Το ηλιακό ρολόι είναι μια συσκευή που χρησιμοποιεί τη θέση του ήλιου για να αντανακλά τον χρόνο. Ένα όρθιο ραβδί, που ονομάζεται gnomon, είναι τοποθετημένο για να ρίξει μια σκιά σε ένα προσημειωμένο ηλιακό ρολόι. Καθώς ο ήλιος κινείται στον ουρανό, κινείται και η σκιά. Η ιδέα μπορεί να αποδειχθεί εύκολα στην αυλή σας με ένα πολύ βασικό ηλιακό ρολόι χτισμένο με ένα ραβδί και μια χούφτα μικρές πέτρες. Υπάρχουν πολλά εύκολα έργα που μπορούν να κάνουν τα παιδιά για να μάθουν την έννοια, επίσης. Για κάτι λίγο πιο προηγμένο, μπορείτε να φτιάξετε ένα μόνιμο ηλιακό ρολόι στον κήπο ή την αυλή σας. Μετά από κάποια μέτρηση και λίγη ξυλουργική, θα αντικατοπτρίζει τον χρόνο με ακρίβεια.
Βήματα
Μέθοδος 1 από 3: Χρησιμοποιώντας ραβδιά και πέτρες
Βήμα 1. Συγκεντρώστε τα εργαλεία σας
Αυτό το εξαιρετικά βασικό ηλιακό ρολόι είναι ένας πολύ καλός τρόπος για να εξηγήσετε την έννοια με πολύ μικρό προγραμματισμό. Το μόνο που χρειάζεστε για να το δημιουργήσετε είναι μερικά απλά αντικείμενα που βρίσκονται στην αυλή σας. Αυτά τα εργαλεία είναι ένα ίσιο ραβδί (περίπου δύο πόδια μήκος), μια χούφτα βότσαλα και ένα ρολόι χειρός ή κινητό τηλέφωνο για να πει την ώρα.
Βήμα 2. Βρείτε μια ηλιόλουστη περιοχή για να φυτέψετε το ραβδί
Αναζητήστε ένα μέρος που να εκτίθεται πλήρως στον ήλιο όλη την ημέρα. Σπρώξτε το ένα άκρο του ραβδιού στο γρασίδι ή τη γη. Εάν ζείτε στο βόρειο ημισφαίριο, γέρνετε ελαφρώς το ραβδί προς τα βόρεια. Εάν ζείτε στο νότιο ημισφαίριο, ελαφρά ελαφρώς προς το νότο.
- Εάν δεν έχετε πρόσβαση σε μια χλοώδη περιοχή με μαλακή γη, μπορείτε να αυτοσχεδιάσετε.
- Γεμίστε ένα μικρό κουβά με άμμο ή χαλίκι και φυτέψτε το ραβδί απευθείας στο κέντρο του.
Βήμα 3. Έναρξη στις 7:00 π.μ
Εάν θέλετε να ολοκληρώσετε το ηλιακό ρολόι σε μία μόνο μέρα, ξεκινήστε το πρωί αφού έχει ανατείλει πλήρως ο ήλιος. Εξετάστε το ραβδί στις 7:00 π.μ. Καθώς ο ήλιος λάμπει πάνω του, το ραβδί θα ρίξει μια σκιά. Χρησιμοποιήστε ένα από τα βότσαλά σας για να σημειώσετε το μέρος όπου η σκιά πέφτει στο έδαφος.
Βήμα 4. Επιστρέψτε στο ραβδί κάθε ώρα
Ρυθμίστε ξυπνητήρι ή παρακολουθήστε το ρολόι σας, ώστε να μπορείτε να ενημερώνετε τον επιλογέα στην κορυφή κάθε ώρας. Επιστρέψτε στις 8:00 το πρωί και χρησιμοποιήστε ένα άλλο βότσαλο για να σημειώσετε πού πέφτει η σκιά του ραβδιού στο έδαφος. Κάντε το ίδιο πράγμα στις 9:00 π.μ., 10:00 π.μ. και ούτω καθεξής.
- Αν θέλετε τη μεγαλύτερη ακρίβεια, χρησιμοποιήστε κιμωλία για να σημειώσετε κάθε βότσαλο με την ακριβή ώρα που το τοποθετήσατε στο έδαφος.
