Un cadran solar este un dispozitiv care folosește poziția soarelui pentru a reflecta timpul. Un băț vertical, numit gnomon, este poziționat pentru a arunca o umbră pe fața cadranului solar marcat în prealabil. Pe măsură ce soarele se mișcă peste cer, se mișcă și umbra. Conceptul poate fi ușor demonstrat în curtea din spate cu un cadran solar foarte simplu construit cu un băț și o mână de pietre mici. Există multe proiecte ușoare pe care copiii le pot face pentru a învăța conceptul, de asemenea. Pentru ceva puțin mai avansat, puteți construi un cadran solar permanent în grădina sau curtea din spate. După câteva măsurători și puțină tâmplărie, aceasta va reflecta timpul exact.
Pași
Metoda 1 din 3: Utilizarea bastoanelor și pietrelor
Pasul 1. Adună-ți instrumentele
Acest cadran solar extrem de simplu este o modalitate excelentă de a explica conceptul cu foarte puțină planificare. Tot ce aveți nevoie pentru ao crea sunt câteva elemente simple găsite în curtea din spate. Aceste instrumente sunt un băț drept (lung de aproximativ 2 metri), o mână de pietricele și un ceas de mână sau telefon mobil pentru a spune ora.
Pasul 2. Găsiți o zonă însorită pentru a planta bățul
Căutați un loc care să fie expus la soare pe tot parcursul zilei. Împingeți un capăt al bățului în iarbă sau pământ. Dacă locuiți în emisfera nordică, înclinați ușor bastonul spre nord. Dacă locuiți în emisfera sudică, îndreptați-o ușor spre sud.
- Dacă nu aveți acces la o zonă cu iarbă cu pământ moale, puteți improviza.
- Umpleți o găleată mică cu nisip sau pietriș și plantați bățul direct în centrul acestuia.
Pasul 3. Începeți la 7:00 a.m
Dacă doriți să finalizați cadranul solar într-o singură zi, începeți dimineața după ce soarele a răsărit complet. Urmăriți bastonul la 7:00 a.m. Pe măsură ce soarele strălucește, bastonul va arunca o umbră. Folosiți una dintre pietricelele dvs. pentru a marca locul în care umbra cade pe pământ.
Pasul 4. Reveniți la stick la fiecare oră
Setați o alarmă sau urmăriți ceasul, astfel încât să puteți actualiza cadranul în partea de sus a fiecărei ore. Întoarceți-vă la 8:00 a.m. și folosiți o altă pietricică pentru a marca unde cade umbra bățului pe pământ. Faceți același lucru la 9:00 a.m., 10:00 a.m. și așa mai departe.
- Dacă doriți cea mai mare precizie, folosiți creta pentru a marca fiecare pietricică cu momentul exact în care ați așezat-o pe sol.
- Umbra se va deplasa în sensul acelor de ceasornic.
Pasul 5. Continuați acest proces până la amurg
Reveniți la fiecare oră și marcați-o cu o pietricică pe pământ. Faceți acest lucru până când nu mai rămâne lumina soarelui în timpul zilei. Ceasul solar va fi complet la sfârșitul zilei. Atâta timp cât soarele strălucește, puteți utiliza acest dispozitiv simplu pentru a spune ce oră a zilei este.
Metoda 2 din 3: Utilizarea unei plăci de hârtie și paie
Pasul 1. Adună-ți instrumentele
Acest cadran solar ușor este un proiect minunat pentru copii într-o zi de vară. Instrumentele necesare sunt foarte simple - probabil că aveți deja tot ce aveți nevoie acasă. Articolele necesare sunt creioane / markere, o placă de hârtie, un creion ascuțit, știfturi, o riglă și un pai drept de plastic.
Începeți să pregătiți farfuria în jurul orei 11:30, într-o zi însorită, fără nori
Pasul 2. Scrieți numărul 12 chiar pe marginea plăcii
Folosiți un creion sau un marker pentru aceasta. Luați creionul ascuțit și împingeți-l prin centrul plăcii de hârtie. Scoateți creionul, astfel încât să rămâneți cu o gaură în centru.
Pasul 3. Folosiți o riglă pentru a trasa o linie dreaptă
Trageți-l de la 12 la gaura pe care ați făcut-o în centrul plăcii. Acest număr reprezintă ora 12 la prânz.
Pasul 4. Folosiți o busolă pentru a determina cel mai apropiat pol ceresc
Paiul sau gnomonul ar trebui să indice spre cel mai apropiat pol ceresc, care este paralel cu axa Pământului. Acesta este Polul Nord pentru cei care trăiesc în emisfera nordică. Dacă locuiți în emisfera sudică, acesta este Polul Sud.
