Jak přesné jsou sluneční hodiny?
Někdy se můžeme setkat s kolemjdoucími při porovnání času na slunečních hodinách s jejich vlastními hodinkami a ve většině případů můžete vidět rozdíly mezi údaji obou časovačů. Naše hodinky dnes nastavujeme podle velmi přesných atomových hodin, takže sluneční hodiny nefungují tak, jak by měly? Naopak, aby to bylo možné, existují dvě opravy. První souvisí s délkou místa, kde se nacházejí naše hodiny, a druhý vyplývá z tzv rovnice času, která eliminuje proměnnou rychlost, s jakou Země obíhá kolem Slunce.
Pěkně popořádku. Sluneční hodiny ukazují místní čas, skutečný čas určený zdánlivými pohyby slunce. Jako 12 hodin, což je poledne, předpokládáme okamžik, kdy se Slunce tyčí nad daným místem, tj. Dosáhne nejvyššího bodu své denní cesty z východu na západ. To znamená, že v místech na sever a na jih od tohoto místa přesně stejná sluneční hodina. Například (při pohledu od pobřeží k horám) v Gdaňsku, Grudziądzu, Toruni, Wieluńi, Rybniku a Těšíně padá sluneční poledne víceméně současně. Rozdíly v čase budou patrné ve městech na východě a západě. V případě naší země může tento rozdíl dosáhnout až přibližně 50 minut (např. V Chełmu dosahují Słońce svého vrcholu o 48 minut dříve než v Zgorzeleci). K překlenutí těchto rozdílůbyl zaveden čas zóny. Téměř celá Evropa je ve středoevropském čase, který je určen na základě 15 ° poledníku běžícího na naší západní hranici. Jinými slovy, 12 hodin v Polsku, Německu, Francii a mnoha dalších evropských zemích padá, když je Slunce přesně nad poledníkem této délky.
Korekce zeměpisné délky pro naše sluneční hodiny vypočítá rozdíl ve stupních mezi délkou místa, kde stojí hodiny, a zonálním poledníkem (15 °) a vynásobí výsledek 4, protože 1 stupeň se rovná 4 minutám. Počítáme korekci pro Krakov, město leží na délce 20 °.
20 ° - 15 ° = 5 °, výsledek se vynásobí 4 a získaných 20 minut se odečte od odečtu ze slunečních hodin (tyto rozdíly se odečtou, nepřičtou, protože většina polských měst se nachází východně od 15. poledníku).
A ještě jeden příklad, tentokrát pro Varšavu, která leží na délce 21 °:
21 ° - 15 ° = 6 °, výsledek se vynásobí 4. Korekce je 24 minut, kterou odečteme od slunečních hodin.
Tímto způsobem jsme jen jeden krok od stanovení oficiálního času. Nyní stačí vzít v úvahu korekci vyplývající z časové rovnice. Opravu pro každý den v roce můžeme přečíst z tabulky (foto 2).
Například pokud 11. května sluneční hodiny ukazují 9,46 (po zohlednění korekce zeměpisné délky), pak po přidání 3 minut a asi 38 sekund se zaokrouhlíme na 9,50. V období od března do října platí letní čas, takže k výsledku byste měli přidat ještě jednu hodinu. V našem příkladu to tedy bude 10.50 DST. Čtyřikrát za rok je korekce časové rovnice 0, takže sluneční hodiny ukazují stejný čas jako mechanické hodinky. To se koná 15. dubna, 14. června, 2. září a 25. prosince.
Určení místního poledníku
Pro správné nastavení slunečních hodin v zahradě je nutné určit místní poledník (foto 3). To umožňuje určit, ve které rovině se Slunce tyčí nad zahradou a místem budoucích měření času. Poznámka: k tomu nepoužívejte kompas, protože magnetický sever se od zeměpisného severu značně liší.
1. Vyberte si slunné, rovné místo. Nechte to být prázdné a bez nerovností. To by mělo být místo, kam plánujeme umístit hodiny.
2. Zapíchněte svislou tyč nebo přímou tyč do země. Instalujeme to velmi opatrně. Bude to měřicí gnomon, stejný, jaký používali starověcí. Optimální délka je 1-1,5 m (příliš krátká bude poskytovat nespolehlivé hodnoty a příliš dlouhá bude mít za následek rozmazání stínu na zemi).