- Η σκιά θα κινηθεί προς τη φορά των δεικτών του ρολογιού.
Βήμα 5. Συνεχίστε αυτή τη διαδικασία μέχρι το σούρουπο
Επιστρέφετε κάθε ώρα και σημειώστε το με ένα βότσαλο στο έδαφος. Κάντε το μέχρι να μην απομείνει άλλο φως του ήλιου την ημέρα. Το ηλιακό σας ρολόι θα είναι πλήρες στο τέλος της ημέρας. Όσο ο ήλιος λάμπει, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε αυτήν την απλή συσκευή για να καταλάβετε τι ώρα της ημέρας είναι.
Μέθοδος 2 από 3: Χρήση χαρτιού και καλαμάκι
Βήμα 1. Συγκεντρώστε τα εργαλεία σας
Αυτό το εύκολο ηλιακό ρολόι είναι ένα εξαιρετικό έργο για παιδιά σε μια καλοκαιρινή μέρα. Τα εργαλεία που απαιτούνται είναι πολύ απλά - πιθανότατα έχετε ήδη όλα όσα χρειάζεστε στο σπίτι. Τα είδη που απαιτούνται είναι κραγιόνια/μαρκαδόροι, ένα χάρτινο πιάτο, ένα ακονισμένο μολύβι, πινέζες, ένας χάρακας και ένα ίσιο πλαστικό καλαμάκι.
Ξεκινήστε να προετοιμάζετε το πιάτο περίπου στις 11:30 το πρωί σε μια ηλιόλουστη, χωρίς σύννεφα μέρα
Βήμα 2. Γράψτε τον αριθμό 12 στην άκρη της πλάκας
Χρησιμοποιήστε ένα κραγιόν ή μαρκαδόρο για αυτό. Πάρτε το ακονισμένο μολύβι και σπρώξτε το στο κέντρο της πλάκας χαρτιού. Αφαιρέστε το μολύβι έτσι ώστε να έχετε μια τρύπα στο κέντρο.
Βήμα 3. Χρησιμοποιήστε έναν χάρακα για να σχεδιάσετε μια ευθεία γραμμή
Τραβήξτε το από το 12 στην τρύπα που κάνατε στο κέντρο της πλάκας. Αυτός ο αριθμός αντιπροσωπεύει τις 12 το μεσημέρι.
Βήμα 4. Χρησιμοποιήστε μια πυξίδα για να προσδιορίσετε τον πλησιέστερο ουράνιο πόλο
Το άχυρό σας, ή το gnomon, πρέπει να δείχνει προς τον πλησιέστερο ουράνιο πόλο, ο οποίος είναι παράλληλος με τον άξονα της Γης. Αυτός είναι ο Βόρειος Πόλος για όσους ζουν στο Βόρειο Ημισφαίριο. Αν ζείτε στο νότιο ημισφαίριο, είναι ο νότιος πόλος.
Βήμα 5. Φέρτε το πιάτο έξω λίγο πριν το μεσημέρι
Τοποθετήστε το στο έδαφος σε μια περιοχή που θα έχει πλήρη έκθεση στον ήλιο όλη την ημέρα. Κολλήστε το καλαμάκι μέσα από την τρύπα στο κέντρο της πλάκας.
Βήμα 6. Πιέστε ελαφρά το καλαμάκι
Κάντε το έτσι ώστε να πλαγιάζει προς την κατεύθυνση του πλησιέστερου ουράνιου πόλου.
Βήμα 7. Περιστρέψτε το πιάτο ακριβώς το μεσημέρι
Περιστρέψτε το έτσι ώστε η σκιά του καλαμάκι να ευθυγραμμιστεί με τη γραμμή που σχεδιάσατε. Δεδομένου ότι μετράτε μόνο τις ώρες του φωτός της ημέρας, το πιάτο θα καταλήξει να μοιάζει με ρολόι, δείχνοντας μόνο 12 ώρες.
Βήμα 8. Ασφαλίστε την πλάκα στο έδαφος
Περάστε μερικές πιέσεις μέσα από την πλάκα, έτσι ώστε να παραμείνει σταθερή στο ίδιο σημείο στο έδαφος.