Pasul 5. Aduceți placa afară cu puțin înainte de prânz
Așezați-l pe pământ într-o zonă care va avea expunere completă la soare toată ziua. Introduceți paiul prin orificiul din centrul plăcii.
Pasul 6. Împingeți paiul ușor astfel
Faceți acest lucru astfel încât să se încline în direcția celui mai apropiat pol ceresc.
Pasul 7. Rotiți placa exact la prânz
Rotiți-o astfel încât umbra paiului să fie aliniată cu linia pe care ați tras-o. Deoarece măsurați doar orele de lumină a zilei, placa va ajunge să arate ca un ceas, arătând doar 12 ore.
Pasul 8. Fixați placa la sol
Introduceți câteva știfturi prin placă, astfel încât să rămână fixă în același loc de pe sol.
Pasul 9. Reveniți la farfurie o oră mai târziu
La ora 13:00, întoarce-te la farfurie și verifică poziția umbrei paiului. Scrieți numărul 1 chiar la marginea plăcii, unde vedeți căderea umbrei.
Pasul 10. Setați o alarmă și reveniți afară în partea de sus a fiecărei ore
Continuați să marcați poziția umbrei pe marginea plăcii. Veți observa că umbra se mișcă în sensul acelor de ceasornic.
Pasul 11. Vorbește cu copilul tău despre umbră
Întrebați-i de ce cred că se mișcă umbra. Explicați ce se întâmplă pe măsură ce umbra se mișcă în jurul cadranului.
Pasul 12. Repetați acest proces până la amurg
Continuați să marcați placa în fiecare oră până când rămâneți fără lumina zilei. În acest moment, ceasul solar va fi complet.
Pasul 13. Verificați placa în ziua următoare
Puneți copilul să revină la farfurie în următoarea zi însorită și să vă spună ora în funcție de poziția umbrei. Acest dispozitiv simplu poate fi folosit pentru a spune ora în orice zi însorită.
Metoda 3 din 3: Construirea unui cadran solar avansat
Pasul 1. Tăiați un cerc cu diametrul de 20 inci din placaj de inch inci
Acest cerc va fi fața cadranului solar. Înveliți ambele părți ale cercului de lemn cu grund. Pe măsură ce grundul se usucă, gândiți-vă la cum doriți să arate cadranul solar. Va trebui să alegeți un stil numeric, cum ar fi cifrele romane, numerele standard și așa mai departe.
- Alegeți culorile pe care doriți să le utilizați și, dacă doriți, un desen sau o ilustrație pe care să le puneți pe față.
- Schițează câteva modele diferite până când te-ai hotărât la ceva final.
Pasul 2. Desenați designul final pe o bucată mare de hârtie circulară
Veți folosi acest lucru ca șablon pentru a transfera designul pe cercul de lemn, așa că desenați-l la scară. Acum trebuie să puneți numerele pe design, ceea ce va necesita o măsurare precisă. Folosiți o margine și un raportor pentru a face acest lucru.
- Începeți cu numărul 12 din partea de sus, ca pe fața unui ceas.
- Măsurați unde este centrul cercului, apoi utilizați linia pentru a trasa o linie precisă de la 12 la centru.
Pasul 3. Folosiți transportorul pentru a măsura exact 15 grade spre dreapta
Marcați numărul 1 acolo. Folosiți linia pentru a trasa încă o linie de oră. Continuați să marcați numerele la o distanță de exact 15 grade. Deplasați-vă în sensul acelor de ceasornic și folosiți raportorul pentru a continua marcarea numerelor. Faceți-vă drum până ajungeți la numărul 12. Acest lucru va fi direct vizavi de primul 12. Acestea reprezintă amiaza și miezul nopții.
- Apoi, începeți din nou cu 1 până când ajungeți la 12 original, chiar în partea de sus. Numerele sunt acum marcate cu precizie pe hârtie.
- Întreaga 24 de ore este reprezentată pentru cea mai precisă precizie. Când se schimbă anotimpurile, se schimbă și poziția Pământului. Vara, zilele sunt mai lungi. Iarna, sunt mai scurte.
- Există zile vara când sunt mai mult de 12 ore de lumină.
