3. Как самим определить время без обычных часов

advertisement
Муниципальное образовательное учреждение
Гимназия № 9
Исследовательский проект
КАК УЗНАТЬ ВРЕМЯ БЕЗ ЧАСОВ
Исполнитель:
Петрова Анна,
ученица 3Б класса
Руководитель:
Муратова Елена
Викторовна, учитель
начальных классов высшей
категории
Екатеринбург
2012
Оглавление
ВВЕДЕНИЕ .............................................................................................................. 3
1. ЧТО ТАКОЕ ВРЕМЯ И КАК ЕГО МОЖНО ИЗМЕРИТЬ ............................. 4
1.1. Закономерности в природе .......................................................................... 4
1.2. Определение времени по Солнцу ............................................................... 4
1.3. Определение времени по Луне ................................................................... 5
1.4. Определение времени по звездам ............................................................... 6
1.5. Определение времени по растениям и птицам ......................................... 8
2. ИСТОРИЯ СОЗДАНИЯ ЧАСОВ ....................................................................... 9
2.1. Солнечные часы ........................................................................................... 9
2.2. Водяные часы.............................................................................................. 10
2.3. Песок и огонь .............................................................................................. 11
2.4. Механические часы .................................................................................... 12
2.5. Бунт против Солнца ................................................................................... 13
3. КАК САМИМ ОПРЕДЕЛИТЬ ВРЕМЯ БЕЗ ОБЫЧНЫХ ЧАСОВ .............. 14
3.1. Наблюдение за положением тени гномона ............................................. 14
3.2. Изготовление простейших солнечных часов .......................................... 15
3.3. Как правильно установить солнечные часы ............................................ 16
ВЫВОДЫ ............................................................................................................... 17
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ..................................................................................... 18
2
Давайте жить, давайте жить по солнечным часам
И станет на земле еще теплее...
Введение
Однажды во время последнего урока мне никак не сиделось на месте. За
окном стояла почти летняя погода, светило солнце. Мне так хотелось поскорей
пойти погулять! Но учитель, несмотря на то, что на дворе был только сентябрь,
уже давала новый материал, и полагалось сидеть смирно и слушать. И тогда я
подумала, вот было бы здорово — придумать такое устройство, чтобы нажал
кнопочку, поставил время на паузу, и иди, гуляй, сколько захочешь, пока
погода стоит хорошая. А как надоет, вернешься в класс, и урок продолжится!
После уроков я поделилась свой мыслью с подругами. Кто-то сказал, что
такое устройство невозможно в принципе, но некоторые меня поддержали. И
тогда я обратилась к нашему преподавателю. Учитель сказала, что это очень
интересная тема, и многие люди хотели бы научиться управлять временем. Но
наш мир так устроен, что ни секундочки не стоит на месте. Каждый день
крупинки времени складываются в минуты, месяцы, года, и мы можем только
следить за этим отсчетом, причем с самого рождения. Вспомните, раньше
приходилось ждать, когда родители заберут из детского сада домой, сейчас вы
иногда с нетерпением ждёте окончания уроков. И, конечно же, каждый ребенок
обязательно ждёт своего дня рождения. Поэтому, было бы очень здорово узнать
побольше о таком быстротечном понятии, как время, и о том, как его измеряют
люди. Если хочешь, добавила учитель, можешь почитать об этом и рассказать
всем ребятам в классе. Конечно же, я захотела!
Кроме того, мне известно много русских народных поговорок о времени:
"Время дороже золота", "Время ни за какие деньги не купишь". Интересно,
почему так говорят?
Я решила провести исследование, целью которого является определение
времени опытным путем при помощи подручных средств, как это делали люди
до изобретения механических и электронных часов.
Задачами моего исследования я считаю:
1. Понять, что такое время и чем оно измеряется.
2. Узнать, как люди измеряли время до изобретения часов со стрелками.
3. Создать собственные солнечные часы, способные правильно измерить
местное время.
Я поставила перед собой гипотезу, что если при себе нет ни механических,
ни электронных часов, то даже тогда при наличии определенных условий
можно ответить на вопрос "который час?".
