Kuinka tarkka aurinkokello on?
Joskus voimme tavata ohikulkijoita vertailemassa aurinkokellon aikaa omaan kelloonsa, ja useimmissa tapauksissa näet erot kummankin ajastimen ilmaisujen välillä. Nykyään asetamme kellomme erittäin tarkkojen atomikellojen mukaan, joten eivätkö aurinkokellot toimi niin kuin pitäisi? Päinvastoin, tämän mahdollistamiseksi on kaksi korjausta. Ensimmäinen liittyy sen paikan pituusasteeseen, jossa kellomme sijaitsee, ja toinen johtuu ns aikayhtälö, joka eliminoi muuttuvan nopeuden, jolla maa kiertää aurinkoa. Mutta yksitellen. Aurinkokello näyttää paikallista aikaa, joka on auringon näennäisten liikkeiden määräämä reaaliaika. Kello 12 eli keskipäivällä oletetaan hetkeä, jolloin aurinko kohoaa tietyn paikan yläpuolelle, eli se saavuttaa päivittäisen polkunsa korkeimman kohdan idästä länteen. Tämä tarkoittaa, että paikoissa pohjois- ja eteläpuolella tästä paikasta täsmälleen sama aurinkotunti. Esimerkiksi (rannikolta vuorille katsottuna) Gdańskissa, Grudziądzissa, Toruńissa, Wieluńissa, Rybnikissä ja Cieszynissä aurinkokeskipäivä laskee enemmän tai vähemmän samaan aikaan. Aikaeroja on kuitenkin havaittavissa toisistaan itään ja länteen sijaitsevissa kaupungeissa. Maamme tapauksessa tämä ero voi olla jopa noin 50 minuuttia (esim. Chełmissa aurinko saavuttaa huippunsa 48 minuuttia aikaisemmin kuin Zgorzelecissä). Näiden erojen voittamiseksi otettiin käyttöön vyöhykeaika. Lähes koko Eurooppa on Keski-Euroopan aikaa, joka määräytyy länsirajallamme kulkevan 15° pituuspiirin perusteella.Toisin sanoen kello 12 Puolassa, Saksassa, Ranskassa ja monissa muissa Euroopan maissa on silloin, kun aurinko on täsmälleen tämän pituuspiirin pituuspiirin yläpuolella.
Aurinkokellomme pituusasteen korjaus laskee kellon pituusasteen ja vyöhykemeridiaanin (15 °) välisen eron asteina ja kertoo tuloksen neljällä, koska 1 aste on 4 minuuttia. Lasketaan korjaus Krakovalle, kaupungin pituus on 20 °.
20 ° - 15 °=5 °, tulos kerrotaan 4:llä ja saatu 20 minuuttia vähennetään aurinkokellon lukemasta (nämä erot vähennetään, emme lisää, koska useimmat Puolan kaupungit sijaitsevat 15. pituuspiirin itäpuolella).
Ja vielä yksi esimerkki, tällä kertaa Varsovalle, jonka pituus on 21 °:
21 ° - 15 °=6 °, tulos kerrotaan 4:llä. Korjaus on 24 minuuttia , jonka vähennämme lukuaurinkokellosta.
Tällä tavalla olemme askeleen päässä virallisen ajan vahvistamisesta.Nyt riittää, kun otetaan huomioon aikayhtälöstä johtuva korjaus. Voimme lukea korjauksen jokaiselle vuoden päivälle taulukosta (kuva 2).
Jos esimerkiksi 11. toukokuuta aurinkokello näyttää 9.46 (pituusasteen korjaus huomioiden), niin 3 minuuttia ja noin 38 sekuntia lisäämällä pyöristetään arvoon 9.50. Maaliskuun ja lokakuun välisenä aikana sovelletaan kesäaikaa, joten sinun tulee lisätä yksi tunti saatuun tulokseen. Joten esimerkissämme kello on 10.50 DST. Neljä kertaa vuodessa aikayhtälön korjaus on 0, joten aurinkokellot näyttävät saman ajan kuin mekaaniset kellot. Tämä tapahtuu 15. huhtikuuta, 14. kesäkuuta, 2. syyskuuta ja 25. joulukuuta.
Paikallisen meridiaanin löytäminen
Aurinkokellon oikeaksi asettaminen puutarhaan , on tarpeen asettaa paikallinen meridiaani (kuva 3). Näin voidaan määrittää, missä tasossa aurinko kohoaa puutarhan ylle ja tulevien aikamittausten paikan. Huomaa: älä käytä tähän kompassia, koska magneettinen pohjoinen eroaa melko merkittävästi maantieteellisestä pohjoisesta.
1.Valitse tasainen, aurinkoinen paikka. Olkoon se tyhjä ja vailla eriarvoisuutta. Sen pitäisi olla paikka, johon aiomme laittaa kellon
2.Työnnä pystysuora sauva tai suora sauva maahan. Suoritamme sen erittäin huolellisesti. Se on mittausgnomoni, sama, jota muinaiset käyttivät. Optimaalinen pituus on 1-1,5 m (liian lyhyt antaa epäluotettavia lukemia, ja liian pitkä tekee varjon pään hämärtyä maassa).