Pasul 4. Vopseați-vă designul pe cercul de lemn
Folosiți-vă hârtia ca șablon, astfel încât numerele și liniile orare să se potrivească exact cu ceea ce ați măsurat. Folosiți marcaje de vopsea pentru a pune numerele pe lemn, deoarece acestea vor implica lucrări de detaliu fin. Marcatoarele de vopsea sunt de preferat marcatoarelor permanente, deoarece sunt mai rezistente la elemente.
Pasul 5. Obțineți gnomonul
Gnomonul este partea ceasului solar care va arunca umbra. Este o lungime a țevii filetate și va trebui să aibă o lungime de aproximativ două sau trei centimetri. Diametrul său ar trebui să fie de jumătate de centimetru. Asigurați-vă că diametrul gnomonului este puțin mai larg decât țeava în sine. Improvizați un vârf conic.
- Lungimea țevii și vârful gnomon nu trebuie să depășească trei centimetri în total.
- Vopsiți gnomonul în orice culoare doriți. Acest lucru îl va împiedica să ruginească.
Pasul 6. Pregătiți montajul cadrului solar
Postul este pe care se va monta fața cadranului solar, cercul de lemn. Veți avea nevoie de un stâlp din lemn format sub presiune 4x4x8 care a fost tratat în aer liber. Trebuie să fie perfect drept și să nu aibă fisuri mari. Pentru a-l monta corect, partea superioară a stâlpului trebuie tăiată cu un unghi precis.
- Pentru a obține acest unghi, scadeți latitudinea curentă de la 90 de grade.
- De exemplu, dacă vă aflați la 40 de grade latitudine nordică, ați trasa un unghi de 50 de grade pe 4x4.
Pasul 7. Tăiați unghiul în stâlp
Desenați o linie în unghi drept folosind pătratul unui tâmplar. Desenați această linie la șase centimetri de partea de sus a stâlpului. Linia este partea inferioară a unghiului. Folosiți un transportor pentru a-l măsura, apoi tăiați unghiul cu un ferăstrău de masă.
- Apoi măsurați centrul feței cadranului solar și faceți o gaură acolo.
- Testați atașarea stâlpului pe fața cadranului solar cu un șurub de întârziere de 5/16 inci, doar pentru a vă asigura că totul se potrivește corect.
Pasul 8. Săpați o gaură pentru stâlp
Găsiți un loc însorit pentru cadranul solar și săpați o gaură pentru post. Asigurați-vă că nu deranjați cabluri sau linii îngropate în subteran. Puneți stâlpul în gaură. Testați pentru a vă asigura că nu este mai înalt de cinci picioare de sol atunci când stați în poziție verticală. Folosiți o busolă pentru a vă asigura că unghiul pe care l-ați tăiat în stâlp este orientat spre nord. Folosiți nivelul unui tâmplar pentru a vă asigura că stâlpul stă exact vertical.
- Puneți permanent stâlpul prin turnare și așezare în ciment.
- Lăsați câteva zile să treacă înainte de a monta fața cadranului solar, astfel încât cimentul să se usuce complet.
Pasul 9. Atașează fața cadranului solar la stâlp
Folosiți un șurub de întârziere de 5/16 inci cu 2 inci pentru a atașa fața. Strângeți suficient șurubul astfel încât să țină fața în poziție, dar puteți întoarce fața cu ușurință. Așezați flanșa direct peste fața cadranului solar.
- Ar trebui să puteți vedea șurubul lag în orificiul central al flanșei.
- Folosiți mâna dreaptă pentru a înșuruba țeava gnomon în flanșă, pe care ar trebui să o țineți în mâna stângă.
Pasul 10. Rotiți fața cadranului solar astfel încât ora 6 a.m
și 6 p.m. liniile sunt orizontale. Apoi aliniați gnomonul astfel încât aceleași linii să pară că trec direct prin centru. Asigurați-vă că linia de la 12 am arată, de asemenea, că merge direct prin gnomon.
Pasul 11. Setați ora și atașați gnomonul
Trebuie să setați ora în timpul orei de vară pentru a citi cu precizie. Țineți flanșa constantă cu mâna stângă. Folosiți mâna dreaptă pentru a întoarce fața cadranului solar. Verificați ora curentă. Continuați să întoarceți fața până când umbra gnomonului arată în același timp pe ceasul solar. Folosiți un creion pentru a marca unde sunt cele patru șuruburi cu flanșă și apoi îndepărtați flanșa.
- Acum strângeți șurubul lag. Nu mișcați fața cadranului solar în timp ce faceți acest lucru.
- Găuriți cele patru șuruburi și apoi înșurubați flanșa pe cadranul solar.
- În cele din urmă, înșurubați gnomonul.