Этапы моего исследования:
1. Изучение литературы
2. Выяснение необходимой географической информации
3. Подготовка материалов, установка гномона
4. Наблюдение, фотосъемка изменений
5. Оформление и установка часов
6. Проверка и анализ их работы
3
1. Что такое время и как его можно измерить
1.1. Закономерности в природе
Все мы знаем, что время нельзя увидеть, услышать, потрогать. И все-таки
оно есть. Ведь все события в окружающем нас мире протекают во времени!
Учитель сказала, что время всегда находится в движении. Оно не
останавливается ни на один миг! Причем “течет” время всегда только в одном
направлении — от прошлого к будущему. Получается, что время нельзя
повернуть назад, задержать или остановить.
Я прочитала, что древние греки думали, будто рядом с людьми струится
невидимая река, которая навсегда уносит дни, недели, месяцы и годы. Они
назвали эту реку Летой — рекой времени.
Уже тогда они заметили, что все на Земле подчиняется внутреннему
ритму. Солнце всходит и заходит. Каждую ночь на небе луна то растет, то
убывает. Зима сменяется весной, а затем летом и осенью. Ритм есть в самом
человеке и окружающей его живой природе. И этот ритм никогда не
нарушается.
И люди задумались над тем, как им определить этот ритм. Тогда им на
помощь пришло то, что и задает этот ритм, и то, что на самом деле подчиняет
всю жизнь ему — это Солнце. Древние жители решили разделить световой
день, длившийся от заката до восхода солнца на двенадцать частей, которые
впоследствии были названы часами. Также, они разделили ночь, которая
длилась от заката до рассвета, также на двенадцать часов. Почему же день и
ночь были разделены на 12 частей? Дело в том, что двенадцать – это то число,
которое обозначает количество лунных циклов в году. Час разделен на 60
минут, а каждая минута разделена на 60 секунд.
Год они поделили на двенадцать равных частей, которые стали называть
месяцами. Каждый месяц состоял из тридцати частей, которые были названы
днями. Таким образом, в году получилось 360 дней. Так как земной шар, по
мнению древних греков, в течение года «огибал» солнце, они решили разделить
круг на 360 равных частей, которые впоследствии назвали градусами.
Как же раньше узнавали время без современных часовых механизмов? Всё
очень просто. За много лет до изобретения часов люди обнаружили
существование "механизмов", которые работают без сбоев, и благодаря
которым мы можем определить время. Это Солнце и Луна, звёзды, и даже
живые существа — растения и птицы.
1.2. Определение времени по Солнцу
Впервые люди стали определять время, глядя на солнце, а также наблюдая
за его движением по небосклону в течение дня. На востоке солнце находилось
примерно в шесть часов утра, а в девять оно перемещается на юго-запад.
Когда солнце находилось в самой высокой точке небосклона, значит, в это
время был полдень, то есть середина дня. В это время тени были самыми
короткими (рис.1).
4
Рис. 1. Определение времени по Солнцу
В пятнадцать часов оно опять перемешается на юго-запад, а вечером, в
восемнадцать часов солнце расположено на западе. С помощью этих простых
параметров, очень легко определить примерное время, не имея поблизости
часов или людей, у которых можно спросить.
Я узнала, что существовал еще один способ измерения времени – с
помощью человеческой руки. Левую руку поворачивали ладонью вверх, и ее
направленный вверх большой палец выполнял функцию теневой стрелки. В
зависимости от длины этой тени в сравнении с остальными пальцами руки
можно было примерно определить время. Этот простой способ измерения
времени во Франции, Южной Германии и некоторых других местах был
хорошо известен даже в XIX веке.
Таблица 1. Расположение солнца
6 часов
9 часов
12 часов
15 часов
18 часов
24 часа
на востоке
на юго-западе
на юге, самая короткая тень
на юго-западе
на западе
на севере (не везде солнце не
видно по ночам)
1.3. Определение времени по Луне
Каждый день восход и заход Луны и ее движение по небу происходят поразному, и потому ориентироваться по Луне труднее, чем по Солнцу и звездам.
