Гномон география 5 класс: Компас. Гномон — урок. География, 5 класс.

Содержание

Практическая работа по географии «Модель Гномона»

Практическая работа «Наблюдение за тенью гномона»

Оборудование: лист картона размером 40х40, гномон – деревянная палочка длиной примерно 20 см., пластилин, карандаш, линейка, отвес (веревочка с грузом)

Ход работы:

1) Установите гномон вертикально в центре картонного листа. (Как определить центр посмотрите на рис.2. Отвес должен плотно прилегать к гномону)

2) Установите модель гномона на горизонтальной поверхности, так чтобы на неё попадал солнечный свет, и гномон отбрасывал тень.

3) Карандашом отметьте конец тени и линейкой измерьте её длину. Сделайте запись о времени наблюдения и длине тени.

4) Повторите действия п.3 через 15-20 минут, через 1, 2 и 3 часа. Во время наблюдений обращайте внимание на изменение положения Солнца (поднимается над горизонтом, опускается к горизонту).

Каждый раз записывайте время наблюдения, длину тени и положение Солнца.

5) В результате наблюдений сделайте вывод о том, как изменялась длина тени гномона в зависимости от положения Солнца над горизонтом: «Когда Солнце поднималось над горизонтом, тень гномона ____________; когда Солнце опускалось над горизонтом, тень гномона ___________________.»

Оформите работу в тетради — должны быть записи о теме работы, оборудовании, ходе работы (без выделенного курсивом и рис.2) и сдайте её на проверку.

Дополнительная практическая работа «Определение высоты солнца»

(для самых любопытных, ее возможно выполнить только на выходных)

Оборудование: модель гномона из предыдущей практической работы.

Ход работы:

1) Используя данные сайта http://dateandtime.info/ru/citysunrisesunset.php?id=1496747 определите время истинного полдня в Новосибирске. Запишите.

2) Измерьте длину тени гномона именно во время истинного полдня. Уточните высоту гномона. Запишите результаты измерений.

3) Рассчитайте высоту солнца с помощью калькулятора в проекте Глобаллаб https://globallab.org/ru/project/media/e52ed9cf-7184-4485-b805-756185454feb.ru.html#.VgVXAa7c_3U

(презентация Гномон, в нижнем правом углу кнопка «Рассчитать угловую высоту Солнца над горизонтом»)

Оформите работу в тетради. Удачи в поимке солнечных лучей в нужное время!

Лабораторный комплект (набор) по географии для 5-6 классов

В школьном курсе географии практические работы являются важной частью образовательного процесса. Методы исследования – наблюдение, эксперимент, моделирование.

География – это предмет, который невозможно изучать только по учебнику. С помощью лабораторного комплекта, ученик сможет проводить географические наблюдения и исследования в кабинете географии, тем самым приобретая навыки практической деятельности.

Назначение

Компактный набор лабораторного оборудования позволяет выполнить не менее 19 практических работ в соответствии с ФГОС основного общего образования и требованиями Примерной основной образовательной программы основного общего образования.

Практические работы по разделам:

  • географические исследования
  • изображения земной поверхности
  • Земля в Солнечной системе
  • литосфера – твердая оболочка Земли
  • гидросфера – водная оболочка Земли
  • атмосфера – воздушная оболочка Земли
  • биосфера – живая оболочка Земли

Комплект поставки:

п/п

Наименование

Кол-во

1.

Воронка лабораторная Ø 56 мм

1

2.

Деревянные палочки

3

3.

Иглы швейные

2

4.

Корпус с поворотным штативом на 180°, ложементом и крышкой из орг. стекла

1

5.

Компас с визиром

1

6.

Поплавок

1

7.

Лента измерительная 150 см

1

8.

Линейка 150 мм

1

9.

Лоток

1

10.

Ложка-шпатель

1

11.

Лупа 5-ти кратного увеличения

1

12.

Магнит с обозначением полюсов

1

13.

Моток ниток 100 см

1

14.

Ножницы

1

15.

Палочка стеклянная

1

16.

Карточка «Кислотность почв/Определение свойств горных пород».

1

17.

Пробирка Флоринского

4

18.

Пробка резиновая 12,5

1

19.

Пластилин 15 г

1

20.

Стакан лабораторный 50 мл

2

21.

Стакан лабораторный 100 мл

1

22.

Транспортир 180°

1

23.

Угольник 45°

1

24.

Угольник 30°

1

25.

Фильтр бумажный

100

26.

Флакон с крышкой-капельницей 10 мл

2

27.

Цилиндр мерный 50 мл

1

28.

Чаша выпарительная №1

1

29.

Чашка Петри

1

30.

Шкала Мооса (тальк, гипс, кальцит, флюорит, апатит, полевой шпат, кварц, топаз, корунд)

1

31.

Штатив для пробирок

1

Преимущества:

  • выполнение практических работ и индивидуальных наблюдений по географии
  • освоение географических методик исследования природы
  • реализация внеурочной деятельности
  • использование лотка для работ с почвой и горными породами
  • визуальный контроль сохранности лабораторного оборудования
  • не имеет аналогов

Методическое обеспечение (не входит в базовую комплектацию):

Методики использования комплекта в учебном процессе подробно описаны в методических рекомендациях

Работа 1. Моделирование опыта Эратосфена

Работа 2. Наблюдение за изменением тени гномона в течение некоторого времени

Работа 3. Что «умеет делать» древний инструмент – гномон?

Работа 4. Измерения географических широт по глобусу

Работа 5. Измерения координат по глобусу при помощи градусной линейки

Работа 6. Измерения расстояний по глобусу при помощи измерительной ленты

Работа 7. Как сделать самодельный компас и определить направления на стороны горизонта

Работа 8. Определение направления «север-юг»

Работа 9. Азимуты меряем компасом, расстояния — шагами

Работа 10. Измерение времени экваториальными солнечными часами

Работа 11. Измерение высоты объектов местности

Работа 12. Определение относительной твердости минералов

Работа 13. Выявление свойств минералов (работа с коллекцией горных пород и минералов)

Работа 14. Выращиваем сталактиты и сталагмиты

Работа 15. Изучаем свойства воды

Работа 16. Определение скорости просачивания воды

Работа 17. Исследование атмосферного давления

Работа 18. Определение механического состава почвы

Работа 19. Исследование кислотности почвы

Оказываем содействие в подготовке технических требований для тендерной документации.

Тесты по географии для 5 классов на тему: «Земля

5 класс

«Введение. Земля – планета Солнечной системы»

  1. вариант

1. Какая наука изучает географические объекты, процессы и явления в географической оболочке нашей планеты?

 а) геология б) география в) биология

2.Кого считают «отцом географии». Он же изложил идею о шарообразности Земли и довольно точно вычислил длину экватора и радиус Земли?

а) Эратосфен б) Геродот в) Аристотель

3.К числу природных объектов относится:                                                                      

а) футбольное поле б) бассейн в) болото г) детская площадка

4. . С помощью какого прибора можно определить время по Солнцу?

а) нивелир б) гномон в) барометр

5. Какой метод географических исследований применен при составлении этого текста?
Тропические леса занимают значительную часть лесной площади мира и являются главным источником древесины ценных пород. Это огромная кладовая пищевых, технических, лекарственных и других полезных растений.

6.Какие из перечисленных планет земной группы – лишние?

а) Меркурий, Венера, Земля, Марс б) Меркурий, Венера, Земля, Марс, Нептун

в) Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер

7. Выберите географические следствия осевого вращения Земли?

а) происходит смена времён года

б) происходит смена дня и ночи

8. Совпадают ли даты наступления астрономических времён года и фенологических явлений в нашей местности?

а) совпадают б) Не совпадают

9. В каких поясах освещенности Земли наблюдаются все четыре времени года?

а) полярный б) умеренный в) экваториальный

10. Напиши определение следующих понятий:

А) Солнечная система            Б) географический полюс

«Введение. Земля – планета Солнечной системы»

2 вариант

1.Слово «география» в переводе с греческого языка означает:

а) земледелие

б) землеописание

в) землеведение

2.Первым определил размеры земного шара                                                                                

а) Пифагор  б) Эратосфен в) Аристотель г) Птолемей

3К числу объектов, созданных человеком относится:                                                              

а) холм б) бассейн в) болото г) остров

4.. С помощью какого прибора можно определить время по Солнцу?

а) гномон б) барометр в) нивелир

5.Какие географические методы исследования можно использовать для подтверждения данной информации: Тропические леса занимают большие пространства по обе стороны экватора в Америке, Африке, в южной и юго-восточной частях Азии и на прилегающих к ней островах, в Австралии. В лесных водоемах тропической Америки растет знаменитая виктория-регия.

6.Укажите, между орбитами каких планет расположена орбита планеты Земля?

1) между Сатурном и Ураном                               3) Между Марсом и Венерой

2) между Меркурием и Венерой                        4) между Ураном и Плутоном

7. Выберите географические следствия движения Земли по околосолнечной орбите?

а) происходит смена времён года   б) происходит смена дня и ночи

8.  В каком направлении вращается Земля вокруг своей оси?

а) с запада на восток б) с востока на запад

9. В каких поясах освещенности Земли наблюдаются все четыре времени года?

а) экваториальный б) полярный в) умеренный

10.Напиши определение следующих понятий:

А) география             Б) долгота дня

Если Вы являетесь автором этой работы и хотите отредактировать, либо удалить ее с сайта — свяжитесь, пожалуйста, с нами.

Метод научных наблюдений в географической науке

1.

5 класс Урок 2
Тема «Наблюдение-метод
географической науки»
Автор: Кондрашкина Татьяна Владимировна, учитель географии
ГБОУ гимназии «ОЦ «Гармония» г.о. Отрадный, Самарской области

2. Домашнее задание

§2, с.11-13 сделать опыт, с.13
презентация по желанию.
Видеогеография:
1.Небо в движении.
2. Движение Солнца на спутнике
Юпитера – Ио.

3. Проверка домашнего задания

Ответьте на вопросы:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
Что такое география?
Что изучает географическая наука?
Что такое географические объекты, приведите примеры.
Назовите географические объекты своей местности
ЮНЕСКО. Что вы знаете об этой организации?
Есть на территории нашей области памятники природы?
Какие?
Кого называют «отцом географии?»
Вспомните опыт проводимый на прошлом уроке. О чём он,
что доказывает этот опыт.
ВидеоГеография. Космос1. Берега космического океана.

4. Актуализация знаний

• Какие способы изучения местности вам
известны?
• О ком из своих товарищей или
знакомых вы могли бы сказать, что он –
наблюдательный человек? Почему?
• Подумайте, как наблюдательность
помогает человеку в жизни?

5. Метод научных наблюдений

Ещё в древнее время
основным способом
познания
географических
объектов было
наблюдение.
Охотники, следопыты
умеют помечать
свойства или явления,
которые другие люди
могут не увидеть.

6. Метеорологические наблюдения

• Наблюдения за погодой
(проводятся
работниками
метеостанций)
• Определяют
направление и скорость
ветра, атмосферные
явления (гроза, туман,
дождь и тд.)
• Наблюдения проводятся
систематически и
регулярно.

8. Гномон

Гномон — древнейший
астрономический
инструмент,
позволяющий
определить высоту
Солнца над горизонтом
(солнечные часы)

9.

Школа географа — следопытаУчебник. Стр.12 рис.1

10. Изменение длины тени гномона в зависимости от положения Солнца над горизонтом

Вывод:
Чем выше Солнце тем
тень короче.
Тем ниже Солнце
(восход или заход),
тем тень длиннее.

11. Закрепление

1.
2.
3.
С помощью каких органов
чувств человек может
наблюдать за состоянием
географических процессов
и явлений?
Своими словами объясните
термин «горизонт».
Сравните своё
определение со словарём.
(стр. 154 учебника)
При каком положении
Солнца (высоком или
низком) тени от объектов
будут длиннее?

12. Рефлексия

• Сегодня я узнал…
• Я смог….
• Меня заинтересовало…
• Я захотел…

13. Отметки за урок

Спасибо за урок!

Солнечные часы

Содержание работы

I Введение

II  О солнечных часах

  1. Солнечные часы в Москве
  2. Устройство солнечных часов
  3. Виды солнечных часов

а) Горизонтальные солнечные часы

б) Вертикальные солнечные часы

в) Экваториальные солнечные часы

г) Аналемматические солнечные часы

  1. История солнечных часов

а) Солнечные часы в Древнем Китае

б) Солнечные часы в Древнем Риме и Древней Греции

в) Солнечные часы в Древней Руси

г) Солнечные часы в Великобритании

III Солнечные часы в школьном дворе

  1. Мои двушкальные солнечные часы
  2. Этапы изготовления солнечных часов

IV Заключение

V Источники информации

I.

Введение

 В прошлом году я прочитала в газете «Москва. Центр.» от 6 ноября 2015 № 37 статью о солнечных часах Екатерины Шаминой. Оказалось,  что в Москве имеются 8 солнечных часов. Меня заинтересовала эта тема. Мне захотелось посмотреть на эти солнечные часы, изучить их историю создания, узнать где они находятся, как их используют. Солнечные часы очень удобный инструмент для определения времени в солнечную погоду. Если в школьном дворе сделать солнечные часы, их можно использовать в качестве учебного пособия и в начальной школе на уроках окружающего мира, и в средней школе на уроках географии и физики. Они позволяют по движению тени наглядно проследить суточное и годовое движение нашей планеты. Таким образом, целью моей работы является создание солнечных часов во дворе нашей школы.