Βήμα 9. Επιστρέψτε στο πιάτο μία ώρα αργότερα
Στη 1:00 μ.μ., επιστρέψτε στο πιάτο και ελέγξτε τη θέση της σκιάς του καλαμάκι. Γράψτε τον αριθμό 1 στην άκρη της πλάκας, όπου βλέπετε τη σκιά να πέφτει.
Βήμα 10. Ρυθμίστε ξυπνητήρι και επιστρέψτε έξω στην κορυφή κάθε ώρας
Συνεχίστε να σημειώνετε τη θέση της σκιάς στην άκρη της πλάκας. Θα παρατηρήσετε ότι η σκιά κινείται δεξιόστροφα.
Βήμα 11. Μιλήστε στο παιδί σας για τη σκιά
Ρωτήστε τους γιατί πιστεύουν ότι η σκιά κινείται. Εξηγήστε τι συμβαίνει καθώς η σκιά κινείται γύρω από το καντράν.
Βήμα 12. Επαναλάβετε αυτή τη διαδικασία μέχρι το σούρουπο
Συνεχίστε να σημειώνετε την πλάκα κάθε ώρα μέχρι να τελειώσει το φως της ημέρας. Σε αυτό το σημείο, το ηλιακό ρολόι θα είναι πλήρες.
Βήμα 13. Ελέγξτε την πλάκα την επόμενη μέρα
Βάλτε το παιδί σας να επιστρέψει στο πιάτο την επόμενη ηλιόλουστη μέρα και να σας πει την ώρα με βάση τη θέση της σκιάς. Αυτή η απλή συσκευή μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να πει την ώρα κάθε ηλιόλουστη μέρα.
Μέθοδος 3 από 3: Δημιουργία προηγμένου ηλιακού ρολογιού
Βήμα 1. Κόψτε έναν κύκλο διαμέτρου 20 ιντσών από κόντρα πλακέ ¾ ίντσας
Αυτός ο κύκλος θα είναι το πρόσωπο του ηλιακού ρολογιού. Στρώστε και τις δύο πλευρές του ξύλινου κύκλου με αστάρι. Καθώς το αστάρι στεγνώνει, σκεφτείτε πώς θέλετε να μοιάζει το ηλιακό σας ρολόι. Θα χρειαστεί να επιλέξετε ένα στυλ αριθμών, όπως ρωμαϊκούς αριθμούς, τυπικούς αριθμούς κ.ο.κ.
- Επιλέξτε τα χρώματα που θέλετε να χρησιμοποιήσετε και, αν θέλετε, ένα σχέδιο ή εικονογράφηση για να βάλετε στο πρόσωπο.
- Σχεδιάστε μερικά διαφορετικά σχέδια μέχρι να καταλήξετε σε κάτι τελικό.
Βήμα 2. Σχεδιάστε το τελικό σχέδιο σε ένα μεγάλο κομμάτι κυκλικού χαρτιού
Θα το χρησιμοποιήσετε ως στένσιλ για να μεταφέρετε το σχέδιο στον ξύλινο κύκλο, οπότε σχεδιάστε το σε κλίμακα. Τώρα πρέπει να βάλετε τους αριθμούς στο σχέδιο, που θα απαιτήσουν κάποια ακριβή μέτρηση. Χρησιμοποιήστε ένα ίλιγγο και ένα μοιρογνωμόνιο για να το κάνετε αυτό.
- Ξεκινήστε με τον αριθμό 12 στην κορυφή, σαν όψη ρολογιού.
- Μετρήστε πού βρίσκεται το κέντρο του κύκλου και, στη συνέχεια, χρησιμοποιήστε το ίσιωμα για να σχεδιάσετε μια ακριβή γραμμή από το 12 στο κέντρο.
Βήμα 3. Χρησιμοποιήστε το μοιρογνωμόνιο για να μετρήσετε ακριβώς 15 μοίρες στα δεξιά
Σημειώστε εκεί τον αριθμό 1. Χρησιμοποιήστε το ίσιωμα για να τραβήξετε άλλη μια ώρα. Συνεχίστε να σημειώνετε τους αριθμούς ακριβώς σε απόσταση 15 μοιρών. Μετακινηθείτε δεξιόστροφα και χρησιμοποιήστε το μοιρογνωμόνιο για να συνεχίσετε τη σήμανση των αριθμών. Προχωρήστε μέχρι να φτάσετε στον αριθμό 12. Αυτό θα είναι ακριβώς απέναντι από τα πρώτα 12. Αυτά αντιπροσωπεύουν το μεσημέρι και τα μεσάνυχτα.