Однако все знают, что бывают случаи, когда звезд не видно, а Луна
просвечивает сквозь облака. Поэтому люди учились хотя бы приближенно
ориентироваться по Луне.
5
Для этого они заметили, когда примерно Луна появляется на востоке, юге
или западе в разных фазах. Например, в полнолуние, когда Луна круглая, на
востоке она появляется примерно в 19 часов вечера, на юге — около 1 часа
ночи, а под утро в 7 часов её можно наблюдать на западной части небосклона.
Таблица 2. Определение времени по Луне
Фазы Луны
В первой чеверти
В полнолуние
В последней четверти
На востоке
коло 19 ч.
около 1 ч.
На юге
около 19 ч.
около 1 ч.
около 7 ч.
На западе
около 1 ч.
около 7 ч.
-
1.4. Определение времени по звездам
Иногда мы с родителями путешествуем на большой лодке. Папа мне
показывал, как много приборов необходимо современному человеку, чтобы
понять где мы находимся. Кругом видно только море и горизонт! А ведь
раньше этих приборов не было. В дальних морских плаваниях и раньше, и
сейчас определение точного времени было очень важным делом. Без этого
нельзя понять, где находится судно. При помощи солнца делать это в условиях
качки и постоянных разворотов невозможно. Оставалось использовать для
определения времени звездное небо.
Ночью, особенно за городом, бывает видно много звезд. Если внимательно
проследить за их восходом и заходом, их движением относительно горизонта,
то можно научиться ориентироваться по ним. Самой яркой звездой на ночном
небе считается Полярная звезда. Папа научил меня, как это сделать.
Для начала нужно найти на небе созвездие Большой Медведицы. Оно
состоит из семи довольно ярких звезд, образующих фигуру, похожую на
ковш. Через две крайние звезды ковша Большой Медведицы нужно мысленно
провести линию и продолжить ее на расстояние примерно в пять раз
большее, чем расстояние между этими крайними звездами. Там и находится
Полярная звезда.
В Древнем Египте время измеряли при помощи двух дощечек с отвесами
и небольшими отверстиями, через которые проводили воображаемую линию —
меридиан к Полярной Звезде. Определив место нахождения этой звезды, они
сверялись с таблицей, в которой для каждого из двенадцати часов ночи указано
место нахождения звезды: "над правым ухом", "над левым плечом".
Так как движение Большой Медведицы вокруг Полярной звезды
совершается равномерно, то можно сказать, что Большая Медведица вместе с
Полярной звездой — это условные звездные часы. Стрелкой у этих небесных
часов служит воображаемая линия, проходящая от Полярной звезды к звездам 1
и 2 Большой Медведицы (рис. 2). В разное время ночи и в разные месяцы
положение Большой Медведицы относительно поверхности земли
(относительно горизонта) может быть различным, но форма созвездия не
меняется. На рис. 3 показано положение Большой Медведицы, которое мы
наблюдали в конце сентября в 22 часа, в 2 часа ночи и в 6 часов утра.
6
Рис. 2. Как найти Полярную звезду.
Стрелка небесных часов поворачивается в направлении против часовой
стрелки обычных часов. Продолжая наблюдение, можно заметить, что в этом
положении Большая Медведица движется влево, к западу, и медленно
передвигается по кругу, центром которого служит Полярная звезда.
Рис. 3. Положение Большой Медведицы в конце сентября.
7
1.5. Определение времени по растениям и птицам
А вот если на небе не видно ни солнца, ни луны, ни звезд, то определение
времени становится совсем трудным делом. В этом случае помогут растения и
птицы,
которые имеют
обыкновение
начинать свою
активную
жизнедеятельность в определенные часы (рис. 4).
Для ориентировочной оценки времени в ясные летние дни можно
использовать цветы. Я спросила у мамы, знает ли она, в какое время
распускаются цветы у нас в деревне. Мама сказала, что это очень неточный
метод, потому что во время или перед ненастной погодой цветы могут и не
распуститься, но это вовсе не говорит о том, что солнце в этот день не взойдёт.
Ведь цветы живые и очень хорошо чувствуют все изменения в природе. Мы
вместе составили свои “цветочно-птичьи” часы, на которых указали примерное
время раскрытия и закрытия бутонов и время, когда просыпаются птицы.