Критерии, по которым можно оценить результат работы:

  • а) солнечные часы в солнечную погоду должны подсказывать нам время;
  • б) солнечные часы должны быть просты и удобны в использовании;
  • в) солнечные часы должны способствовать формированию научного мировоззрения школьников;
  • г) солнечные часы должны эстетично выглядеть и служить декоративным элементом нашего школьного двора.

Свою работу организую по следующему плану:

  1. Прогулка по Москве и поиск солнечных часов нашего города.
  2. Сбор и анализ информации по истории, устройству, видам, принципу работы солнечных часов.
  3. Изготовление солнечных часов во дворе нашей школы.
  4. Проверка результативности созданного инструмента.

II.О солнечных часах

  • Солнечные часы в Москве

В выходные я поездила по Москве и собственными глазами увидела все эти солнечные часы, о которых говорилось в газете. Мне хотелось посмотреть, как органично они вписываются в архитектурный облик нашего города.

1. Самые старые дошедшие до нас солнечные часы установлены на Лопухинских палатах Новодевичьего монастыря. Предположительно они относятся к XVII веку.

2. От часов на церкви Воскресения Христова в Кадашах, написанных на фасаде храма, строившегося в 1687-1713 годах, сохранились только некоторые символы.

3. Так же в Москве существуют «пропавшие» солнечные часы — на так называемом «доме Брюса» (сейчас д. 2 по Спартаковской улице). От них осталась лишь каменная доска — трапеция. Существует легенда, что перед войнами и революциями она краснеет.

4. Так же солнечные часы сохранились на здании главного корпуса старого Московского университета, находящегося по адресу ул. Моховая; д. 11.

5. Так же к началу ХIX века относятся часы на здании бывшей Синодальной типографии, на Никольской улице. Эти часы с объемной поверхностью и поэтому они позволяют узнать не только время, но и день зимнего и весеннего равноденствия.

6. В центре Москвы есть еще одни солнечные часы, они находятся на здании приюта у храма Святого Людовика, находящегося по адресу:ул. Лубянка, д. 12А

7. Еще одни солнечные часы находятся на пешеходной аллее Космонавтов, ведущей к мемориальному музею космонавтики.

8. Самые новые солнечные часы в Москве находятся на здании русско-литовской школы в Госпитальном переулке; д. 3.

Конечно же оказалось, что в Москве солнечных часов намного больше. Ведь после ремонта в Московском Планетарии, открыли площадку для наблюдений «Парк неба», где представлены различные виды солнечных часов. Я решила съездить в Планетарий и посмотреть на эти солнечные часы. Там я узнала и увидела много нового и интересного:

Горизонтальные солнечные часы Московского Планетария.

Экваториальные солнечные часы Московского планетария.

Также в Московском планетарии есть макет солнечных часов «Самрат Янтра», находящихся в Индии.

Вертикальные солнечные часы Московского планетария.

  • Устройство солнечных часов.

Итак, давайте разберемся подробнее с каждой частью, образующей солнечные часы.

Шкалы.

 Главный элемент циферблата это шкала для регистрации времени. Точность шкалы зависит от точности изготовления солнечных часов и тщательности сборки их деталей. Кроме того, точность шкалы определяется размером солнечных часов (чем больше их размер, тем точнее может быть сделана шкала). Деления шкалы представляют собой отрезки так называемых часовых линий. То есть линий, образованных тенью гномона на циферблате солнечных часов.

На фотографии ниже часовые линии выделены цветом.

Иногда, кроме шкал, предназначенных для регистрации времени, на солнечных часах выполняются шкалы для измерения азимута солнца и высоты солнца над горизонтом а также шкала географической долготы. Азимут это угол между направлением на полюс и направлением на какой-либо удаленный предмет. В момент истинного полудня азимут солнца по определению равен 180º, а в тот момент, когда солнце находится точно на западе или точно на востоке, его азимут соответственно равен 90º и -90º. Большинство людей полагает, что солнце всегда восходит на востоке и заходит на западе.  С помощью шкалы азимутов легко убедиться, что это не так. Лишь два раза в году, в дни равноденствий, солнце восходит на востоке и заходит на западе. . Шкала географической долготы позволяет наблюдать перемещение солнца по планете. Когда солнце пересекает какой-либо местный меридиан, на этом меридиане наступает истинный солнечный полдень, солнце занимает высшую точку своего дневного пути а его азимут равен точно 180º.  То есть в этот момент солнце находится точно на юге. Если шкалу географической долготы дополнить списком городов таким образом, чтобы название города располагалось напротив соответствующей долготы, то по тени гномона можно, не прибегая к вычислениям, узнать, в каком городе сейчас истинный полдень.

Гномон.

Гномон это материальный объект, и у него есть толщина.  Ее следует учитывать при расчете циферблата.  В шкалах делаются разрывы, ширина которых равна толщине гномона. Строго говоря, у точных солнечных часов есть два гномона – восточный и западный. Западный представляет собой ребро, образованное западной и верхней гранями.  По его тени регистрируется время от восхода солнца до полудня. Восточный представляет собой ребро, образованное восточной и верхней гранями треугольника. По его тени регистрируется  время от полудня до захода солнца.

Чем солнечные часы отличаются от обычных.

Солнечные часы показывают истинное солнечное время. Наручные часы показывают среднее солнечное время. Момент, когда солнце достигает высшей точки своего суточного пути и пересекает местный меридиан, называется истинным солнечным полуднем. Промежуток времени между двумя последовательными полуднями называется истинными солнечными сутками.

Истинные солнечные сутки — величина непостоянная. Иногда они длиннее, иногда короче. Стало быть, и части их, то есть часы, минуты и секунды не всегда равны между собой. Затруднительно сконструировать часовой механизм так, чтобы он шел точно по солнцу, то есть в один день быстрее, в другой медленнее. Поэтому наручные часы показывают не солнечное и некое другое время, называемое средним. Продолжительность средних суток, называемых еще гражданскими, получают путем расчетов. Складывают продолжительность всех солнечных суток года и делят получившуюся сумму на количество суток в году. Гражданские сутки, а стало быть, гражданские часы, минуты и секунды, есть величина постоянная по определению.

 До изобретения атомных часов, самой стабильной единицей времени считались звездные сутки, определяемые по промежутку времени между двумя последовательными восходами какой-либо отдаленной звезды. Чтобы измерить продолжительность солнечных суток, а затем путем расчетов определить продолжительность средних суток, по традиции используют именно звездное время — звездные часы, минуты и секунды.

  •  Виды солнечных часов.

Солнечные часы — устройство для определения времени по изменению длины тени от гномона  и её движению по циферблату. 

Выделяют 4 вида солнечных часов: горизонтальные, вертикальные, экваториальные и аналемматические.

а) Горизонтальные солнечные часы.

 Эти часы можно видеть во многих парках и садах.

часы в г. Севастополь; наб. Корнилова

Горизонтальные солнечные часы состоят из кадрана (плоскость с часовыми делениями) и гномона. Циферблат расположен горизонтально относительно земной поверхности. Гномон расположен перпендикулярно кадрану и представляет собой треугольник, угол которого равен широте места, в котором находятся солнечные часы (для Москвы это 55 градусов).

б) Вертикальные солнечные часы

часы на здании Соловецкого монастыря (Соловецкие острова

Вертикальные солнечные часы обычно располагаются на стенах зданий. Поэтому циферблат перпендикулярен относительно плоскости земной поверхности.  А гномон располагается под углом, равным широте места, в котором расположены часы.

в) Экваториальные солнечные часы.

Часы на берегу реки Темзы(Лондон; Англия.)

Эти солнечные часы состоят из тех же частей, что и 2 предыдущих типа. Гномон, устанавливается на циферблате перпендикулярно его поверхности. Циферблат устанавливают углом 90 градусов, минус широта той местности, в которой расположен циферблат.

г) Аналемматические солнечные часы

На таких  часах есть все те же части, что и на остальных, но гномоном здесь служит  человек.

Циферблат аналемматических солнечных часов имеет форму эллипса.  Чем ближе часы находятся к югу, тем больше эллипс становится похожим на круг.

часы на территории природного заказника «Долина реки Сетунь

В середине циферблата располагается разлинованная по месяцам площадка. Так как человек стоит вертикально по отношению к поверхности земли, а не под определенным углом, как гномон на горизонтальных часах, то его тень не будет показывать точное время на протяжении года, а будет постепенно смещаться. Что бы исправить этот недостаток, на площадке размечают место, куда должен встать человек, что бы его тень показывала точное время. Но и в этом случае точное время тень будет показывать только в середине месяца, а в начале и в конце будет небольшое расхождение.

Считается, что первые в мире часы были солнечными. Их история уже насчитывает не одно тысячелетие, но когда именно люди начали их применять достоверно неизвестно. Установлено, что в Древнем Египте, Вавилоне и Китае такими приборами пользовались ранее, чем за тысячу лет до нашей эры.  Первые упоминания об определении времени по солнечным лучам с помощью гномона относятся к 1306-1290 гг. до н.э.

а) Солнечные часы в Китае.

Первое упоминание о солнечных часах в Китае, вероятно, задача о гномоне, приводимая в древнем китайском задачнике «Чжоу-Би» , составленном около 1100 г. до н. э.  В эпоху Чжоу в Китае применялись экваториальные солнечные часы в виде каменного диска, устанавливаемого параллельно небесному экватору и пронизывающего его в центре стержня, устанавливаемого параллельно земной оси. В эпохуЦин в Китае изготавливали портативные солнечные часы с компасом: либо экваториальные — опять-таки со стержнем в центре диска, устанавливаемого параллельно небесному экватору, либо горизонтальные — с нитью в роли гномона над горизонтальным циферблатом.

б) Солнечные часы в Древнем Риме и в Древней Греции.

По рассказуВитрувия, вавилонский астроном Берос , поселившийся в VI в. до н. э. на острове Косе, познакомил греков с вавилонскими солнечными часами, имевшими форму сферической чаши — так называемым скафисом. В середине XVIII столетия при раскопках в Италии нашли именно такой инструмент, какой описан у Витрувия.

Из Греции солнечные часы достигли Рима В 293 году до н.з. Папирий Курсор велел соорудить солнечные часы на стене храма Квиринал, а в 263 году до н.э. другойконсул, Валерий Мессала, привёз солнечные часы из Сицилии.

в) Солнечные часы в Древней Руси.

В древнерусских летописях часто указывался час какого-то события, это наводило на мысль, что в то время на Руси уже использовались определённые инструменты или объекты для измерения времени по крайней мере днём. Черниговский художник Георгий Петраш обратил внимание на закономерности в освещении Солнцем ниш северо-западной башни Спасо-Преображенского собора в Чернигове и на странный узор-меандр. На основании более подробного их изучения он высказал предположение, что башня представляет собой солнечные часы, в которых час дня определяется освещением соответствующей ниши, а меандры служат для определения пятиминутного интервала. Подобные особенности были отмечены и у других храмов Чернигова, и был сделан вывод, что солнечные часы в Древней Руси применяли ещё в XI веке.

г) Солнечные часы в Великобритании.

В Великобритании находятся одни из самых знаменитых и древних солнечных часов в мире-Стоунхендж. Это древняя обсерватория, которая была построена в первом тысячелетии до нашей эры. Древние люди использовали Стоунхендж, как солнечный и лунный календарь. Сейчас это очень ценная достопримечательность.

И в «Парке Неба» Московского планетария я видела модель этой древнейшей обсерватории.

III. Солнечные часы в школьном дворе

После того как я нашла солнечные часы в Москве, изучила устройство солнечных часов и их виды, я решила сделать свои солнечные часы во дворе школы. Одни солнечные часы в нашем школьном дворе я решила сделать горизонтальными. Как мы знаем, одной из частей таких часов служит гномон, который устанавливается в центре под углом, равным широте местности. Для Москвы этот угол составляет 560.  Но если посреди школьного двора установить штырь, маленькие дети могут забегаться и напороться на него. То есть установка такого оборудования была бы не безопасна для школьников. Поэтому я решила сделать съемный гномон. То есть укрепить его на доске, он постоянно будет храниться в кабинете учителя, а при необходимость под руководством учителя его можно установить и проверять время. Но тогда, просто гуляя во дворе дети без гномона не смогут определить время. То есть нужны еще одни солнечные часы, где в роли гномона выступает сам человек. Как мы знаем, это аналемматические часы.

  • Мои двушкальные часы.

Я придумала новый вид солнечных часов, которые еще нигде не встречала. Это двушкальные солнечные часы.

У нас в Москве с октября по апрель в основном стоит пасмурная погода, солнце выглядывает редко. А с ноября по март школьный двор покрыт снегом. Таким образом в эти месяцы использование солнечных часов неактуально. С другой стороны летом все дети разъезжаются на каникулы, в школьном дворе никто не гуляет. То есть и в летние месяцы солнечные часы не особенно нужны. А вот в теплые солнечные майские или сентябрьские дни школьники любят выбегать во двор на переменах, гулять там после уроков. Много времени на улице проводят и дети из группы продленного дня. В эти дни уроки физкультуры проходят на улице; некоторые учителя проводят практические работы на открытом воздухе. Именно в это время солнечные часы во дворе нашли бы свое применение. А так как у нас всего два месяца использования часов, то можно не менять площадку для размещения  человека, решившего воспользоваться часами, а сделать две шкалы разного цвета: одну майскую и одну сентябрьскую со своими разметками. Эту идею мы  и стали воплощать на нашем школьном дворе.