3.2-3 hodiny před polednem vytvoříme kolem gnome kruh s poloměrem rovným délce jeho stínu (v letním období se sluneční poledne koná kolem 13:00)
4. Označte přesné místo, kde se konec stínu gnomonu dotkne kruhu.
5. Čekáme, až se konec gnomonova stínu dotkne kruhu znovu. Stane se to 2-3 hodiny odpoledne. Označujeme toto místo.
6. Ze dvou bodů označených na kružnici nakreslíme oblouky se stejným poloměrem, větším než je vzdálenost mezi body (na velikosti tohoto oblouku nezáleží, ale navrhujeme, aby byl 1,5–2krát větší než vzdálenost mezi body). Označíme přesná místa jejich průsečíku - měla by být dvě, jedna na každé straně gnomonu.
7.Místa průniku oblouků spojíme přímkou - měla by procházet místem, kam jsme umístili gnomona. Gratulujeme, toto je náš místní poledník!
Abyste zvýšili přesnost takového měření, můžete kolem gnomonu vytvořit několik kruhů s jiným poloměrem a na každém z nich označit místa, kde se jich dotýká stín. Následující postup by se měl opakovat pro každý z kruhů a nakreslená poledníková čára by měla být stejná pro všechny z nich. Bez ohledu na konstrukci slunečních hodin můžeme uvažovat o poledníku a nastavení gnomonu, který vždy ukáže okamžik pravého poledne. Jedná se o jedinečnou atrakci, kterou doma nemá nikdo jiný.
Stíny jsou v létě velmi krátké a v zimě dlouhé. Proto se nejpřesnější měření provádějí kolem rovnodennosti. Koná se dvakrát ročně 20. - 21. března a 22. - 23. září.
Kreslení vodorovných hodin Ciferník
lze kreslit pomocí libovolného bezplatného počítačového programu dostupného na internetu (např. Shadows Pro) nebo lze kreslit kreslicími nástroji. Zde je krok za krokem instrukce (Obrázek 4).
1. Nakreslete dvě kolmé čáry AB a CO protínající se v bodě O. Takto vytvořené segmenty budou použity později k označení hodin: CO bude čára 12 hodin, AO - 6:00 a OB - 18. svět.
2. Z bodu O nakreslíme přímku OD tak, aby úhel COD měl hodnotu rovnající se zeměpisné šířce místa, pro které jsou hodiny určeny. V našem příkladu je to 50 °, což odpovídá jižním okresům Krakova.
3. Z libovolného bodu E na OD nakreslíme přímku EF kolmou k OD a protínající CO v bodě F.
4. Z bodu F nakreslíme přímku GH rovnoběžně s AB.
5.Z bodu F změříme délku segmentu FE posuvným měřítkem a poté označíme bod C na CO tak, aby se FC rovnal FE.
6. Z bodu O změříme délku OC segmentu posuvným měřítkem a potom označíme body A a B na přímce AB tak, aby OA a OB byly rovny OC.
7. Z bodů A, B a C nakreslíme oblouky libovolného stejného poloměru.
8. Rozdělíme oblouky na úhly 15 °.
9. Z bodu C natáhněte ramena úhlů tak, aby překročily čáru GH.
10. Z takto vytvořených bodů J a L nakreslíme čáry JK a LM rovnoběžně s CO a překročíme přímku AB.
11. Z bodů A a B natáhněte ramena úhlů oddělujících jejich oblouky tak, aby protínaly přímky JK a LM.
12.Z bodu O nakreslíme čáry spojující O s místy, kde ramena úhlů protínají čáry GH, JK a LM.
Hodinové řádky vodorovných slunečních hodin jsou nyní připraveny. Takto se na nakreslených hodinách označí hodiny (foto 5, pořadí jejich aplikace musí být ve směru hodinových ručiček).
Ve výše uvedeném příkladu můžete vidět oblouk nakreslený kolem bodu O, kde končí hodinové čáry. Není to nutné, ale díky tomu se vyhýbáme hustotě, která vzniká, když je tolik linek soustředěno na jednom místě. To je čistě estetická otázka. Hotové sluneční hodiny jsme nastavili tak, aby se čára CO shodovala s místním poledníkem, který jsme dříve označili na místě, kde byly nainstalovány hodiny. Bod C a konec gnomonu musí směřovat na sever, bod A na západ a bod B na východ. Bod O je naproti tomu důležitý z jiného důvodu: jedná se o takzvaný střed slunečních hodin, kde musí být umístěn spodní vrchol gnomonu.
Dariusz Oczki
Editor webových stránek Gnomonika.pl