Рис. 4. Биологические часы
8
Цветы, которые раскрываются раньше всех, закрываются тоже рано.
Например, широко распространённый осот к полудню уже закрывает свои
лепестки. Цветки розы открыты с 5 утра до 7 часов вечера, а ночная фиалка
распускается только в 10 вечера, когда все остальные цветы уже закрыты.
Приблизительно определить время в летние утренние часы можно также
по пробуждению птиц и их первым песням. Например, воробьи и синицы в
нашем дворе начинают чирикать в 6-7 часов утра, то есть в то время, когда
обычно я еще сплю. А вот соловьев в деревне можно услышать, если не
ложиться спать до половины второго ночи. Кстати, выражение “вставать с
жаворонками” означает вставать около 3 часов утра. Слишком рано, не правда
ли?
2. История создания часов
2.1. Солнечные часы
Однажды люди заметили, что тени высоких камней и деревьев движутся в
течение дня: они то растут, то уменьшаются, меняя положение. Примерно 5,5
тысяч лет назад, в 3 500 году до нашей эры какой-то догадливый человек
воткнул в землю длинную палку. От палки падала тень. Получалось, что время
можно было измерить, определив длину тени шагами. Так человек придумал
солнечные часы. Тень от палки показывала время. Вокруг палки расчистили
площадку и разложили камни, которыми отметили положение тени в разное
время.
Все солнечные часы потом устраивались по этому древнейшему принципу.
Менялись только форма и материал. Их делали из камня, металла и даже
фарфора. Часы могли быть горизонтальными и вертикальными,
нарисованными на стене. Обычно циферблат таких часов помещали на
открытом, ярко освещаемом солнцем месте, а стрелкой часов служил стержень,
отбрасывающий тень на циферблат. Этот стержень называется гномон. Я
прочитала в словаре иностранных слов, что на древнегреческом языке это
означает «знающий». В течение дня тень от гномона движется, пересекает
метки, нанесенные на поверхность, и тем самым показывает нам время.
Например, если тень, указывает на цифру девять, значит время – девять часов
утра.
Позднее гномон стали устанавливать под наклоном в направлении
полярной звезды, параллельно оси земли. Угол наклона гномона зависит от
широты места, для которого изготовлены часы. Это сделало часы более
точными.
Чтобы добиться от своих часов большей точности, древние астрономы
старались делать их покрупнее. Именно так появилась традиция устанавливать
высокие каменные обелиски посреди площадей. Они служили для определения
времени, а вовсе не для красоты, как я думала раньше.
И вот наступил момент, когда солнечные часы стали носить в кармане!
Путешественник мог взять с собой небольшую коробочку с убирающимся
9
стерженьком или посох, на котором были нанесены деления (рис. 5).
Главным недостатком солнечных часов было то, что ими можно было
пользоваться только при свете солнца. В облачную погоду и в тёмное время
суток гномон оказывался бесполезным: его острие не отбрасывало тени.
Рис. 5. Солнечные часы в виде посоха
2.2. Водяные часы
Первые водяные часы были изобретены в Египте около 3 с половиной
тысяч лет назад, где-то в 1 400 году до нашей эры. Водяные часы — это
большая чаша с маленьким отверстием в дне и специальными делениями на
внутренней поверхности. Медленно вытекая, вода приоткрывала очередное
деление — указатель определенного часа. Так один за другим текли часы. Вот
откуда пошло выражение "Сколько воды утекло!"
В Древней Греции водяными часами отмеряли время, необходимое для
произнесения обвинительных и защитных речей в суде. Если решался простой
вопрос, например, кому принадлежит коза, то в чашу часов наливали немного
воды, то есть "заводили" их ненадолго. Если же решалась судьба человека, то
чашу наполняли до краев. А про болтливого судью говорили: "В его речи много
воды".
В Индии были популярны часы в виде чаши с водой, в которой медленно
тонул кораблик со специальной пробоиной в днище. Он тонул-тонул и наконец
погружался на дно. Время, необходимое на его погружение, и составляло
единицу времени. Считалось, что эти часы позволяют ценить отведенное время
так же, как ценят его пассажиры тонущего корабля.