  • Этапы изготовления солнечных часов
  1. Итак, сначала мы долго присматривались к нашему школьному двору, выбирали место, хорошо освещенное солнцем в течение всего дня. Такое место нашлось возле здания начальной школы.
  2. В солнечный день, в середине мая, в субботу мы вышли на школьный двор. Мы начертили основу наших солнечных часов. Для этого мы взяли толстую нить, с одной стороны привязали к ней карандаш, с другой мел. После этого мы воткнули карандаш в землю и с помощью мела начертили 2 окружности.

3. После того как у нас получилось 2 окружности, мы закрасили пространство между ними белой краской. Это была майская шкала.

4. После того, как 2 окружности были закрашены, мы с помощью компаса отметили все стороны горизонта.

5. Затем мы установили гномон, так, чтобы его острие указывало на юг и в том месте поставили точку, чтобы было понятно, как ставить гномон. На двушкальных солнечных часах гномоном, как мы уже знаем, является человек, поэтому там мы нарисовали 2 ступни, на которые человеку надо встать, чтобы узнать время. И через каждые полчаса мы делали отметки.

6. После того, как Цифры были отмечены, мы решили украсить часы пиктограммами в соответствии с распорядком дня. Пиктограммы мы рисовали по трафаретам собственного изготовления, а за тем заливали их краской и баллончиков для граффити.

7. Таким образом, горизонтальные солнечные часы были готовы. А на двушкальных солнечных часах была готова 1-ая майская шкала. Доделать до конца двушкальные солнечные часы мы могли только в сентябре.

8. В середине сентября, в солнечный день мы доделали наши солнечные часы. Таким образом на наших двушкальных солнечных часах появилась сентябрьская шкала.

9. Что бы школьники понимали, как пользоваться моими солнечными часами, я сделала табличку с подробной инструкцией.

И нам было очень приятно видеть, что школьники подходят к часам, интересуются ими и определяют по ним время.

IV. Заключение

Вывод: считаю, что  моя работа отвечает всем критериям результативности:

а)  мои солнечные часы показывают точное время в солнечные майские и сентябрьские дни; 

б) я считаю, что мои солнечные часы просты и удобны в использовании, кроме того, они снабжены табличкой с подробной инструкцией ;

в) я считаю, что мои солнечные часы будут полезны для школьников в солнечные майские и сентябрьские дни, когда ученики выходят из школы, они могут примерно узнать время, встав в центр двушкальных солнечных часов. А с помощью горизонтальных солнечных часов учителя начальной школы, а также учителя физики и географии могут проводить открытые уроки на улице;

г) считаю, что мои солнечные часы эстетично выглядят и служат декоративным элементом нашего школьного двора.

Работа над проектом мне очень понравилась, поэтому я хочу сделать переносной макет экваториальных солнечных часов, который учителя смогут использовать на своих уроках.

Конспект урока географии «Времена года»; 6 класс — К уроку — География

Муниципальное общеобразовательное учреждение

Ипатовская средняя общеобразовательная школа № 6

г. Ипатово Ставропольского края


 

Разработка урока по географии

6 класс

по теме «Времена года»


 

 

Автор: учитель географии,

высшая квалификационная категория

Платонова Галина Николаевна


 


 


 


 


 


 


 


 

г. Ипатово, 2021


 

Урок по теме «Времена года»

Домашнее задание: § 3, знать термины стр. 23, отвечать на вопросы.

Цель урока: сформировать знания о взаимосвязи вращения Земли вокруг Солнца и наклона оси со сменой времен года в обоих полушариях.

Задачи урока:

  1. Рассмотреть особенности распределения солнечного света и тепла на поверхности Земли.

  2. Выяснить, как влияет форма Земли на распределение солнечного света и тепла.

  3. Рассмотреть, как влияет положение земной оси на смену времен года.

  4. Сформировать представление о временах года, днях летнего и зимнего солнцестояниях, днях весеннего и осеннего равноденствия.

  5. Продолжать формирование предметных и метапредметных учебных действий на основе тематического содержания урока.

Оборудование: физическая карта России, атласы, контурные карты; цветные карандаши; фонарик; компьютер, электронный учебник, презентация.

Метод: беседа, рассказ, самостоятельная работа.

Тип урока: комбинированный

УЭ – 0 Цель: Актуализация знаний.

— Мысленно обогните земной шар по параллели 10°с.ш. Какие материки и океаны Вы пересечете?

— Определите географический объект по предложенному описанию:

10 января 1821 г. русская экспедиция на судах «Мирный» и «Восток» открыла остров. Координаты его 69° с.ш. и 91° з.д. Как он называется? В каком океане находится?

— В этой точке находится северная столица РФ – г. Санкт-Петербург. Определите географические координаты.

УЭ – 1 Цель: проверка знаний.

Практикум (работа в парах)

Задание:

 

Пункт

Широта

Пункт

Долгота

Пункт

Широта

Долгота

Точка А

 

Точка Г

 

точкаБ

 

 

Точка В

 

Точка Д

 

О. Шри-Ланка

 

 

Вашингтон

 

Москва

 

Пекин

 

 

Сантьяго

 

Каир

 

Сидней

 

 

Бразилиа

 

Якутск

 

Буэнос-Айрес

 

 

УЭ – 2 Изучение нового материала. Работа с презентацией (слайд № 1,2, 3)

  • Рассмотреть особенности распределения солнечного света и тепла на поверхности Земли.

  • Сравним два факта:

Когда в России лето, в Австралии – зима.

 

Верно ли, что если в Северной Америке осень, то в Южной Америке – весна?

Какой вопрос у вас возникает?

 

 

Почему если в Южном полушарии лето, то в Северном – зима?

 

Какие у вас будут гипотезы?

Чем день отличается от ночи, а лето – от зимы?

Вспомните, что такое географические полюсы, экватор, земная ось?

 

1. Мы знаем, что Солнце источник света и тепла на Земле.

Распределение солнечного света и тепла не одинаковы.

Проводим опыт, с фонариком (стр. 18 – 19 учебник).

2. Какие территории на Земле больше всего получают тепло и свет?

Сделаем схему и краткую запись.

Гномон* — прибор, чтобы следить за движением Солнца по небу.

Теллурий* — подвижная модель Солнечной системы.

 

 

 

 

Вывод: количество света и тепла, приходящие на поверхность Земли, зависят от угла падения солнечных лучей на эту поверхность.

Чем более отвесно падают лучи, тем больше тепла получает земная поверхность.

УЭ – 3 Цель: Смена времён года.

Земля движется по орбите вокруг Солнца, против часовой стрелки со скоростью около 30 км/с. Расстояние от солнца до Земли около 150 млн. км.

Орбита Земли – эллипс. Ось вращения Земли наклонена к плоскости земной орбиты под углом 60º 30´ и не меняется при движении нашей планеты по орбите.

При этом, то Северное, то Южное полушария оказываются обращёнными к Солнцу. Важнейшим следствием этого является смена времён года на Земле.

Времена года в Северном и Южном полушарии не совпадают.

Когда в Северном полушарии лето, то в Южном – зима. И наоборот.

 

УЭ – 4 Цель: Особенные дни года.

Смотрим видео «дни весеннего и осеннего равноденствия»

Сформировать представление о днях летнего и зимнего солнцестояниях, днях весеннего и осеннего равноденствия (Слайд № 4)

  • В дни весеннего и осеннего равноденствий, когда Земля пересекает небесный экватор, светораздельная линия проходит через оба полюса и день на всей планете всегда равен ночи.

Солнечные лучи в полдень всегда падают на экватор отвесно под прямым углом.

По мере удаления от экватора угол падения солнечных лучей уменьшается и на полюсах становится равным нулю.

Значит, и приток солнечного тепла в одном и том же месте на одной и той же широте в эти дни одинаков.

  • 21 марта и 23 сентября называются днями весеннего осеннего равноденствия.

  • Солнце одинаково освещает и обогревает Северное и Южное полушария. Солнечные лучи в полдень падают отвесно на экватор и их угол падения равномерно уменьшается к полюсам.

  • День на всей Земле равен ночи, то есть 12 часам.

  • На Земле в это время переходные сезоны – весна и осень.

УЭ -5 Цель: отработка и закрепление знаний по изученному модулю (слайд № 7)

  1. — Заполнение таблицы с помощью учителя.

Дата

Схема

Рис. 13, стр. 21

Северное полушарие

Южное полушарие

21 марта — день весеннего равноденствия

 

день равен ночи

-солнце в зените над экватором

-равномерно освещено

-сезон года — весна

-день равен ночи

-солнце в зените над экватором

-равномерно освещено

— сезон года —осень

23 сентября — день осеннего равноденствия

 

Признаки те же

-сезон года — осень

признаки те же

-сезон года — весна

22 июня – день летнего солнцестояния

 

солнце в зените над северным тропиком

-северное полушарие освещено больше

-наступило лето

-22 июня самый длинный день в году

от 66,5с. ш. до 90 с.ш.- полярный день

-меньше освещено солнцем

-наступила зима

-22 июня самый короткий день в году

-от 66,5 ю.ш. до 90 ю.ш. полярная ночь

22 декабря — день зимнего солнцестояния

 

-меньше освещено солнцем

-наступила зима

-22 декабря самый короткий день в году

-от 66,5 ю.ш. до 90 ю.ш. — полярная ночь

-солнце в зените над южным тропиком

-больше освещено солнцем

-наступило лето

-22 декабря самый длинный день в году

-от 66,5 ю.ш. до 90 ю.ш.- полярный день

 

  1. Ответим на вопросы, используя таблицу!

Работа с презентацией слайды № 8 -11.

  1. День зимнего солнцестояния

  2. Солнце в зените над экватором

  3. В северном полушарии за полярным кругом начался полярный день

  4. По своей длительности день равен ночи

  5. Солнце в зените над южным тропиком

  6. В южном полушарии началось лето

  7. Самый длинный день в году в северном полушарии

  8. День весеннего равноденствия

  9. Больше солнцем освещается южное полушарие

  10. Одинаково освещается как северный, так и южный полюс

  11. Солнце в зените над южным тропиком

  12. День осеннего равноденствия

  13. Какой сезон года в южном полушарии, если в северном осень?

Вывод: главное следствие орбитального движения – смена времён года, которая определяет сезонную ритмичность в природе. Она проявляется в изменении температуры воздуха; в жизни растений, животных, человека.

  • Благодаря орбитальному движению возникли полярный день и полярная ночь.

  • Вследствие орбитального движения Земли вокруг Солнца и наклона оси сформировались пояса освещённости, влияющие на живую и неживую природу.

УЭ -6 Цель: Закрепление.

  1. Почему происходит смена времён года?

  2. Каковы особенности земной орбиты в Солнечной системе? Орбита вытянута в виде смещенного эллипса и наклоне земной оси, что приводит к неравномерному нагреванию северного и Южного полушария.

  3. Оценки.

УЭ – 7 Цель: Рефлексия

  • Не сразу усваивается положение солнца на 22 июня и 22декабря

  • Начинают понимать лучше, когда выполнят конкретные задания и делают выводы

  • На уроке много источников под руками, не успевают посмотреть, быстро открыть, записать

  • Высокий темп на уроке, не все способны работать в таком режиме.

Географическая площадка как средство для формирования практических навыков у обучающихся 5-х классов

География, как учебная дисциплина обладает уникальными возможностями знакомить обучающихся с целостным представлением о Земле. От того, насколько эмоционально и ярко начнётся это знакомство, зависит дальнейший ход научного познания.

Курс начальной географии знакомит с основными понятиями, объектами и явлениями физической географии, которые то абстрактны, то удалены на расстояния, то раскинулись по всему земному шару. Такие явления и объекты не всегда доступны для восприятия, а значит трудны как для усвоения обучающихся, так и для объяснения учителем. Поэтому необходимо уделять большое внимание практико-ориентированным урокам. Именно они помогают конкретизировать географические понятия, создавать образные представления об объектах. Создание географической площадки позволяет учителю интереснее проводить такие уроки, а также практические работы, как предусмотренные школьной учебной программой, так и выходят за ее рамки.

Географическая площадка — специально оборудованное место для наблюдений и практических занятий по физической географии. Если посмотреть историю создания учебной площадки, то можно отметить, что широкое распространение она получила в 60-е годы XX века и являлась важнейшим средством изучения курса географии. Но, к сожалению, утратила свою актуальность в конце 20-столетия и на данный момент далеко не все образовательные учреждения оборудуют свои школьные дворы такими площадками.

Географическая площадка представляет собой учебный кабинет, но на природе. Такой кабинет практической направленности был создан в МАОУ «СОШ№7» Южноуральского городского округа Челябинской области. Широкие возможности усвоения обучающимся трудных разделов предмета и овладения важнейшими практическими навыками с помощью географической площадки используются и учителями-предметниками и учителями начальных классов.

Основная цель площадки – это формирование пространственных представлений, навыков ориентирования, умений наблюдать за природными явлениями, выявление между ними связей и закономерностей.