- Στη συνέχεια, ξεκινήστε ξανά από το 1 μέχρι να καταλήξετε πίσω στο αρχικό 12 στην κορυφή. Οι αριθμοί τώρα σημειώνονται με ακρίβεια στο χαρτί.
- Το πλήρες 24ωρο αντιπροσωπεύεται για την πιο ακριβή ακρίβεια. Όταν αλλάζουν οι εποχές, αλλάζει και η θέση της Γης. Το καλοκαίρι, οι μέρες είναι μεγαλύτερες. Το χειμώνα, είναι μικρότερα.
- Υπάρχουν μέρες το καλοκαίρι που υπάρχουν πάνω από 12 ώρες το φως της ημέρας.
Βήμα 4. Ζωγραφίστε το σχέδιό σας πάνω στον ξύλινο κύκλο
Χρησιμοποιήστε το χαρτί σας ως στένσιλ, έτσι ώστε οι αριθμοί και οι γραμμές ώρας να ταιριάζουν με αυτό που έχετε μετρήσει με ακρίβεια. Χρησιμοποιήστε δείκτες βαφής για να βάλετε τους αριθμούς στο ξύλο, καθώς θα περιλαμβάνουν λεπτομερείς εργασίες. Οι δείκτες χρώματος είναι προτιμότεροι από τους μόνιμους δείκτες, καθώς είναι πιο ανθεκτικοί στα στοιχεία.
Βήμα 5. Αποκτήστε το gnomon
Το gnomon είναι το μέρος του ηλιακού ρολογιού που θα ρίξει τη σκιά. Είναι ένα μήκος σωλήνα με σπείρωμα και θα χρειαστεί να έχει μήκος περίπου δύο ή τρεις ίντσες. Η διάμετρος του πρέπει να είναι μισή ίντσα. Βεβαιωθείτε ότι η διάμετρος του gnomon είναι ελαφρώς μεγαλύτερη από τον ίδιο τον σωλήνα. Αυτοσχεδιάστε μια κωνική άκρη.
- Το μήκος του σωλήνα και το άκρο του gnomon δεν πρέπει να είναι μεγαλύτερο από τρεις ίντσες συνολικά.
- Χρωματίστε το gnomon σε όποιο χρώμα θέλετε. Αυτό θα το κρατήσει από τη σκουριά.
Βήμα 6. Προετοιμάστε την ηλιοφάνεια για τοποθέτηση
Η ανάρτηση είναι αυτό στο οποίο θα τοποθετηθεί το πρόσωπο του ηλιακού ρολογιού, ο ξύλινος κύκλος. Θα χρειαστείτε ένα ξύλινο στύλο με διαμόρφωση πίεσης 4x4x8 που έχει υποστεί εξωτερική επεξεργασία. Πρέπει να είναι απόλυτα ίσιο και να μην έχει μεγάλες ρωγμές. Για να το τοποθετήσετε σωστά, το πάνω μέρος του στύλου πρέπει να κοπεί με ακριβή γωνία.
- Για να αποκτήσετε αυτήν τη γωνία, αφαιρέστε το τρέχον γεωγραφικό πλάτος από 90 μοίρες.
- Για παράδειγμα, εάν βρίσκεστε σε 40 μοίρες Β. Γεωγραφικό πλάτος, θα σχεδιάσετε μια γωνία 50 μοιρών στο 4x4.
Βήμα 7. Κόψτε τη γωνία στο στύλο
Σχεδιάστε μια γραμμή σε ορθή γωνία χρησιμοποιώντας ένα τετράγωνο ξυλουργού. Σχεδιάστε αυτή τη γραμμή έξι ίντσες από το πάνω μέρος της ανάρτησης. Η γραμμή είναι η κάτω πλευρά της γωνίας. Χρησιμοποιήστε ένα μοιρογνωμόνιο για να το μετρήσετε και, στη συνέχεια, κόψτε τη γωνία με ένα επιτραπέζιο πριόνι.
- Στη συνέχεια, μετρήστε το κέντρο του προσώπου του ηλιακού ρολογιού και ανοίξτε μια τρύπα εκεί.
