Membuat jam matahari adalah ilmu itu sendiri. Pembinaan yang kelihatan mudah kadangkala tidak begitu mudah untuk dilaksanakan kerana banyak fakta teknikal dan saintifik perlu diambil kira. Tiada jam matahari yang sah secara universal. Setiap contoh mesti disesuaikan dengan tepat dengan lokasi di mana ia didirikan supaya ia boleh memberitahu masa yang betul. Di bawah anda akan menemui dua arahan bangunan berbeza untuk jam matahari: versi yang sangat ringkas dan mudah digunakan dan jam matahari untuk pengguna lanjutan.
Jam matahari ringkas untuk pemula
Jam matahari berfungsi boleh dibuat walaupun tanpa pengetahuan teknikal asas. Ia sangat mudah sehingga kanak-kanak pun boleh membina jam matahari ini.
Bahan
- pasu bunga besar (sekurang-kurangnya 30-40 cm diameter)
- Tongkat atau batang logam (panjang kira-kira 50-60 cm)
- Kerikil atau pasir
- pen kalis air
Pembinaan
Walaupun kaedah ini sangat memakan masa, ia sangat mudah untuk dijalankan dan tidak memerlukan pengetahuan awal atau pemahaman teknikal.
- Letakkan pasu bunga di tempat yang cerah di taman
- Letakkan batang di tengah-tengah pasu bunga dan isi dengan kerikil atau pasir
- batang mesti terkeluar sekurang-kurangnya 30-40 cm dari serpihan
- setiap jam pada satu jam menandakan tempat di tepi pasu bunga tempat bayang jatuh
- mungkin teruskan menandakan pada hari berikutnya
Petua:
Sebagai alternatif, papak batu besar, papan kayu atau cakera logam juga boleh berfungsi sebagai jam matahari, di mana batang dimasukkan di tengah. Paku ibu jari, batu yang dilekatkan dan banyak lagi juga sesuai untuk menandakan waktu.
Sundial untuk pengguna lanjutan
Sebuah jam matahari hendaklah diperbuat daripada bahan kalis cuaca supaya ia boleh ditinggalkan di luar rumah pada musim panas dan musim sejuk serta dalam hujan dan salji. Tiada had untuk imaginasi anda ketika memilih bahan. Jam matahari boleh diperbuat daripada kayu, logam, batu atau plastik. Adalah penting bahawa alat yang sesuai tersedia untuk memproses bahan.
Bahan
- tiga papan kayu, kira-kira 20 x 25 sm (sebaik-baiknya 3 hingga 4 mm tebal)
- Fretsaw
- set segi empat sama besar, sisi terpanjang 22 cm (atau protraktor lain)
- Kompas (diameter minimum 20 cm)
- pensel
- Kompas
- Cat atau sayu untuk mengecat
Potong muka jam
Muka jam diperbuat daripada salah satu papan. Ia boleh dipotong bulat atau segi empat sama.
- Segi empat sama: panjang tepi 20 cm
- Bulatan: diameter 20 cm
Untuk membuat bulatan, sebaiknya lukis segi empat sama dengan panjang tepi 20 x 20 cm di atas papan terlebih dahulu. Sebagai alternatif, papan boleh dipotong kepada saiz ini terus. Untuk menandakan pusat, dua garisan pepenjuru dilukis dari sudut. Di mana garis bertemu ialah pusat petak. Hujung kompas dimasukkan ke dalam titik ini dan bulatan dengan diameter 20 cm (jejari bersamaan dengan 10 cm) dilukis. Kemudian potong bulatan dengan fretsaw atau hanya surih dan biarkan papan itu sebagai segi empat sama.
Labelkan dail
Bulatan dibahagikan kepada 24 keping kek bersaiz sama menggunakan set segi empat sama dan pensel halus. Jadi garisan dilukis dari tepi melalui pusat. Semua bahagian mesti mempunyai sudut 15 darjah. Setiap baris menandakan satu jam penuh. Secara teorinya semua nombor boleh diplot. Jam matahari kelihatan lebih profesional jika hanya waktu cahaya matahari sebenar (iaitu dari sekitar 6 pagi hingga 9 malam) direkodkan. Di samping itu, dail kelihatan kurang bersepah jika ia hanya digunakan setiap jam ketiga (6, 9, 12, 15, 18 dan mungkin 21).
Tentukan latitud
Kini ia menjadi lebih rumit sedikit, kerana untuk memastikan jam matahari berfungsi dengan betul, ia perlu diselaraskan dengan paksi bumi. Satu tepi pelempar bayang segi tiga mestilah selari dengan paksi bumi. Untuk melakukan ini, anda perlu mengetahui di latitud tempat di mana jam matahari akan dipasang. Garis lintang selari dengan khatulistiwa, Jerman terletak di antara selari ke-48 di selatan dan selari ke-54 di utara.