3.2-3 tuntia ennen aurinkokeskipäivää teemme tontun ympärille ympyrän, jonka säde on yhtä suuri kuin sen varjon pituus (kesäaikaan aurinkokeskipäivä n. klo 13).
4.Merkitse tarkka paikka, jossa gnomonin varjon pää koskettaa ympyrää
5.Me odota loppua, gnomonin varjo koskettaa ympyrää uudelleen. Tämä tapahtuu 2-3 tuntia iltapäivällä. Merkitsemme tämän paikan. kaarella ei ole väliä, mutta ehdotamme, että se on 1,5-2 kertaa suurempi kuin pisteiden välinen etäisyys).Merkitsemme tarkalleen niiden leikkauspaikat - gnomonin kummallakin puolella pitäisi olla kaksi
7.Yhdistämme kaarien leikkauspisteet suoralla viivalla - sen pitäisi kulkea paikan läpi, johon asetamme sen gnomoniksi. Onnittelut, tämä on paikallinen meridiaani!
Tällaisen mittauksen tarkkuuden lisäämiseksi voit tehdä useita ympyröitä eri säteisten gnomonien ympärille ja merkitä kuhunkin peräkkäin varjolla kohdat, joissa kosketat niitä. Seuraava toimenpide tulee toistaa jokaiselle ympyrälle, ja piirretyn meridiaaniviivan tulee olla sama kaikille. Aurinkokellon rakenteesta riippumatta voimme harkita meridiaanin kiinnittämistä ja gnomonin asettamista, joka näyttää aina oikean keskipäivän hetken. Tämä on ainutlaatuinen nähtävyys, jota kenelläkään muulla ei ole kotona.Varjot ovat kesällä hyvin lyhyitä ja talvella pitkiä. Siksi tarkimmat mittaukset tehdään päiväntasauksen ympärillä. Tämä järjestetään kahdesti vuodessa 20.–21. maaliskuuta ja 22.–23. syyskuuta.
Vaakakellon piirtäminen
Kellotaulun voi piirtää käyttämällä mitä tahansa ilmaista Internetistä saatavilla olevaa tietokoneohjelmaa (esim. Shadows Pro) tai piirustustyökalut. Tässä on vaiheittaiset ohjeet (kuva 4).
1.Piirrä kaksi kohtisuoraa suoraa AB ja CO, jotka leikkaavat pisteessä O. Tällä tavalla luotuja segmenttejä käytetään myöhemmin tuntien merkitsemiseen: CO on 12 o. 'kelloviiva, AO - 6 ja OB - 18. Ne osoittavat myös maailman maantieteelliset suunnat
2.Pisteestä O vedämme viivan FROM niin, että kulman COD arvo on yhtä suuri kuin sen paikan leveysaste, jolle kello on suunniteltu. Esimerkissämme se on 50 °, mikä vastaa Krakovan eteläisiä alueita
3.Mistä tahansa pisteestä E OD:lle piirretään suora EF, joka on kohtisuorassa OD:tä vastaan ja leikkaa CO pisteessä F.
4.Pisteestä F vedetään linja GH, joka on yhdensuuntainen AB:n kanssa.
5.Pisteestä F mitataan janan FE pituus jarrusatulalla ja merkitään sitten piste C kohtaan CO niin, että FC on yhtä suuri kuin FE.
6.Pisteestä O mittaamme janan OC pituuden jarrusatulalla ja sitten suoralle AB merkitsemme pisteet A ja B siten, että OA ja OB ovat yhtä suuret OC.
7.Piirrä pisteistä A, B ja C minkä tahansa yhtäläisen säteen kaaria
8.Jaamme kaaret kulmiin 15 °.
9.Jatka pisteestä C kulmien haarat niin, että ne leikkaavat GH-linjan.
10.Tuloksena olevista pisteistä J ja L piirretään viivat JK ja LM, jotka ovat yhdensuuntaisia CO:n kanssa ja ylittävät linjan AB.
11Pisteistä A ja B ojennamme niiden kaaria erottavien kulmien haarat niin, että ne leikkaavat suorat JK ja LM
12.Pistestä O piirretään viivoja, jotka yhdistävät O:n paikkoihin, joissa kulmien haarat ylittivät suorat GH, JK ja LM.
Vaakasuuntaisen aurinkokellon tuntiviivat ovat nyt valmiit. Näin merkitään tunnit piirrettyyn kelloon (kuva 5, niiden käyttöjärjestyksen tulee olla myötäpäivään)
Yllä olevassa esimerkissä näet kaaren piirrettynä pisteen O ympärille, johon tuntiviivat päättyvät .Se ei ole välttämätöntä, mutta sen ansiosta vältämme paksuuntumisen, joka syntyy, kun niin monta viivaa keskittyy yhteen paikkaan. Tämä on puhtaasti esteettinen kysymys. Asetimme valmiin aurinkokellon siten, että CO-viiva osuu paikalliseen meridiaaniviivaan, jonka merkitsimme aiemmin kellon asennuspaikassa. Pisteen C ja gnomonin pään tulee osoittaa pohjoiseen, pisteen A länteen ja B:n itään. Piste O on tärkeä toisesta syystä: se on niin sanottu aurinkokellon keskipiste, jossa gnomonin alakärjen on sijaittava
Dariusz OczkiToimittaja Gnomonica.pl-verkkosivusto