При выборе участка земли должны были соблюдены требования: место открытое, незатененное, достаточно ровное. Территория должна быть ограждена для защиты и сохранности установленных приборов. У площадки сориентированы стороны в меридиональном и широтном направлениях.

С учетом местных условий наиболее близок к оптимальному размеру площадки был выбран участок площадью 12х12м. Составлен проект расположения приборов для установки на площадке, произведены наблюдения и измерения. Изучив рекомендации источников учебной литературы, было отобрано оборудование для практической деятельности обучающихся.

Строительство площадки началось с деревянного ограждения. Западная сторона представляет собой забор-измеритель, для этого через каждый метр она была окрашена в разные цвета. Это позволяет выполнять практические работы.

Задание. Измерив расстояния на глаз, шагами и рулеткой до заданных объектов, занесите данные в таблицу. В конце работы оцените себя.

Измерено расстояние

Определено
на глаз

Измерение
шагами

В метрах
рулеткой

Тропинка от корта до южных ворот школы

 

 

 

Длина южной стороны школы

 

 

 

Расстояние от крыльца школы до западных ворот.

 

 

 

Таким образом, при проведении практических работ забор-измеритель служит для тренировки глазомера, определения длины шага и измерения расстояний.

К установке приборов приступили с центра площадки. Прочертили окружность 2000 мм, установили гномон и столбы, которые указывают основные стороны горизонта. Между вершинами столбов натянули цветные веревки, которые символизируют параллели и меридианы, изображенные на географических картах. (модель местного меридиана и параллели используют в начальном курсе физической географии для демонстрации направления этих линий, а гномон используется для определения направления полуденной линии и высоты солнца над горизонтом).

Для формирования пространственных представлений определили место положения на географической площадке кубическому и квадратному метрам. Такие приборы используются для конкретизации объемных представлений.

Опыт работы показал, что на практико-ориентированных уроках повышенный интерес у обучающихся вызывают наблюдения за погодными условиями и атмосферными явлениями. Содержание и способы деятельности, приборы для их проведения различны по сложности, а потому требуют соответствующей подготовки. В пятых классах наблюдения должны быть простыми, проводиться в более доступной и занимательной форме. Цель практических работ состоит в том, чтобы конкретизировать и закрепить ряд элементарных представлений и навыков через установленные приборы (флюгер, термометр, барометр-анероид и гигрометр).

Задание.

  1. С помощью термометра измерьте температуру в течение суток три раза, каждый день в одно и то же время, данные занесите в таблицу. Вычислите среднесуточную температуру.
  2. С помощью барометра измерьте атмосферное давление. Измерения производите 1 раз в сутки, занесите данные в таблицу.
  3. С помощью флюгера определите направление и силу ветра. Занесите данные в таблицу.

 

Число,
месяц

Температура, 0 С

Направление и сила ветра

АД

Облачность и виды облаков

Виды
осадков

Погодные явления

 

время

Средне-
суточная

 

 

 

 

 

 

13ч

18ч

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Итак, метеорологические приборы помогают как в составлении ведения дневника наблюдений за погодой, так и в ходе выполнения заданий практической работы.

Снегомерная рейка прибор наблюдения в зимний период. Она помогает обучающимся определять мощность снежного покрова. Флюгер служит не только для определения направления и скорости ветра, но и с его помощью можно определять основные и промежуточные стороны горизонта.

Астрономические и фенологические наблюдения на географической площадке сложны для восприятия пятиклассника, но овладение начальными навыками и умениями необходимы для работы с приборами, потому что в процессе наблюдения можно найти ответ на различные вопросы.

Вопрос: Если вы будете двигаться на Север, в каком направлении вы будете возвращаться?

Вопрос: В каком направлении вы двигаетесь, если рано утром солнце находится позади вас?

А солнечные горизонтальные часы, которые установлены на географической площадке, позволят определить солнечное (истинное время), учитывая координаты местности. Благодаря им обучающиеся могут увидеть меридиан точки наблюдения по полуденной линии гномона, а также местное (среднее солнечное) время, используя поправки при расчетах.

Современные условия требуют поиска новых возможностей для работы на географической площадке. Положено начало использования прибора GPS-навигатора, в комплексе с Интернетом который приобретает новый смысл, углубляет содержание предмета географии, а также служит мотивацией познавательного интереса обучающихся.

Уроки, которые проходят на природе никогда не приведут к утомлению обучающихся. Они пройдут активно и продуктивно. Если у обучающихся начальных классов навыки самостоятельной и практической работы еще недостаточно сформированы, то в пятых классах научить их такой работе можно, используя географическую площадку. Она позволяет не только совершенствовать учебно-воспитательный процесс на уроках географии, но и может послужить базой для проведения факультативных занятий и кружковой работы.

Литература

  1. Бекетова С.И., Губеева С.К. Современная школьная географическая площадка. Учебно-методическое пособие. — Казань: 2012 , с.22 – 29.
  2. Будун А. С. Школьная географическая площадка, 2 изд., М., 1960.
  3. Голов В.П. Средства обучения географии и условия их эффективного использования: Учеб. пособие для студентов пед. ин-тов по спец. № 2107 «География». — М.: Просвещение, 1987, с.5.
  4. Иванов Ю.П. Развитие творческой деятельности в школьных курсах географии при традиционной и инновационной системах обучения. //География в школе №2, 2000, с.67.
  5. Семакин Н.К Географический кабинет и учебная площадка в школе — М, 1973.
  6. Сиротин В.А. Система географических заданий и упражнений как необходимое условие реализации деятельного подхода //География в школе №2, 2003, с.54.
  7. Сухорукова А.В. Практические работы на географической площадке с учащимися V – VII классов, М.: 1958, с.7.
  8. Сухорукова А.В. Работа на географической площадке М.: Просвещение, 1970. с 52.
  9. Формирование учебной деятельности школьников (под ред. В.В. Давыдова) – М.: Педагогика, 1982, с.114.

Что означает Гномон? — Ответы на все

Что означает Гномон?

1 : объект, который по положению или длине своей тени служит индикатором, в частности, часа дня: например. а: стержень солнечных часов.

На чем найти гномона?

Гномон, устройство, изначально предназначенное для расчета времени. В своей самой простой форме он представлял собой стержень, помещенный вертикально на плоскую поверхность, а затем на поверхность полушария.Гномон на горизонтальной плоскости.

Что такое Гномон в географии?

Гномон (/ˈnoʊmɒn, ˈnoʊmən/, от греческого γνώμων, gnōmōn, буквально: «тот, кто знает или исследует») — часть солнечных часов, отбрасывающая тень.

Гномон хорошая школа?

Гномон — отличная школа, и вы преуспеете, если приложите к ней массу усилий. Связи преподавателей и географическое положение, безусловно, помогут вам получить работу в этой области, но, пожалуйста, не пренебрегайте программой своей школы.

Как пользоваться Гномоном?

Чтобы использовать гномон, поставьте его на солнце и поверните основание так, чтобы тень от стержня падала на центральную линию. Шкала для отсчета длины тени должна быть точно горизонтальной, поэтому используйте ватерпас, чтобы убедиться в этом, при необходимости подровняв основание кусочками картона.

Какой угол у гномона?

Проекция экваториального циферблата, образующая эллипс вертикального циферблата. Гномон вертикальных солнечных часов образует угол 90°–L с вертикалью (то есть угол L с горизонталью), как показано на виде сбоку на рисунке 5.В южном полушарии вертикальный циферблат обращен на север.

Насколько точны солнечные часы?

Солнечные часы предназначены для определения времени по солнцу. Это накладывает широкий предел в две минуты на точное время, потому что тень гномона, отбрасываемая солнцем, нерезкая. Если смотреть с земли, то солнце имеет поперечник ½°, поэтому тени на краю размыты. Фактическая конструкция солнечных часов может быть очень точной.

Какие часы были первыми?

Первые механические часы со спусковым механизмом с фолиотом или хронометром с балансовым колесом были изобретены в Европе примерно в начале 14 века и стали стандартным устройством для хронометража до тех пор, пока в 1656 году не были изобретены маятниковые часы.

Кто создал первые водяные часы?

Возможно, это изобретение халдеев древней Вавилонии; образцы из Египта датируются 14 веком до н.э. Римляне изобрели клепсидру, состоящую из цилиндра, в который капала вода из резервуара; поплавок обеспечивал показания по шкале на стенке цилиндра.

В каком направлении вы указываете солнечные часы?

Солнечные часы должны указывать в направлении истинного севера, а стиль (либо острый прямой край, либо тонкий стержень, часто расположенный на краю или кончике гномона) должен быть выровнен с осью вращения Земли.

Почему мои солнечные часы отстают на час?

Если вы сейчас переходите на летнее время, ваши солнечные часы должны отставать от часов на один час. Угол гномона должен быть параллелен земной оси, чтобы показывать правильное время.

Нужно ли регулировать солнечные часы?

Стиль должен быть параллелен оси вращения Земли, чтобы солнечные часы были точными в течение всего года. Недорогие декоративные солнечные часы массового производства часто имеют неправильно выровненные гномоны, длину тени и часовые линии, которые нельзя отрегулировать для определения точного времени.

Работают ли солнечные часы ночью?

В дополнение к обычным солнечным часам также возможны лунные или лунные циферблаты, обычно в виде циферблата солнца и луны. В принципе, солнечные часы можно использовать и ночью, при условии, что луна достаточно яркая и известен лунный возраст.

Сколько лет солнечным часам?

Первые солнечные часы были созданы более 5500 лет назад в 3500 году до нашей эры. Солнечные часы были найдены даже в древнеегипетских руинах! Многие древние культуры, включая египтян, греков и римлян, использовали солнечные часы.

Как рассчитать солнечные часы?

Формула для расчета часовых линий (тета) на горизонтальных солнечных часах:

  1. тангенс (тета) = тангенс (HA) x sin (широта)
  2. тета = результирующий часовой угол циферблата, измеренный от линии полудня (- слева от линии полудня, + справа от линии полудня)
  3. HA = часовой угол солнца от полуденного меридиана, выраженный в (+/-) градусах.

Кто изобрел солнечные часы?

Математик и астроном Феодосий Вифинийский (ок.160 г. до н.э. до ок. 100 г. до н.э.) изобрел универсальные солнечные часы, которые можно было использовать в любой точке Земли. Римляне переняли греческие солнечные часы, а первое упоминание о солнечных часах в Риме относится к 293 г. до н.э., согласно Плинию.

Кто отец часов?

Томас Томпион

Где находятся самые большие в мире солнечные часы?

Джайпурская обсерватория

Солнечные часы — это часы?

Солнечные часы, самый ранний тип устройства для измерения времени, который указывает время суток по положению тени какого-либо объекта, подвергающегося воздействию солнечных лучей.До того, как были изобретены часы, люди обычно полагались на прохождение солнца по небу, чтобы определять время.

Можно ли повесить солнечные часы на стену?

На фасаде дома Стена, обращенная на юг (север), подойдет для вертикального направления на юг (север). Стена, обращенная на восток (точно или под углом от 80° до 100°) или обращенная на запад, является отличным местом для красивого прямого востока, прямого запада или вертикального склонения солнечных часов.

Что такое теневые часы?

н.(Часовое искусство) устройство, указывающее время в солнечные часы с помощью неподвижного рычага (гномона), отбрасывающего тень на пластину или поверхность, отмеченную часами.

Будут ли работать теневые часы, если Земля перестанет вращаться?

Теневые часы работают только потому, что тень движется по циферблату. Так что, если бы Земля перестала вращаться, теневые часы были бы бесполезны! 3) Планете Меркурию требуется 176 дней, чтобы совершить один оборот вокруг своего полюса. Будет ли Солнце двигаться по небу Меркурия быстрее или медленнее по сравнению с Землей?

Почему на часах 24 часа?

Наш 24-часовой день происходит от древних египтян, которые делили день на 10 часов, которые измеряли с помощью таких устройств, как теневые часы, и добавляли сумеречный час в начале и еще один в конце дня, говорит Ломб. .«Ночное время было разделено на 12 часов, основываясь на наблюдениях за звездами.

Почему мои солнечные часы идут в обратном направлении?

Единственный способ, которым тень на солнечных часах могла бы пойти назад, состоял бы в том, чтобы солнце изменило свой курс и казалось, что оно пересекает небо с запада на восток, что, поскольку движется земля, а не солнце, было бы подразумевают, что Земля изменила направление своего вращения и стала поворачиваться назад.

Солнечные часы все еще используются сегодня?

Хотя наручные часы стали широко использоваться в 18 в.Солнечные часы долгое время использовались для их установки и проверки. Хотя солнечные часы до сих пор используются во многих странах, включая Японию и Китай, сегодня они считаются главным образом украшением. Самые большие солнечные часы в мире, построенные ок.

У какого короля были солнечные часы?

Езекия

Какое знамение дал Бог Езекии?

Езекия спросил Исаию: «Какое будет знамение, что Господь исцелит меня и что я пойду в храм Господень на третий день?» Исаия ответил: «Вот тебе знамение от Господа, что Господь сделает то, что обещал: вперед ли пойдет тень на десять ступеней, или воротится на десять ступеней назад?»

Кто повернул время вспять в Библии?

В течение многих лет циркулировала история о том, что НАСА почти случайно доказало, что библейская история о том, как Иисус Навин попросил Бога остановить солнце, и история о том, как Езекия попросил Бога повернуть солнце на 10 градусов назад, верны.