В Древнем Китае существовали часы, на которых время можно было
взвешать! Вода вытекала из чаши через клюв игрушечной птицы и
накапливалась в сосуде, установленном на весах. Стрелка весов передвигалась
на очередную "ке" — древнекитайскую меру времени (100 минут в переводе на
наше исчисление). Получалось, что на этих весах-часах 100 минут весят
примерно 400 грамм.
В сравнении с солнечными водяные часы были более точными и, кроме
того, они показывали время независимо от времени суток.
10
2.3. Песок и огонь
В XIII веке в Западной Европе вместо воды попробовали использовать
песок. И получились песочные часы. Когда весь песок из верхней колбы
высыпался в нижнюю, часы переворачивали "вверх ногами" и они снова
начинали отмерять очередной кусочек времени. Иногда человек носил
песочные часы с собой, пристегнув их к ноге чуть ниже колена. Лучший песок
для часов делали из толченого мрамора.
Песочные часы были простыми в использовании, надежными и
недорогими. Кроме того, их можно было использовать и днем, и ночью.
После изобретения механических часов они стали применяться все реже и
реже. В наше время они используются в основном в декоративных и лечебных
целях. Например, мы в нашей семье используем небольшие песочные часы,
отсчитывающие время, положенное на чистку зубов.
Необычными были огневые или свечные часы. Это тонкие свечи длиной
около метра с нанесенной по всей длине шкалой. Они сравнительно точно
показывали время, а в ночные часы еще и освещали жилища. К боковым
сторонам свечи иногда прикрепляли металлические штырьки, которые по мере
выгорания и таяния воска падали, и их удар по металлической чашке
подсвечника был своего рода звуковой сигнализацией времени.
Особенно широко огневые часы были распространены в древнем Китае.
Принцип их действия был очень простой. Слепленную из растертого в порошок
дерева и смолы длинную палочку поджигали с одного конца и устанавливали в
чашу часов, где она медленно горела, отмеряя время и благоухая. Когда
приходило время вставать, огонь доходил до подвешенной гирьки, нитка
перегорала, и гирька со звоном падала на медный поднос. Так получился
"будильник" (рис. 6).
Рис. 6. Китайский огневой будильник
Существовали также масляные часы, когда в лампаду наливалось масло и
вставлялся фитиль, который затем поджигался. Когда масло выгорало до
определенной метки, наступал соответствующий час.
11
Как и песочные, огневые часы можно было использовать в любое время,
независимо от погоды.
И все-таки все эти часы были не очень точными, громоздкими и
неудобными в обращении. Как измерить время темной, беззвездной ночью,
когда вода замерзает, а огонь гаснет на ветру? Нужно было придумать такой
двигатель для часов, который мог бы действовать независимо от времени суток
и погоды.
2.4. Механические часы
И тогда люди решили использовать силу притяжения Земли.
На вал накрутили веревку с гирей на конце, которая тянула вниз и
раскручивала вал. Через зубчатые колеса движение вала передавалось часовой
стрелке. А чтобы вал под тяжестью гири не раскрутился слишком быстро,
придумали тормоз — маятник. Раскачиваясь вправо и влево, маятник не
позволял зубчатому колесу перемещаться при каждом размахе больше чем на
один зубчик. Так получились первые механические часы с гирей.
В XV веке люди придумали пружину. Часы заводили с помощью ключа,
закручивая им пружину — длинную упругую стальную ленту. После завода
пружина начинала медленно раскручиваться, крутила вал-барабан, а тот с
помощью зубчатых колесиков — часовую стрелку. Применяя пружину, начали
изготавливать маленькие, карманные часы, похожие на современные.
Первые механические часы не имели циферблата, только колокольный бой
оповещал о наступлении нового часа. Одними из первых были английские
Вестминстерские башенные часы с боем, созданные в 1288 году и названные
Биг Бен.
Когда было изобретено электричество, практически сразу же появились
электрические и элестронные часы. Постепенно часы становились все
точнее, дешевле и миниатюрней. Сегодня уже существуют часы, которые
крепятся на ногте (рис. 7).
