 |  Pokusy ve Fyzice

Slunce
nejen hřeje a svítí, ale už ve starověku sloužilo lidem také k měření času. Dnes, v době digitálních hodin, měříme čas mnohem přesněji a sluneční hodiny se pro nás staly zajímavou astronomickou, geometrickou a konstruktérskou hříčkou.
Základní potřeby:
  • materiál pro stojánek (překližka, prkénka, plech)
  • kompas nebo buzola
Stavba slunečních hodin:
Sluneční hodiny byly po staletí nejdůležitějším zařízením pro měření času. Během doby se objevilo velké množství různých konstrukcí a typů, které se liší tvarem, velikostí i způsobem měření. Jedno však mají všechny společné - vhodný ukazatel vrhá stín (tyčka, štěrbina, hrana) na stupnici pro odečítání času. Před stavbou hodin vybereme vhodné místo, na které po většinu dne dopadá sluneční světlo.
Popíšeme si zjednodušenou konstrukci tří nejběžnějších typů slunečních hodin. :
1. Vodorovné hodiny
Do vodorovné plochy zapustíme ukazatel (tyčku nebo plný trojúhelník) tak, aby rovina ukazatele ležela ve směru severojižním a ukazatel svíral s vodorovnou rovinou úhel odpovídající zeměpisné šířce místa. Pro všechna místa v naší republice je to s dostatečnou přesností úhel 50°. Konstrukce číselníku vyžaduje aspoň základní znalosti sférické astronomie a proto si raději vytiskneme jeho předlohu, na kopírce ji zvětšíme na potřebnou velikost a tuto předlohu použijeme pro nakreslení číselníku a doplnímě ozdobnými číslicemi.
Vodorovné hodiny můžeme zhotovit také v "kapesní" verzi, základní vodorovná deska s číselníkem je ze silnější překližky, trojúhelníkový ukazatel z tenčí překližky zapustíme do výřezu v základní desce. Před měřením času však pomocí kompasu nebo buzoly musíme hodiny nejprve natočit v severojižním směru.

2. Válcové hodiny

Tento typ slunečních hodin působí velmi atraktivně a přitom jejich konstrukce je prostá: číselník je umístěn na části pláště válce, ukazatel (tyčka, silný drát) tvoří osu válce. Ukazatel svírá s vodorovnou rovinou, podobně jako u předešlého typu, úhel odpovídající zeměpisné šířce místa, tj. 50°. Držák ukazatele i plášť válce může být ze silnějších navzájem snýtovaných, sešroubovaných nebo spájených mosazných pásků, ukazatel je z mosazného drátu a stojánek z prkénka.
Hodinové rysky jsou od sebe stejně vzdáleny, jejich vzdálenost d závisí na poloměru válcer podle vztahu
d = ¶ . r / 12
3. Svislé hodiny
Tyto hodiny najdeme často na jižních stěnách historických budov i rekreačních chalup. Ukazatel je zapuštěný do zdi tak, že jeho rovina opět leží v severojižním směru a tyč svírá s rovinou zdi úhel 90° mínus zeměpisná šířka místa. Pro naši republiku je to úhel 90°- 50° = 40°.Protože málokterá stěna je obrácená přesně k jihu, je nejjednodušší zkonstruovat hodinové rysky číselníku pokusně - během letního slunečného dne vyznačíme na stěně každou hodinu polohu stínu ukazatele.

Trochu astronomie:
Údaj našich slunečních hodin budeme jistě pečlivě srovnávat s údajem na běžných hodinkách - a budeme zklamáni, protože sluneční hodiny většinou "půjdou špatně". Někdy se budou předbíhat, jindy zase opožďovat. Není to však chyba ani náramkových, ani slunečních hodin, protože každé ukazují jiný čas. Náramkovými hodinkami měříme tzv. střední sluneční čas, který plyne rovnoměrně. Sluneční hodiny svým stínem měří tzv. pravý sluneční čas a ten není rovnoměrný, protože Země neobíhá kolem Slunce po kružnici, ale pohybuje se po eliptické dráze různou rychlostí v různých ročních obdobích.
Rozdíly mezi pravým a středním slunečním časem vyjadřuje časová rovnice a její údaje najdeme v např. v hvězdářských ročenkách. Největší rozdíly v údajích slunečních a obyčejných hodin zjistíme v polovině února (kolem 14 minut) a začátkem listopadu (asi 16 minut). Oba časy se prakticky shodují v polovině června a začátkem září. Ale jak už jsme řekli na začátku - sluneční hodiny v naší přetechnizované době stavíme hlavně jako milou připomínku starých časů.
 

Buď první, kdo ohodnotí tento článek.

Nový komentář

Přihlásit se
  Ještě nemáte vlastní web? Můžete si jej zdarma založit na Blog.cz.
 

Aktuální články

Reklama