Солнечные часы для детей: факты и история

Кто изобрел солнечные часы?

Историки точно не знают, кто изобрел солнечные часы, так как это произошло очень давно около 1500 г. до н.э. Однако археологи обнаружили то, что считается первыми каменными солнечными часами в Египте. Другие историки считают, что жители Греции, Рима или Вавилонии также могли быть первыми изобретателями солнечных часов.

Это ранняя версия солнечных часов из Древнего Египта.

Зачем были изобретены солнечные часы?

Можете ли вы представить себе планирование дня для школы, встречи с друзьями или даже похода в кино без возможности узнать время? Было бы очень трудно или невозможно согласовать все эти планы без часов. Давным-давно люди тоже строили планы и хотели иметь удобный способ планировать время для дел. Поэтому общины начали создавать солнечные часы, чтобы люди знали время суток.

Какие интересные факты о солнечных часах?

Многие дома для одной семьи построены на одном акре земли, чего обычно достаточно для дома, а также переднего и заднего двора, где могут играть дети. Можете ли вы представить себе, чтобы кто-то строил солнечные часы таких размеров? Также есть солнечные часы размером в один акр!

Эти потрясающие солнечные часы находятся в Джайпуре, Индия. Они были построены в 1724 году и являются самыми большими солнечными часами в мире. Уникальной особенностью этих солнечных часов является то, что их гномон имеет высоту 100 футов.Если вы когда-нибудь посещали эти солнечные часы, то могли повеселиться в их обсерватории, расположенной на вершине гномона. С этого высокого гномона и обсерватории вы сможете увидеть захватывающий вид далеко.

Еще один интересный факт заключается в том, что в начальной школе в Колорадо есть огромные солнечные часы с гномоном высотой 12 футов, которые каждый может изучить. Эти солнечные часы — еще один интересный способ для детей определять время, когда они проводят время на свежем воздухе.

Эти огромные солнечные часы находятся в начальной школе Chinook Trails в Колорадо-Спрингс, штат Колорадо.

Краткий обзор урока

Солнечные часы — это инструмент со стержнем, называемым гномоном , в центре и с отметками, которые показывают время, как часы. Когда солнце светит на гномон, тени отбрасываются или появляются в разных местах на солнечных часах. Историки точно не знают, когда и где были изобретены солнечные часы, но самые старые солнечные часы были обнаружены в Египте и, как полагают, были созданы около 1500 года до н.С.

Конические солнечные часы в Археологическом музее Пирей

Конические солнечные часы

В Древней Греции измерение времени солнечными часами в солнечные дни было неотъемлемой частью повседневной жизни. Несколько скульптурных солнечных часов различных типов, преимущественно конической формы, сохранились до наших дней и хранятся в археологических музеях страны.

Солнечные часы состоят из циферблата, на который нанесены линии (часовые линии) и кривые, и гномона.Время суток и сезон определяются по тени солнца, отбрасываемой гномоном на циферблат. Положение тени относительно часовых линий дает время суток, а отношение положения тени к кривым дает время года.

Особенностью конических солнечных часов является форма их циферблата, который является частью конической поверхности с осью, параллельной оси Земли. По существу, коническая поверхность имеет наклон по отношению к горизонтальной поверхности, равный углу, образованному небесным экватором с горизонтом страны.На циферблате конических солнечных часов нанесены одиннадцатичасовые линии, которые пересекаются с кривыми зимнего солнцестояния, летнего солнцестояния и равноденствий. Часовые линии и дневные кривые конических солнечных часов создают сеть линий, которые с большой точностью аппроксимированы дугами конических сечений, соединяющими соответствующие часовые точки (Gibbs 1976: 31). Форма сети зависит от положения вершины конуса, конической поверхности и положения основания гномона.

При анализе сети линий на конических солнечных часах можно измерить параметры φ , ρ и d :

φ  – географическая широта места, где расположены солнечные часы.

ρ  – угол между осью конуса и образующей поверхности солнечных часов.

d  – длина гномона.

Следовательно, когда известны вышеуказанные параметры, можно описать и сконструировать конические солнечные часы.

Солнечные часы с гномоном в Археологическом музее Пирей

Древнегреческие солнечные часы конического типа с гномоном находятся в Национальном археологическом музее Пирей под серийным номером ΜΠ 1131.

Солнечные часы относятся к римскому периоду (Schaldach 2006: 124). В сентябре 2013 года он впервые был представлен публике на временной выставке «Светотеневое измерение времени», организованной музеем в рамках своей деятельности. Он сопровождался лекциями и образовательными программами об инструментах, использовавшихся для астрономии и измерения времени в древнем мире, а также о философском подходе к понятию времени.

Солнечные часы сделаны из мрамора, встроены в мраморную основу с львиными лапами и весят 13 кг.Его высота составляет от 21,8 до 22,2 см. Его глубина на правой стороне циферблата составляет 15-15,4 см, а на левой – 15,3 см. Его ширина спереди 19 см, сзади 18,5 см.

На заднем левом углу мраморных солнечных часов видны повреждения, а также отсутствует небольшая часть.

Слева и справа от основания солнечных часов расположены лапы льва. Стопа с левой стороны имеет размеры 12,4 см в высоту, 3,2 см в ширину и 1,2 см в глубину. Правая ступня очень повреждена и 4.Отсутствует кусок мрамора высотой 6 см с коническим сечением шириной 8,5 см и глубиной 2,4 см. Расстояние от нижней части основания до нижней точки циферблата 10,8 см.

Циферблат толщиной 1,4 см очень хорошо сохранился. На его поверхности видны 11-часовые линии, а также кривые летнего солнцестояния, зимнего солнцестояния и равноденствий. На кривых видны следы красного цвета, которые более выражены на участках кривых, пересекающихся между линиями 1-го и 6-го часов.Также видны следы красного цвета на линии 6-го часа (меридиана). Повреждения на циферблате ярко выражены и особенно широко распространены после 7-й часовой линии, однако эти повреждения полностью не покрывают канавки часовых линий. Горизонтальный гномон солнечных часов сохранился и заметно наклонен по отношению к уровню горизонта. Он изготовлен из латуни (бронзы), имеет форму пирамиды с треугольным основанием и имеет размеры 1,4×1,4×1,15 см. Нынешняя длина гномона составляет 6,80 см.

В Таблице 1 приведены длины часовых линий (слева направо) от кривой зимнего солнцестояния до кривой равноденствий и от кривой равноденствий до кривой летнего солнцестояния.

В таблице 2 приведены длины дуг, последовательно образованных на кривой зимнего и летнего солнцестояний и равноденствий путем пересечения часовых линий с этими кривыми. Также перечислены расчетные значения углов, образованных между последовательными часовыми линиями. Углы, образованные последовательными часовыми линиями для дневных часов, не симметричны соответствующим утренним относительно линии меридиана (больше на один градус утренних часовых углов).Это отсутствие симметрии связано с систематическими ошибками как в конструкции, так и в изогнутой поверхности циферблата.

Другие характерные расстояния на циферблате по линии меридиана — от верхнего края солнечных часов до кривой зимнего солнцестояния (1 см), нижнего края основания гномона до кривой зимнего солнцестояния (1 см) и от кривой летнего солнцестояния до основания циферблата (0,4 см).

Часовые углы обычно демонстрируют некоторую симметрию относительно часовой линии меридиана, при этом углы, образованные между ранними утренними часами, примерно на один градус больше, чем углы послеполуденных часов.Это может быть связано с ошибкой конструкции в соответствующем участке циферблата и/или с систематической ошибкой, допущенной при проведении измерений.

Эти конические солнечные часы с гномоном сохранились в хорошем состоянии и являются единственными в Археологическом музее Пирей.

При существующей длине гномона ( d =6,8 см) циркулем измеряли значения расстояний между точками пересечения кривых с меридианом часовой линии от вершины гномона, без учета длины гномона. существующий уклон.Они перечислены в таблице 3.

Значения наклона эклиптики (табл. 4) рассчитаны с использованием длины часовой линии, измеренной на 6-й (меридиональной) часовой линии между кривыми (см. табл. 1) зимнего солнцестояния и равноденствий (2,3 см) , а также равноденствий и летнего солнцестояния (5,5 см).

Основываясь на конической геометрии солнечных часов, мы ожидали, что результирующие значения эклиптики будут равны. Между этими двумя значениями существует большая разница, которую можно объяснить ошибкой в ​​конструкции и/или систематической ошибкой при проведении измерений из-за существующего наклона гномона.Мы наблюдали, что эти значения сильно отличаются от стоимости наклонности эклиптики ε теоретические 5126 = 23,86 ° 2926 = 23,86 ° 200242 до н. э.) (Папп, Synagoge 546, 3-550, 3, см. также Jones 2002).

Значения характеристических параметров этих солнечных часов рассчитаны для каждого из параметров наклона эклиптики (табл. 5), а именно угла между осью конуса и ρ образующей поверхности солнечных часов, d длины гномона и φ географическая широта.

Мы заметили, что для всех значений наклона эклиптики результирующая длина гномона составляет около 4 см, что значительно меньше длины существующего (d = 6,8 см). Следовательно, приведенные выше экспериментальные значения наклона эклиптики были отвергнуты. Тем не менее такая же длина гномона приводит и к теоретическому значению наклона эклиптики ε теоретическому  , и поэтому тема требует дальнейшего изучения.

По этой причине было сочтено необходимым рассчитать начальную длину гномона и географическую рабочую широту солнечных часов для двух экспериментальных значений наклона эклиптики (ε 1 = 19 ο ,99 и ε 2 = 32 ο . 72). Результирующие значения для d длины гномона и φ географической рабочей широты перечислены в таблице 6 на основе геометрии конических солнечных часов (см. аналитически Panou 2016: 192-200) .

Кроме того, с помощью этой методики рассчитанная длина гномона даже меньше по сравнению со значениями, указанными в таблице 5, а рабочая широта соответствует регионам на большей территории Греции (Северные Балканы).

Выводы

Подводя итог всему вышесказанному, можно сделать вывод, что солнечные часы использовались в регионах севернее северной Греции. Длина первоначального гномона солнечных часов была немногим больше половины нынешнего, и, следовательно, как по его наклону, так и по длине можно установить, что гномон был добавлен впоследствии.

Следует отметить, что эти солнечные часы были впервые описаны и их характерные элементы измерены Парисом (Paris, 1914: 121-130), который вычислил географическую рабочую широту как широта Пирея φ = 37 ο 57′). Он основывал это на расчетах внешних геометрических особенностей мраморной конструкции, а не на измерениях кривых циферблата и часовых линий. Он также рассчитал значение наклона эклиптики с учетом геометрических особенностей кривой зимнего и летнего солнцестояния: ο 43΄40΄΄ соответственно, что привело к разным значениям географических широт и привело Париж к выводу, что в конструкции солнечных часов были ошибки.

Почти полвека спустя эти солнечные часы были изучены Гиббсом, который вычислил следующие параметры как значение эклиптики ε = 24 ο : а именно ρ = 43 ο 20′; угол между конусом и образующей d = 4,68 см; длина гномона и φ = 35 ο   12′; географическая широта. Кроме того, учитывая геометрические особенности между кривой зимнего солнцестояния и равноденствий, она вычислила географическую рабочую широту характеристики между кривой равноденствий и кривой летнего солнцестояния (Gibbs 1976: 242).Из-за наклонного гномона солнечных часов результаты, полученные Гиббсом, имеют сомнительную точность, поскольку эта проблема не упоминается и, по-видимому, не решена. Не следует забывать, что методика Гиббса в конических часах не применяется в случае солнечных часов с косым гномоном. Последнее описание было сделано Schaldach (2006: 124), который относит его к категории конических солнечных часов.

 

Евангелия К. Пану

Преподаватель естественных наук в средней школе и кандидат исторических и философских наук в Афинском университете, факультет физики

 

* Большое спасибо археологу г-же Анжелики Пулос, главе Археологического музея Пирей, и мастеру по мрамору г-же Элени Мазаракис за помощь в измерении характерных особенностей солнечных часов.

Калькулятор угла тени горизонтальных солнечных часов

Калькулятор угла тени горизонтальных солнечных часов

ЛЮБОЙ КАЛЬКУЛЯТОР   ГОРИЗОНТАЛЬНЫЕ СОЛНЕЧНЫЕ ЧАСЫ КАЛЬКУЛЯТОР УГЛА ТЕНИ


Geo Coder Поиск широты/долготы


Проведите линию от А через вертикальную линию так, чтобы угол В’АВ был равен широте места, где будет использоваться циферблат.Запомните этот угол для изготовления гномона.

Осталось добавить гномон и установить циферблат на солнце. Гномон представляет собой треугольную деталь, один угол которой равен широте места, где должен использоваться циферблат. На схеме ниже показано, как прикрепить гномон к циферблату.

Пришло время вынести циферблат наружу и начать показывать время. Сориентируйте свой циферблат так, чтобы часовая линия 12:00 и гномон (расположенный вдоль линии 12:00) указывали на ИСТИННЫЙ СЕВЕР.

Если вы живете в Северном полушарии, найти истинный север так же просто, как найти Полярную звезду и настроить циферблат так, чтобы он указывал на нее. Кроме того, если вы измерите угол Полярной звезды (Полярной звезды) над горизонтом, вы получите свою широту. НЕ ИСПОЛЬЗУЙТЕ компас для определения севера, компас показывает магнитный север, а НЕ истинный север.