Но нельзя сказать, что про солнечные часы совсем забыли. Совсем недавно
в Америке были созданы самые современные солнечные цифровые часы (рис.
8). В зависимости от положения солнца солнечный свет, проходя через
фильтры, высвечивает на табло время в виде цифр с точностью до 10 минут.
Рис.7. Электронные часы
Рис.8. Солнечные цифровые
часы
12
2.5. Бунт против Солнца
Постепенно часы становились все более точными. На циферблате
появились минутная и секундная стрелки. Люди стали ценить минуты и даже
секунды. Часы становились предметом первой необходимости, и благодаря
техническому совершенству они стали показывать время гораздо точнее, чем
Солнце.
Дело в том, что солнечные часы были как будто резиновыми — они могли
растягиваться и укорачиваться. Летом, когда день удлиннялся, то и каждый
час становился длиннее. Зимой, наоборот, он сокращался.
В древности такой порядок был удобен и казался правильным. Летом в
страдную пору, чтобы обеспечить урожай, все равно надо работать больше,
поэтому хорошо, что день и час, как бы помогая земледельцу, становятся
длиннее.
Это происходит потому, что Солнце движется по небу неравномерно, а
часы — механизм довольно точный. Поэтому их приходилось все время
подправлять, чтобы они шли хуже, но зато «в ногу» с Солнцем. Понятно, что
все владельцы часов и часовые мастера восставали против такого порядка. Они
были недовольны тем, что приходилось придерживаться солнечного времени.
Это было очень неудобно.
Начался настоящий бунт часовщиков против Солнца, который окончился
их полной победой. Было решено не подравнивать ход часов по видимому
движению Солнца по небосводу, а вести счет по особому, среднесуточному
времени.
Постепенно это правило было принято везде. Теперь наши часы идут не в
соответствии с видимым Солнцем, а по так называемому «среднему Солнцу».
Это воображаемое светило движется по небу совершенно равномерно. Оно не
торопится зимой, не медлит летом и поэтому может служить образцом
для всех часов на Земле. Время же, которое показывают солнечные часы,
называется «истинным временем».
Такой порядок удобен всем, а то, что полдень перестал совпадать с
солнечным полуднем, так этого никто не замечает.
13
3. Как самим определить время без обычных часов
3.1. Наблюдение за положением тени гномона
Чтобы не опоздать с прогулки к обеду, можно из подручных материалов,
например, из палки, воткнутой в снег, землю или песок, изготовить простейшие
солнечные часы (рис. 9).
Рис. 9. Часы на песке.
Поскольку в солнечных часах время показывает медленно
перемещающаяся тень от стержня, параллельного оси вращения Земли, сначала
необходимо определить направление на север. Север можно определить по
компасу, но надо учитывать, что в городе на компас действует много разных
магнитных притяжений. Поэтому предлагаю воспользоваться самым древним и
точным способом.
Для этого необходимо установить вертикальный стержень (гномон) на
горизонтальной поверхности. Утром в начале наблюдений надо измерить
линейкой длину тени, в конце её поставить первую точку (рис.10). При
помощи простейшего циркуля из нитки и карандаша нарисуем окружность,
центром которой будет гномон (рис. 11). Затем необходимо наблюдать за
тенью в течение дня: она будет уменьшаться, затем достигнет минимальной
длины. Это и будет полдень — время, когда тени самые короткие. Потом
тень начнет расти и вновь станет равной той длине, с которой мы начали
наблюдение.
В этом месте надо поставить точку и соединить её с первой точкой.
Полученный отрезок разделим пополам. Прямая, проходящая через центр
окружности и середину отрезка, даст нам полуденную линию. Эта линия —
точное направление север-юг (рис. 12).
14
Рис. 10
Рис. 11
Рис. 12
Рис. 13
3.2. Изготовление простейших солнечных часов
Чтобы изготовить корпус, возьмем плотный картон и вырежем из него
круг. Вообще-то, форма часов может быть любой, но для часов традиционно
выбирается круг. Теперь разметим циферблат. Для экваториальных часов это
сделать очень просто: делим круг сначала на 4 части, затем каждую часть
делим пополам, получившиеся части дели на 3 равные доли. Затем наносим
обозначение часов (рис. 13).