- Δοκιμάστε τη στερέωση του στύλου στο ηλιακό πρόσωπο με μια βίδα καθυστέρησης 5/16 ιντσών, για να βεβαιωθείτε ότι όλα ταιριάζουν σωστά.
Βήμα 8. Σκάψτε μια τρύπα για τη θέση
Βρείτε ένα ηλιόλουστο σημείο για το ηλιακό σας ρολόι και σκάψτε μια τρύπα για το στύλο. Βεβαιωθείτε ότι δεν ενοχλείτε κανένα θαμμένο καλώδιο ή γραμμή κάτω από το έδαφος. Βάλτε το στύλο στην τρύπα. Δοκιμάστε για να βεβαιωθείτε ότι δεν είναι ψηλότερο από πέντε πόδια από το έδαφος όταν στέκεστε όρθιοι. Χρησιμοποιήστε μια πυξίδα για να βεβαιωθείτε ότι η γωνία που κόβετε στο στύλο είναι στραμμένη προς τα βόρεια. Χρησιμοποιήστε το επίπεδο του ξυλουργού για να βεβαιωθείτε ότι η ανάρτηση στέκεται ακριβώς κάθετα.
- Βάλτε μόνιμα το στύλο στη θέση του ρίχνοντας και τοποθετώντας το σε τσιμέντο.
- Αφήστε λίγες μέρες να περάσουν πριν τοποθετήσετε το ηλιακό ρολόι, έτσι ώστε το τσιμέντο να στεγνώσει εντελώς.
Βήμα 9. Συνδέστε το ηλιακό ρολόι στην ανάρτηση
Χρησιμοποιήστε μια βίδα καθυστέρησης 5/16 ιντσών επί 2 ιντσών για να στερεώσετε το πρόσωπο. Σφίξτε τη βίδα αρκετά ώστε να κρατά το πρόσωπο στη θέση του, αλλά μπορείτε ακόμα να γυρίσετε το πρόσωπο εύκολα. Τοποθετήστε τη φλάντζα απευθείας πάνω στο πρόσωπο του ηλιακού ρολογιού.
- Θα πρέπει να μπορείτε να δείτε τη βίδα καθυστέρησης στην κεντρική τρύπα της φλάντζας.
- Χρησιμοποιήστε το δεξί σας χέρι για να βιδώσετε τον σωλήνα gnomon στη φλάντζα, τον οποίο πρέπει να κρατήσετε στο αριστερό σας χέρι.
Βήμα 10. Περιστρέψτε το πρόσωπο του ηλιακού ρολογιού έτσι ώστε οι 6 π.μ
και 6 μ.μ. οι γραμμές είναι οριζόντιες. Στη συνέχεια, ευθυγραμμίστε το gnomon έτσι ώστε οι ίδιες γραμμές να μοιάζουν σαν να περνούν κατευθείαν από το κέντρο. Βεβαιωθείτε ότι η γραμμή στις 12 το μεσημέρι φαίνεται επίσης ότι περνάει απευθείας από το gnomon.
Βήμα 11. Ρυθμίστε την ώρα και επισυνάψτε το gnomon
Πρέπει να ρυθμίσετε την ώρα κατά τη θερινή ώρα για να διαβάζετε με ακρίβεια. Κρατήστε τη φλάντζα σταθερά με το αριστερό σας χέρι. Χρησιμοποιήστε το δεξί σας χέρι για να γυρίσετε το ηλιακό ρολόι. Ελέγξτε την τρέχουσα ώρα. Συνεχίστε να γυρίζετε το πρόσωπο μέχρι η σκιά του gnomon να δείχνει την ίδια ώρα στο ηλιακό ρολόι. Χρησιμοποιήστε ένα μολύβι για να σημειώσετε πού βρίσκονται οι τέσσερις βίδες φλάντζας και, στη συνέχεια, αφαιρέστε τη φλάντζα.
- Τώρα σφίξτε τη βίδα καθυστέρησης. Μην μετακινείτε το ηλιακό ρολόι καθώς το κάνετε αυτό.
- Ανοίξτε τρύπες για τις τέσσερις βίδες και στη συνέχεια βιδώστε τη φλάντζα στο ηλιακό ρολόι.
- Τέλος, βιδώστε το gnomon.