Что такое Север?
  • Истинный север: (также известный как географический север или карта севера) — это географический северный полюс, где сходятся все линии долготы.На всех картах истинный север расположен прямо вверху. К несчастью для путешественника по пустыне, истинный север находится не в той же точке на земле, что и магнитный северный полюс, на который указывает ваш компас.
  • Магнитный Север: Думайте о Земле как о гигантском магните (на самом деле это так). Форма магнитного поля Земли примерно такая же, как у стержневого магнита. Однако магнитное поле Земли наклонено примерно на 11° от оси вращения Земли, поэтому это означает, что магнитный полюс Земли не соответствует географическому северному полюсу, а поскольку ядро ​​Земли расплавлено, магнитное поле всегда немного смещается.Красный конец стрелки вашего компаса намагничен, и где бы вы ни находились, магнитное поле Земли заставляет стрелку вращаться до тех пор, пока она не окажется в том же направлении, что и магнитное поле Земли. Это магнитный север (обозначается MN на топографической карте). На картинке ниже показаны магнитные линии для Соединенных Штатов. Если вы окажетесь в любой точке США, ваш компас будет ориентироваться параллельно линиям магнитной силы в этой области.
Каково склонение вашей карты?

Первое, что вам нужно знать, это где вы находитесь по отношению к магнитному северу.Вы можете найти эту информацию, просмотрев легенду карты. Если вы посмотрите на карту Северной Америки, вы увидите линию, примерно обозначающую 0° склонения. Если вы находитесь на линии, где склонение равно 0 градусов, то вам не нужно ни о чем беспокоиться, поскольку магнитный север и север карты эквивалентны. Если вы находитесь справа от этой линии, ваш компас будет указывать на линию (влево) и, следовательно, склонение будет на запад. Если вы находитесь слева от линии, ваш компас будет указывать на линию (вправо) и, следовательно, склонение будет на восток.


Настройка компаса на местное склонение:

Еще один способ справиться со склонением — настроить компас. Некоторые компасы имеют внешнее градусное кольцо, которое можно разблокировать с помощью установочного винта или защелки. Это позволяет сбросить компас для учета склонения. Например, если склонение составляло 14 градусов на восток, вы могли бы повернуть шкалу градусов вправо, чтобы магнитная стрелка указывала на 14 градусов, а не на 360 градусов.Как только вы это сделаете, вам больше не придется прибавлять или вычитать для склонения, потому что ваш компас выровнен по истинному северу. Теперь, когда стрелка компаса находится внутри стрелки ориентации, азимут компаса, который вы считываете с вашего компаса, будет относиться к истинному северу, а не к магнитному северу. Если у вас есть компас с фиксированным кольцом, вы можете отметить угол склонения на кольце компаса кусочком ленты.



Уравнение времени: График уравнения времени.который преобразует солнечное время (местное видимое время) в местное среднее время.

Представленные значения являются средними и могут быть ошибочными на 10-15 секунд в январе и декабре определенных лет.

Видимое движение Солнца вдоль плоскости эклиптики не является регулярным. Это неравномерное движение вызвано двумя причинами: 1) орбита Земли не круговая, а эллиптическая и 2) ось Земли наклонена примерно на 23 градуса от эклиптики. Среднее солнечное время предполагает, что орбита круговая, наклона нет и все работает как по маслу.Однако это не так, поэтому солнечные часы (которые показывают реальное солнечное время) отличаются от среднего времени по уравнению времени. Поскольку в часах используется среднее солнечное время, будет очевидная ошибка между временем, которое показывают ваши часы, и временем, которое показывает ваш циферблат.

День ЯНВ ФЕВ МАР АПР МАЙ ИЮН ИЮЛ АВГ СЕН ОКТ НОЯБРЬ ДЕКАБР День ЯНВ ФЕВ МАР АПР МАЙ ИЮН ИЮЛ АВГ СЕН ОКТ НОЯ БЕК
1 -3:12 -13:33 -12:34 -4:08 +2:51 +2:25 -3:33 -6:16 -0:12 +10:05 +16:20 +11:11
2 -3:40 -13:41 -12:23 -3:50 +2:59 +2:16 -3:45 -6:13 +0:07 +10:24 +16:22 +10:49
3 -4:08 -13:48 -12:11 -3:32 +3:06 +2:06 -3:57 -6:09 +0:26 +10:43 +16:23 +10:26
4 -4:36 -13:55 -11:58 -3:14 +3:12 +1:56 -4:08 -6:04 -0:45 +11:02 +16:23 +10:02
5 -5:03 -14:01 -11:45 -2:57 +3:18 +1:46 -4:19 -5:59 -1:05 +11:20 +16:22 +9:38
6 -5:30 -14:06 -11:31 -2:40 +3:23 +1:36 -4:29 -5:53 +1:25 +11:38 +16:20 +9:13
7 -5:57 -14:10 -11:17 -2:23 +3:27 +1:25 -4:39 -5:46 +1:45 +11:56 +16:18 +8:48
8 -6:23 -14:14 -11:03 -2:06 +3:31 +1:14 -4:49 -5:39 +2:05 +12:13 +16:15 +8:22
9 -6:49 -14:16 -10:48 -1:49 +3:35 +1:03 -4:58 -5:31 +2:26 +12:30 +16:11 +7:56
10 -7:14 -14:18 -10:33 -1:32 +3:38 +0:51 -5:07 -5:23 +2:47 +12:46 +16:06 +7:29
11 -7:38 -14:19 -10:18 -1:16 +3:40 +0:39 -5:16 -5:14 +3:08 +13:02 +16:00 +7:02
12 -8:02 -14:20 -10:02 -1:00 +3:42 +0:27 -5:24 -5:05 +3:29 +13:18 +15:53 ​​ +6:34
13 -8:25 -14:19 -9:46 -0:44 +3:44 +0:15 -5:32 -4:55 +3:50 +13:33 +15:46 +6:06
14 -8:48 -14:18 -9:30 -0:29 +3:44 +0:03 -5:39 -4:44 +4:11 +13:47 +15:37 +5:38
15 -9:10 -14:16 -9:13 -0:14 +3:44 -0:10 -5:46 -4:33 +4:32 +14:01 +15:28 +5:09
16 -9:32 -14:13 -8:56 +0:01 +3:44 -0:23 -5:52 -4:21 +4:53 +14:14 +15:18 +4:40
17 -9:52 -14:10 -8:39 +0:15 +3:43 -0:36 -5:58 -4:09 +5:14 14:27 +15:07 +4:11
18 -10:12 -14:06 -8:22 +0:29 +3:41 -0:49 -6:03 -3:57 +5:35 +14:39 +14:56 +3:42
19 -10:32 -14:01 -8:04 +0:43 +3:39 -1:02 -6:08 -3:44 +5:56 +14:51 +14:43 +3:13
20 -10:50 -13:55 -7:46 +0:56 +3:37 -1:15 -6:12 -3:30 +6:18 +15:02 +14:30 +2:43
21 -11:08 -13:49 -7:28 +1:00 +3:34 -1:28 -6:15 -3:16 +6:40 +15:12 +14:16 +2:13
22 -11:25 -13:42 -7:10 +1:21 +3:30 -1:41 -6:18 -3:01 +7:01 +15:22 +14:01 +1:43
23 -11:41 -13:35 -6:52 +1:33 +3:24 -1:54 -6:20 -2:46 +7:22 +15:31 +13:45 +1:13
24 -11:57 -13:27 -6:34 +1:45 +3:21 -2:07 -6:22 -2:30 +7:43 +15:40 +13:28 +0:43
25 -12:12 -13:18 -6:16 +1:56 +3:16 -2:20 -6:24 -2:14 +8:04 +15:47 +13:11 +0:13
26 -12:26 -13:09 -5:58 +2:06 +3:10 -2:33 -6:25 -1:58 +8:25 +15:54 +12:53 -0:17
27 -12:39 -12:59 -5:40 +2:16 +3:03 -2:45 -6:25 -1:41 +8:46 +16:01 +12:34 -0:47
28 -12:51 -12:48 -5:21 +2:26 +2:56 -2:57 -6:24 -1:24 +9:06 +16:06 +12:14 -1:16
29 -13:03 -12:42 -5:02 +2:35 +2:49 -3:09 -6:23 -1:07 +9:26 +16:11 +11:54 -1:45
30 -13:14 -4:44 +2:43 +2:41 -3:21 -6:21 -0:49 +9:46 +16:15 +11:33 -2:14
31 -13:24 -4:26 +2:33 -6:19 -0:31 +16:18 -2:43

Формат данных: [(+/-) минуты:секунды], где + означает быстро, а — медленно.

Движение солнца

Солнце совершает два движения, каждое из которых влияет на конструкцию солнечных часов. Во-первых, это видимое движение солнца по небу каждый день, когда Земля вращается вокруг своей оси. Второй — это видимое движение солнца по небесной сфере каждый год, когда Земля вращается вокруг солнца. Обратите внимание, что эти движения описываются как «кажущиеся». Солнце на самом деле не движется, а только «кажется» движущимся из-за ежедневных и годовых движений Земли.

Чтобы измерить видимое движение солнца, давайте сначала определим базовую линию, от которой измеряется положение солнца. Эта базовая линия известна как местный меридиан и представляет собой линию, проходящую от северного полюса через расположение солнечных часов к южному полюсу. Этот меридиан также проецируется с поверхности Земли на небесную сферу и описывает дугу, протянувшуюся от северного небесного полюса через зенит к южному небесному полюсу.

Когда центр Солнца пересекает местный меридиан, говорят, что он проходит.Момент прохождения называется местным кажущимся полуднем. Время между двумя последовательными транзитами равно 24 часам. Поскольку за это время солнце проходит 360 градусов, можно видеть, что солнце перемещается на 15 градусов каждый час или на 1 градус каждые четыре минуты. Мы будем использовать это значение 15 градусов для размещения линий на нашем циферблате.

Циферблат, спроектированный таким образом, точно и точно покажет нам местное кажущееся время. Однако циферблат был разработан до появления часовых поясов и перехода на летнее время, что отчасти объясняет, почему циферблат не подходил к моим часам.Инструкции по настройке циферблата включают поправки как для часовых поясов, так и для перехода на летнее время.

Третий фактор известен как «уравнение времени».

Уравнение времени

Видимое движение Солнца по небесной сфере в течение года неодинаково по скорости. Это вызвано двумя факторами:

Во-первых, орбита Земли не круговая, а эллиптическая, в одном из фокусов которой находится Солнце.Земля и, следовательно, видимое движение Солнца изменяются по скорости по мере обращения вокруг Солнца. Скорость самая высокая в перигелии (самое близкое приближение к Солнцу) и самая низкая в афелии (самое дальнее расстояние от Солнца). Перигелий приходится на 4 января. Это изменение кажущейся скорости Солнца примерно синусоидальное и повторяется один раз в год.

Во-вторых, Земля наклонена (наклонена) по отношению к плоскости своей орбиты примерно на 23,5 градуса. Этот наклон приводит к тому, что солнце во время транзита появляется в своей самой высокой точке неба 21 июня и в самой низкой точке 22 декабря.Эти две точки годового движения солнца называются летним солнцестоянием и зимним солнцестоянием соответственно. Когда солнце находится на полпути между солнцестояниями 21 марта и 22 сентября, эти точки называются весенним равноденствием и осенним равноденствием соответственно. В дни равноденствий солнце движется с максимальной скоростью в своем движении с севера на юг. В дни солнцестояния движение с севера на юг замедляется до нуля, прежде чем изменить направление. Это изменение скорости и разворот в направлении север-юг влияет на видимую скорость солнца, когда оно вращается вокруг небесной сферы.Это также примерно синусоидально и повторяется дважды в год.

Алгебраическая сумма изменений скорости, вызванных эллиптической орбитой и наклоном Земли, приводит к тому, что солнечные часы то быстры, то медленны по сравнению с часами. Часы, кстати, следуют за так называемым «средним солнцем»; вымышленное солнце, пересекающее небесную сферу по экватору. Среднее солнце движется со скоростью, равной средней скорости видимого солнца. Видимое солнце и среднее солнце совпадают только четыре раза в год.Солнечные часы и часы согласуются только в эти четыре времени. В любое другое время существует разница между временем по солнечным часам и временем на часах. Эта разница и есть уравнение времени.

Таким образом, три вещи объясняют разницу во времени, показанном на солнечных часах и часах: (1) Часовые пояса (2) Летнее время (3) Уравнение времени

Когда эти три фактора применяются к хорошо сконструированным солнечным часам, их точность становится такой, что по ним можно настроить часы с точностью до одной-двух минут.

Основные части солнечных часов.

В своей простейшей форме солнечные часы состоят только из двух частей: одна часть отбрасывает тень, а другая представляет собой поверхность, на которую падает тень. Учитывая это простое определение, солнечные часы появились естественным образом с момента сотворения мира. Тень дерева на земле или тень горы в долине внизу — два примера естественных солнечных часов. Природные солнечные часы могут дать лишь очень приблизительное представление о возрасте дня.Чтобы добиться точности и аккуратности, две основные части солнечных часов совершенствовались на протяжении веков. Часть горизонтального циферблата, отбрасывающая тень, называется гномоном, а часть, принимающая тень, называется циферблатом или циферблатом.