Посередине круга необходимо закрепить гномон и наклонить его на север
так, чтобы угол между гномоном часов и плоскостью горизонта составил
величину равную географической широте нашей местности (рис. 14). Для
Екатеринбурга это примерно 56,5°.
Получается, что гномон направлен на северный полюс и параллелен той
оси, вокруг которой Земля вращается вокруг Солнца.
Рис. 14. Установка гномона
15
3.3. Как правильно установить солнечные часы
После изготовления солнечных часов остаётся только правильно их
установить. Это делают в солнечный день. Выбрав место, часы устанавливают
так, чтобы линия циферблата «6–18» располагалась строго горизонтально.
Линия «12–24» должна совпадать с направлением север-юг, которое мы уже
нашли (рис. 15), а гномон должен указывать на истинный север. Тень от
гномона движется по часовой стрелке.
Часы готовы!
Рис. 15. Готовые солнечные часы
Они показывают истинное солнечное время. Чтобы полдень на солнечных
часах совпал с тем, что показывают обычные часы, надо учесть действующее у
нас в стране поясное время. Поясное время – это среднее солнечное время на
определенном меридиане. Для нашего региона оно составляет 2 часа.
Наши солнечные часы показывают время с утра до вечера, потом солнце
становится таким низким, что тени не получается.
Когда к лету солнце поднимется все выше и выше, по длине тени мы
сможем судить о времени года или даже месяце.
16
Выводы
Итак, наши солнечные часы готовы, они показывают истинное время.
Думаю, что мои солнечные часы — прекрасное учебное пособие. они измеряют
не только время, но и, к примеру, высоту солнца над горизонтом. С их
помощью легко объяснить, как в течение года меняется высота солнца, почему
зимой тени от предметов длиннее, чем летом, как в течение года меняется
продолжительность светового дня. Бессмысленно использовать солнечные часы
для того, чтобы вовремя вставать или идти в школу. Принцип их работы сильно
отличается от того, как работают современные часы.
Конечно, солнечные часы действуют только в солнечные дни.
Часы, изготовленные для определенной области, например, для
Екатеринбурга, не будут работать в другом городе. Залог точности солнечных
часов в том, что стрелка, отбрасывающая тень (гномон), должна быть
направлена точно на Полярную звезду. Перемещая часы из одной
географической широты в другую, мы смещаем гномон, и ни о какой точности
речи уже идти не может.
Зато, если солнечные часы не перемещать, они никогда не собьюся. Для
того, чтобы правильно определять по ним время, надо учитывать, что к
солнечному времени надо прибавлять 2 часа. Полдень на обычных часаx в
нашем городе никогда не совпадает с настоящим солнечным полуднем.
Истинный полдень наступает, когда на обычных часах 14:00.
Время, которое показывают солнечные часы, не всегда совпадает со
временем на обычных часах. Солнечные сутки — величина непостоянная. Они
могут быть длиннее или короче, в зависимости от скорости оборота Земли
вокруг своей оси. Люди же пользуются усредненной постоянной
продолжительностью суток, часов, минут и секунд, которые и показывают
наши наручные часы.
Свои собственные часы под силу сделать каждому. Они могут пригодится
и на прогулке по солнечному зимнему лесу, когда необходимо вовремя
вернуться домой, и на пляже, когда в самое жаркое время лучше спрятаться в
тень. Умение определить время в любой ситуации позволит вам никогда не
опаздывать.
17
Список литературы
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Кошель П. На заре человечества. — М., ОЛМА-ПРЕСС, 2000.
Михаль С. Часы. От гномона до атомных часов. – М.: Знание, 1983.
Ильин М. Рассказы о вещах. В 3 т. – М.: Гослитиздат, 1962.
antonioracter.narod.ru — определение времени
adventure.hut.ru — ориентирование во времени
kodges.ru — определение времени по солнцу и звездам
myabris.ru — определение времени по звездам
manwb.ru — электронное издание журнала "Человек без границ"
18
Download