Гномон

Гномон — часть циферблата, выступающая в вертикальной плоскости над горизонтальной поверхностью циферблата. Гномоны для горизонтальных циферблатов могут быть самых разных форм, от простого стержня до замысловато закрученного произведения искусства.Наиболее распространенным мысленным образом гномона является треугольная фигура, возвышающаяся над циферблатом. Наклонный или покатый край гномона называется стилем. Стиль — это край, отбрасывающий тень на циферблат и используемый для обозначения времени. Угол, который стиль образует с лицевой стороной циферблата, должен точно соответствовать широте, для которой предназначен циферблат.

Все гномоны имеют узел. Узел — это определенная точка где-то по длине стиля.В простом треугольном гномоне узел является самой верхней точкой стиля. Иногда на фасон помещается выемка, валик или небольшой горизонтальный стержень, который служит узлом. Он определяет определенную точку на тени, которая используется со специальными линиями на циферблате для обозначения множества информации, отличной от времени суток. Чаще всего тень узла используется в сочетании с линиями склонения на циферблате для обозначения времени года. Другое использование тени узла — показать особые дни года, вход солнца в зодиакальные созвездия, восход и закат в других городах, а также высоту и азимут солнца.Вертикальная линия от узла до циферблата известна как перпендикулярный стиль. И стиль, и перпендикулярный стиль пересекают циферблат. Линия, проведенная между этими двумя точками пересечения, называется подстилем. Таким образом, гномон состоит из четырех основных частей; стиль, узел, перпендикулярный стиль и подстиль.



Циферблат

Циферблат представляет собой плоскую горизонтальную поверхность, на которую нанесены штрихи как стиля, так и узла. Пластина отмечена линиями, по которым двигаются тени, чтобы указать время суток и время года.

Чтобы создать собственные солнечные часы, воспользуйтесь калькулятором угла часовой линии вверху.

Распечатайте результаты, нарисуйте углы на карточке, как на картинке выше.

Вырежьте гномон под углом к ​​вашей широте, затем закрепите его на линии 12 часов дня.

Найдите место под солнцем, направьте гномон на север и у вас есть работающие солнечные часы.

Постоянные солнечные часы могут быть изготовлены из дерева или других прочных материалов.


Таблица широты синуса и косинуса

Эта таблица синусов и косинусов широты необходима для построения горизонтальных или вертикальных солнечных часов для любой широты (кроме 0 или 90 град).

Широта

Синус

Косинус

1

0. 017452

0,99985

2

0,034899

0,99939

3

0,052336

0,99863

4

0,069756

0,99756

5

0.087156

0,99619

6

0,10453

0,99452

7

0,12187

0,99255

8

0,13917

0,99027

9

0. 15643

0,98769

10

0,17365

0,98481

11

0,19081

0,98163

12

0,20791

0,97815

13

0.22495

0,97437

14

0,24192

0,97030

15

0,25882

0,96593

16

0,27564

0,96126

17

0. 29237

0,95630

18

0,30902

0,95106

19

0,32557

0,94552

20

0,34202

0,93969

21

0.35837

0,93358

22

0,37461

0,92718

23

0,39073

0,

24

0,40674

0,

25

0. 42262

0,

26

0,43837

0,89879

27

0,45399

0,89101

28

0,46947

0,88295

29

0.48481

0,87462

30

0,50000

0,86603

31

0,51504

0,85717

32

0,52992

0,84805

33

0. 54464

0,83867

34

0,55919

0,82904

35

0,57358

0,81915

36

0,58779

0,80902

37

0.60182

0,79864

38

0,61566

0,78801

39

0,62932

0,77715

40

0,64279

0,76604

41

0. 65606

0,75471

42

0,66913

0,74314

43

0,68200

0,73135

44

0,69466

0,71934

45

0.70711

0,70711



Полярная звезда — последняя звезда на ручке Малой Медведицы.

Малая Медведица — более тусклое созвездие, и не все его звезды видны из города. Обычно видны Полярная звезда и две последние звезды чаши. Обратите внимание, что ручка Малой Медведицы имеет изгиб, обратный ручке Большой Медведицы.


Северный небесный полюс — это точка на небе, вокруг которой вращаются все звезды, видимые из Северного полушария.Полярная звезда, также называемая Полярной, расположена почти точно в этой точке неба. Если вы выйдете ночью и найдете северную звезду, вы заметите, что она не движется в течение ночи, в то время как все остальные звезды движутся, они вращаются с востока на запад вокруг северной звезды.

Вы можете задаться вопросом, почему это важно для изготовления солнечных часов. Солнце также является звездой, поэтому Солнце также вращается вокруг Северного небесного полюса (поскольку мы находимся так близко к Солнцу, наклон Земли фактически изменяет точную ось вращения Солнца немного в сторону от Северного небесного полюса.) Именно это вращение позволит нам использовать Солнце для определения времени.

Нам нужно знать, где находится Северный полюс мира, чтобы пользоваться солнечными часами, но днем ​​слишком ярко, чтобы увидеть северную звезду. Как еще мы можем узнать, где найти это особое место на северном небе?

Где бы вы ни жили в Северном полушарии, есть простой способ найти Полярную звезду. Как вы могли догадаться, он расположен прямо на севере, но как высоко он находится в небе? Полярная звезда поднимается над горизонтом ровно на угол, равный вашей широте.Итак, если вы живете на 50 градусах широты, полярная звезда будет прямо на севере, на 50 градусов выше.

(В среднем человек имеет около 10 градусов, от мизинца до сложенного большого пальца, в сжатом кулаке, когда держится на расстоянии вытянутой руки.)

Стрелка, указывающая на Северный небесный полюс на приведенной выше диаграмме, близка к оси, вокруг которой вращается Солнце. Все, что нам нужно сделать, чтобы хорошо спроектированные горизонтальные солнечные часы показывали время, — это направить гномон солнечных часов вдоль этой оси.Затем, когда Солнце вращается вокруг гномона, оно будет отбрасывать тень на поверхность наших солнечных часов, где мы отметим соответствующие часовые линии. И угол гномона, и положение часовых линий зависят от широты, на которой будут использоваться солнечные часы.

Назад к любому калькулятору

15-минутные солнечные часы из бумаги: 7 шагов (с иллюстрациями)

Это 15-минутные бумажные солнечные часы в двух смыслах: их изготовление занимает 15 минут, и они маркированы с точностью до 15 минут.Он сделан из бумаги, но я спроектировал гномон так, чтобы он имел трехмерную основу для большей устойчивости и сужался к тонкой вершине для большей точности около полудня.

Тяжелая работа заключалась в том, что я провел тригонометрию для трехмерного бумажного гномона и написал сценарий Perl, который создает файл PDF для определенного места. Но с написанным сценарием вы сможете распечатать солнечные часы из генератора на моем веб-сайте и собрать их за пятнадцать минут.

Ингредиенты и инструменты:

  • Два листа бумаги, в идеале картон или другой плотный материал.
  • Ножницы
  • Клей для бумаги (я использую Aleene’s)
  • Принтер
  • Линейка
  • Что-то острое, например, ручка без чернил или маленькая отвертка
  • Компьютер с доступом в Интернет, программа для просмотра PDF и принтер 4 Я использовал, он был основан на тех, что в моем большом патио / подъездной дорожке аналемматические солнечные часы Instructable. Это гораздо более простой проект. Последний, который я собрал, занял 12 минут после того, как я распечатал дизайн и все инструменты были на месте, и это с учетом периодических остановок для фотографирования.

    Вы можете загрузить файл PDF в приложение для векторной графики, такое как Inkscape, и сделать его более красивым. Просто убедитесь, что если вы измените размер циферблата, вы измените размер гномона (указателя) в тех же пропорциях. Скрипт имеет открытый исходный код, поэтому вы можете изменять его по своему усмотрению.

    Вероятно, вы можете обвести распечатку на медных листах, чтобы сделать более изящный циферблат и гномон. Я хотел бы увидеть это.

    Это может стать хорошим классным проектом на разных уровнях, в зависимости от того, насколько глубоко вы объясните, как это работает.

    Примечание:  Скрипт в настоящее время работает для широт от 24 градусов (север или юг) до 65 градусов (север или юг). (Это охватывает все 48 смежных штатов США, большую часть густонаселенных районов Канады и Европы, всю Южную Африку, большую часть Индии и т. д.). тени короткие, а когда длинные, то и у нее более широкое основание.

    Портативные солнечные часы — Деятельность — TeachEngineering

    (0 оценок)

    Быстрый просмотр

    Уровень: 7 (6-8)

    Необходимое время: 1 час 30 минут

    (можно разделить на два сеанса по 45 минут)

    Расходные материалы Стоимость/группа: 1 доллар США. 50

    Размер группы: 3

    Зависимость от активности: Нет

    Тематические области: Земля и Космос

    Поделиться:

    Резюме

    Студенты исследуют точность солнечных часов и несоответствие между «реальным временем» и «часовым временем».«Они отслеживают положение солнца в течение относительно короткого периода времени, создавая теневой график, горизонтальные солнечные часы и диптих солнечных часов. , а не все три.)

    Инженерное подключение

    В этом упражнении основное внимание уделяется важности точности измерений времени, которые сегодня используются в самых разных инструментах, таких как сотовые телефоны, компьютеры и навигационные системы GPS, для синхронизации их функций. Повышение точности, будь то размер компонентов или цифровое измерение времени, является критерием проектирования, к которому инженеры обращаются каждый день.

    Цели обучения

    • Как солнце движется по небу.
    • Разница между «часовым временем» и «реальным временем».
    • Как найти географический север.
    • Терминология, например солнцестояние, равноденствие и т. д.
    • Как сделать солнечные часы, что делает их точными и что искажает время, которое они показывают.

    Образовательные стандарты

    Каждый урок или занятие TeachEngineering соотносится с одной или несколькими науками K-12, технологические, инженерные или математические (STEM) образовательные стандарты.

    Все более 100 000 стандартов K-12 STEM, включенных в TeachEngineering , собираются, поддерживаются и упаковываются сетью стандартов достижений (ASN) , проект D2L (www. достижениястандарты.org).

    В ASN стандарты структурированы иерархически: сначала по источнику; напр. по штатам; внутри источника по типу; напр. , естественные науки или математика; внутри типа по подтипу, затем по сортам, и т.д. .

    Международная ассоциация преподавателей технологий и инженерии – технология
    • На протяжении всей истории новые технологии появлялись в результате требований, ценностей и интересов отдельных лиц, предприятий, отраслей и обществ.(Оценки 6 — 8) Подробнее

      Посмотреть согласованную учебную программу

      Согласны ли вы с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

    • Проектирование и строительство конструкций для обслуживания или удобства развились из развития методов измерения, систем управления и понимания пространственных отношений. (Оценки 6 — 8) Подробнее

      Посмотреть согласованную учебную программу

      Согласны ли вы с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

    • В прошлом изобретение или инновация обычно не разрабатывались с учетом научных знаний.(Оценки 6 — 8) Подробнее

      Посмотреть согласованную учебную программу

      Согласны ли вы с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

    • Используйте инструменты для сбора данных о производительности повседневных продуктов. (Оценки 6 — 8) Подробнее

      Посмотреть согласованную учебную программу

      Согласны ли вы с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

    ГОСТ
    Массачусетс – Наука
    • Описывать лунные и солнечные затмения, наблюдаемые фазы луны и приливы. Соотнесите их с относительным положением Земли, Луны и Солнца. (Оценки 6 — 8) Подробнее

      Посмотреть согласованную учебную программу

      Согласны ли вы с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

    • Объясните, как наклон земли и ее вращение вокруг солнца приводят к неравномерному нагреву земли, что, в свою очередь, вызывает смену времен года. (Оценки 6 — 8) Подробнее

      Посмотреть согласованную учебную программу

      Согласны ли вы с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

    Предложите выравнивание, не указанное выше

    Какое альтернативное выравнивание вы предлагаете для этого контента?

    Процедура

    Фон

    Солнечные часы измеряют время как оно есть. Полдень — это когда солнце находится высоко в небе (когда оно пересекает меридиан). Часы измеряют время так, как нам хотелось бы: завтрашний полдень ровно через 24 часа, 0 минут и 0 секунд от сегодняшнего полудня. Но полдень 26 декабря на самом деле отделяет 24 часа, 0 минут и 29 секунд от полудня Рождества. А полдень 15 сентября всего в 23 часа 59 минут и 39 секунд от полудня следующего дня.

    Зимой дни короткие, а солнце низко в небе. Каждый день после зимнего солнцестояния, которое происходит 21 декабря, путь солнца становится немного выше на южном небе.Солнце также начинает восходить ближе к востоку и садиться ближе к западу, пока мы не достигнем дня, когда оно восходит точно на востоке и садится точно на западе. Этот день называют равноденствием. Мы отмечаем весеннее равноденствие 21 марта и осеннее равноденствие 21 сентября.

    В день зимнего солнцестояния солнце находится на самом низком уровне в небе. После этого дня солнце следует все выше и выше по небу каждый день, пока оно не находится в небе ровно 12 часов. Каждое место на земле имеет 12-часовой день два раза в год в дни весеннего и осеннего равноденствия.

    В день летнего солнцестояния солнце находится на самом высоком пути по небу, а день самый длинный. Поскольку день такой длинный, солнце восходит не точно на востоке, а восходит к северу от востока и заходит к северу от запада, что позволяет ему находиться в небе в течение более длительного периода времени.

    После летнего солнцестояния солнце каждый день движется все ниже и ниже по небу, пока не достигнет точки, в которой оно снова находится в небе ровно 12 часов. Это осеннее равноденствие.Как и во время весеннего равноденствия, в этот день солнце восходит точно на востоке и садится точно на западе, и у всех в мире 12-часовой день.

    После осеннего равноденствия солнце продолжает следовать по небу все ниже и ниже, а дни становятся все короче и короче, пока оно не достигнет своего нижнего пути, и тогда мы вернемся к зимнему солнцестоянию, с которого начали.

    Рекомендуемые ресурсы:

    История перехода на летнее время (или перехода на летнее время), стандартизации времени и того, когда регионы по всему миру прыгают вперед и назад: http://www. webexhibits.org/daylightsaving/

    Схема и объяснение движения солнца в течение года: https://www-istp.gsfc.nasa.gov/stargaze/Secliptc.htm

    История солнечных часов во многих цивилизациях: https://www.farmersalmanac.com/sundials-time-began-18870

    Математика солнечных часов (немного сложна для студентов, но хороша для учителей): http://www.sundials.org/index.php/teachers-corner/sundial-mathematics.html

    Подготовка

    Теневой участок:

    • Соберите материалы.
    • При необходимости отрежьте деревянный штифт длиной от 12 до 15 дюймов.
    • Найдите географический север (см. раздел «Направления» ниже).

    Горизонтальные солнечные часы:

    1. Получить материалы.
    2. Найдите свою широту (http://www.findlatitudeandlongitude.com/).
    3. Найдите географический север (см. раздел «Направления» ниже).
    4. (дополнительно) Если вы хотите превратить солнечные часы в колье или цепочку для ключей, просверлите отверстие в деревянном диске, чтобы продеть шнур.
    5. Если вы выполняете это задание с большой группой маленьких детей, подготовьте также гвозди в деревянных дисках (шаги 1-2 в разделе «Указания»).

    Диптих Солнечные часы:

    • Получить материалы.
    • Распечатайте шаблон диптиха (см. прилагаемый рабочий лист).
    • Найдите свою широту (см. http://www.findlatitudeandlongitude.com/).
    • Найдите географический север (см. раздел «Направления» ниже).

    Направления

    Это задание может соответствовать бесконечному количеству тем.Одно из предложений состоит в том, чтобы изучить со студентами способ измерения времени, историю часов и то, как мы определяем время.

    Строительство и испытания:

    ЧАСТЬ I. ПОИСК ГЕОГРАФИЧЕСКОГО СЕВЕРА ДЛЯ РАСПОЛОЖЕНИЯ СОЛНЕЧНЫХ ЧАСОВ:

    Солнечные часы должны быть расположены так, чтобы гномон был направлен на север/юг, и, конечно же, циферблат должен быть расположен там, где гномон будет отбрасывать тень большую часть дня. Используйте один из следующих трех методов, чтобы найти географический север для вашей широты.

    Метод 1: метод пуриста

    Чтобы определить ориентацию без привязки к другим механическим устройствам, найдите север, наблюдая ночью за Полярной звездой. При расположении солнечных часов гномон фактически указывает на Северный небесный полюс, который находится в пределах 1 градуса от Полярной звезды. Таким образом, найдите Полярную звезду в конце Малой Медведицы и выровняйте циферблат, направив гномон на Полярную звезду. Возможно, вы захотите записать ориентацию вашего циферблата для дальнейшего использования.Этот метод не работает в южных широтах.

    Метод 2: Практический метод

    Используйте магнитный компас для определения линии север/юг, но из-за разницы между магнитным севером и истинным севером показания циферблата могут отличаться на час или более, в зависимости от местной разницы между магнитным и истинным севером.

    Метод 3: Ленивый метод

    Для первого приближения определите ориентацию в любое время, используя часы и расположив циферблат так, чтобы тень показывала правильное время. Однако, если оставить его в этом положении, в течение года может возникнуть ошибка до 30 минут из-за того, что известно как «уравнение времени». Из-за орбитального движения Земли вокруг Солнца солнечные сутки (приблизительно 24 часа) не имеют одинаковой продолжительности изо дня в день, колеблясь до +/- 16 минут в день.

    ЧАСТЬ II. ПОСТРОЕНИЕ СОЛНЕЧНЫХ ЧАСОВ:

    A. ТЕНЕВОЙ УЧАСТОК:

    КОНСТРУКЦИЯ: (изображения см. в прилагаемой рабочей таблице по строительству) График теней также может помочь вам почувствовать, как меняется путь солнца по небу изо дня в день.Чтобы лучше увидеть этот эффект, работайте над теневым сюжетом несколько недель.

    1. Установите свой теневой участок утром, около 9:00.
    2. Найдите ровное место, свободное от теней в течение всего дня.
    3. Вдавите в землю шар глины.
    4. Вставьте деревянный штифт в глиняный шар так, чтобы он стоял вертикально. Используйте четыре полоски клейкой ленты, чтобы покрыть глину, чтобы она не таяла на солнце, и закрепите штифт. Штифт должен стоять именно в этом месте на протяжении всего мероприятия (от одного дня до нескольких недель), поэтому убедитесь, что он стоит строго вертикально и очень надежно.
    5. Когда штифт будет на месте, найдите его тень. Положите лист бумаги на северную сторону дюбеля длинным краем к основанию опоры дюбеля. Если вы ранее не находили географический север (как описано в разделе «Направления»), теперь вы можете определить, в каком направлении находится север, поскольку вы знаете, что солнце находится на востоке, а тень от дюбеля обращена на запад.
    6. Используйте оставшиеся четыре полоски клейкой ленты, чтобы закрепить углы бумаги. Следите за тем, чтобы середина листа оставалась чистой, так как именно здесь вы будете делать свой сюжет.
    7. Теперь вы готовы приступить к измерениям. Тень от дюбеля должна быть на листе бумаги. Если это не так, подождите около часа и вернитесь, как только тень ляжет на бумагу. Когда у вас есть тень на бумаге, сделайте отметку в самом конце тени.
    8. Возвращайтесь на участок примерно раз в 30 минут и каждый раз делайте отметку в конце тени. Полезно использовать таймер. Если вы начнете свой участок в 9:00, у вас должно быть достаточно маркировки к 15:00.

    ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТЕНЕВОГО УЧАСТОКА:

    1. После одного дня измерений теней вы готовы провести линию север-юг. На готовом теневом графике проведите плавную кривую через все сделанные вами метки, не двигая бумагу. Чем чаще вы будете проводить измерения, тем легче будет точно нарисовать эту кривую.
    2. После того, как вы нарисовали плавную кривую через маркировку, найдите кратчайшее расстояние между основанием дюбеля и этой кривой.Проведите линию от основания дюбеля до этой точки. Эта линия называется линией север-юг. Это линия, вдоль которой солнце отбрасывает тень в местный полдень. (Ваш местный полдень может не совпадать с тем временем, когда часы показывают полдень, в зависимости от того, где вы находитесь в своем часовом поясе. ) Эта линия север-юг указывает точно на север и юг. Линия, проведенная перпендикулярно этой линии, указывает на восток и запад. Вам нужно знать точное направление на север, чтобы использовать горизонтальные солнечные часы.

    B. ГОРИЗОНТАЛЬНЫЕ СОЛНЕЧНЫЕ ЧАСЫ:

    КОНСТРУКЦИЯ: Чтобы выровнять гномон, вы должны расположить его так, чтобы он образовывал угол, равный углу широты, где он будет использоваться, с горизонтальной поверхностью солнечных часов (см. прилагаемый Рабочий лист для изображений).Самый простой способ загнать гвоздь в деревянный диск под таким углом — сделать следующее:

    1. Вбейте гвоздь прямо в центр деревянного диска, следя за тем, чтобы гвоздь не прошел через заднюю часть диска.
    2. Забейте гвоздь сбоку, чтобы он начал гнуться. Продолжайте сгибать гвоздь, пока он не окажется под тем же углом, что и ваша широта. Если гвоздь расшатывается, используйте немного столярного клея у основания, чтобы закрепить его.
    3. Чтобы начать изготовление шаблона часовой линии, карандашом нарисуйте горизонтальную линию на листе белой бумаги.
    4. Совместите транспортир с горизонтальной линией и сделайте отметку карандашом на отметке 90 градусов.
    5. Проведите вертикальную линию от засечки до горизонтальной линии. Вы только что создали линии полудня и шести часов!
    6. Используйте транспортир и отметьте карандашом следующие углы ОТ ВЕРТИКАЛЬНОЙ ЛИНИИ ПОЛДЕНЯ (слева и справа от вертикальной линии): 10,7, 22,2, 35,3, 50,8, 69,2 и 90. Они совпадают с 1 , 2, 3, 4, 5 и 6 часов после полудня соответственно.
    7. Используйте линейку транспортира и соедините каждую отметку с пересечением горизонтальной и вертикальной линий.
    8. Когда у вас есть печатная копия изображения, поместите деревянный диск поверх бумаги так, чтобы центр диска, где находится отверстие для гвоздя, находился прямо над пересечением горизонтальной и вертикальной линий. Горизонтальная линия, отмеченная шестеркой с каждой стороны, должна проходить под вашим диском точно по центру.
    9. Не сдвигая деревянный диск, вращайте его до тех пор, пока шляпка гвоздя не окажется на линии 12 часов.
    10. Удерживая деревянный диск очень неподвижно, сделайте 13 карандашных отметок на верхней поверхности дерева, каждая отметка совмещена с соответствующей часовой линией. Поскольку циферблат солнечных часов очень маленький, лучше включить только несколько часовых чисел.
    11. (дополнительно) Если вы хотите превратить солнечные часы в колье или цепочку для ключей, проденьте в отверстие шнурок нужной длины и завяжите.

    ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ СОЛНЕЧНЫХ ЧАСОВ:

    1. В солнечный день вынесите солнечные часы на улицу и держите их строго горизонтально.Убедитесь, что головка гномона (гвоздя) направлена ​​на север. Тень, отбрасываемая гномоном, должна падать на соответствующую часовую линию. Этот тип солнечных часов не на 100% точен, но он близок к тому, чтобы вы могли определить время в пределах 15 минут. (ПРИМЕЧАНИЕ: переход на летнее время означает, что вам нужно будет настроить солнечные часы, чтобы они соответствовали местному «часовому» времени. )

    C. ДИПТИХ СОЛНЕЧНЫЕ ЧАСЫ

    КОНСТРУКЦИЯ : Складные солнечные часы, которые вы собираетесь сделать, называются солнечными часами-диптихами.Такие циферблаты создавались на протяжении четырех-пяти столетий и традиционно изготавливались из слоновой кости или самшита. Представленный здесь диптих был разработан доктором Алланом Миллсом, Astronomy Group, Лестерский университет, Великобритания. Отсканированные изображения и текст были подготовлены доктором Рэндаллом Бруксом, Национальный музей науки и техники, Оттава, Канада. (шаблон см. в прилагаемой строительной таблице; см. также http://www.sundials.co.uk/projects.htm#diptych)

    1. Получите шаблон диптиха у учителя.
    2. Наклейте на лист плотной бумаги.
    3. Получить широту вашего местоположения (может предоставить учитель).
    4. На основании циферблата отметьте угол широты на обеих шкалах, проведя линии через каждый из символов X вверху. Отрежьте лоскуты по этим линиям.
    5. Обратите внимание на пунктирные линии; два из них помечены «надрез на спине, сложить вперед» и два с пометкой «разметка спереди, сложить вниз». После надрезов сделайте необходимые сгибы в указанном направлении.
    6. Вдоль линии с надписью «полдень» выше сложите верхнюю часть вперед так, чтобы две панели образовывали прямой угол.
    7. Чтобы закончить циферблат, прикрепите шнурок (желательно эластичный) через отверстия вверху и внизу в точках, где сходятся все часовые линии, чтобы шнурок вытягивался, когда циферблат сложен. Эта нить является гномоном и отбрасывает тень, указывающую время.

    Словарь/Определения

    летнее время: время обычно на один час опережает стандартное время.

    равноденствие: одно из двух времен года, примерно 21 марта и 23 сентября, когда солнце появляется над головой на экваторе, а день и ночь везде имеют одинаковую продолжительность.

    гномон: объект (например, на солнечных часах), который по положению или длине своей тени служит для указания часа дня.

    полдень: Середина дня: 12 часов дня. Полдень не всегда означал «12 часов дня». В древнеримском способе отслеживания времени часы дня считались от восхода до заката. Девятый час их дня (~ 3 часа дня для нас) назывался нона, что на латыни означает «девятый». В ранний период английского языка это слово было заимствовано как полдень, также относящееся к девятому часу после восхода солнца.Однако к 14 веку это слово стало использоваться для обозначения полудня, 12 часов, как оно используется сегодня.

    солнцестояние: точка на видимом пути солнца, в которой солнце находится дальше всего к северу или югу от экватора; время прохождения солнцем солнцестояния, которое обычно происходит 21 июня и 21 декабря.

    стандартное время: время, установленное законом или общепринятым правилом в регионе или стране.

    солнечные часы: Устройство, которое показывает время суток по положению тени, отбрасываемой на отмеченную пластину или диск, обычно от объекта с прямым краем.