Contoh untuk orientasi:
- 48. sehingga selari ke-49: Freiburg, Stuttgart, Ulm, Munich, Passau
- 49. sehingga 50 darjah latitud: Saarbrücken, Karlsruhe, Mannheim, Nuremberg, Würzburg
- 50. Latitud: Frankfurt am Main, Wiesbaden, Mainz
- 51. Latitud: Cologne, Erfurt, Dresden
- 51.-52. Latitud: Dortmund, Kassel, Leipzig, Magdeburg
- 52.-53. Latitud: Osnabrück, Hanover, Berlin, Bremen
- 53.-54. Latitud: Hamburg, Schwerin, Rostock
- 54.-55. Latitud: Kiel, Flensburg
Petua:
Dengan apl kompas terkawal GPS anda boleh menentukan kedudukan anda dengan sangat tepat dan ini selalunya tersedia secara percuma sebagai program kecil. Atau, dalam cara klasik, anda mengambil atal atau peta dan membaca latitud anda di sana.
Pangkas bayang-bayang
Latitud ialah salah satu sudut segitiga yang membentuk teduhan. Sudut ini kini dilukis pada papan kedua menggunakan petak set. Untuk melakukan ini, putar papan supaya sisi panjang berada di bahagian bawah. Petak set diletakkan supaya skala sentimeter menghala ke bawah. Skala hendaklah sejajar dengan papan di bahagian bawah. Set segi empat sama kini ditolak setakat ini ke kiri sehingga titik sifar (A) skala adalah lebih kurang dalam sepertiga kiri bahagian papan.
- Tandakan titik sifar dengan garis pensel halus (titik A)
- baca sudut yang sesuai dari bahagian bawah sebelah kanan papan
- tanda dengan titik (titik B)
- Lukis garis penghubung antara titik A dan B
- sudut terbuka ke kanan
- Ganti petak set kepada titik sifar (sifar pada skala pada titik A)
- Putar set segi empat sama ke kanan sehingga garisan 90 darjah berada pada garis penghubung antara titik A dan B
- kini tolak petak set ke atas sehingga jarak 10 cm dicapai dari tepi papan (di sebelah kanan), tandakan titik C di tepi papan
- lukis garisan sepanjang 10 cm dengan pensel
- lukis garisan menegak ke atas dari titik akhir garisan 10 sentimeter (titik C)
- tandakan titik di mana garis ini bertemu dengan sudut (antara titik A dan B)
- Jika perlu, panjangkan garisan antara A dan B
- Segitiga bersudut tegak dicipta dengan sudut tepat di bahagian bawah sebelah kanan
- Potong segitiga dengan jigsaw
Petua:
Jika anda tidak pasti sama ada anda melakukan semuanya dengan betul, anda boleh mula-mula menjadikan jam matahari sebagai model daripada kadbod.
Pasang dail dan bayang-bayang
Dail tidak diletakkan rata di atas lantai, tetapi dipasang dalam penyaring bayangan pada sudut yang sedikit. Dengan cara ini, sisihan yang disebabkan oleh kelengkungan bumi diberi pampasan.
- Nampak dail pada pukul 12 menandakan sedalam lima sentimeter dan lebar papan (3 atau 4 mm)
- Nampak segitiga pada garisan 10 sentimeter (dari sisi terpanjang) 5 cm dalam dan 3 (atau 4) mm lebar
- satukan kedua-dua bahagian (sudut tepat segi tiga memenuhi tanda 12)
- mungkin gam jika potongannya terlalu besar
- kedua-dua bahagian mesti muat rapat bersama
Pasang plat asas
Plat asas jam matahari kini dicipta daripada plat kayu ketiga.
- Saiz: 20 x 25 cm
- Garisan sepanjang 25 sm kini dilukis di tengah-tengah bahagian yang panjang
- Pusingkan pinggan dengan sisi panjang ke bawah
- tandakan hujung kiri baris dengan S (selatan)
- label hujung kanan baris dengan anak panah dan N (utara)
- ukur 5 cm pada papan dari sebelah kanan papan
- lukis garis melalui titik (berserenjang dengan garis utara-selatan)
- garis ini menandakan garisan barat-timur
- Sejajarkan dail (dengan teduhan) dengan nombor menghala ke utara
- siapkan dengan bahagian bawah (jam 12) tepat pada garis timur-barat
- betulkan dengan paku atau skru kecil
Sediakan jam matahari
Supaya masa dapat dipaparkan dengan betul pada jam matahari, anak panah pada plat tapak mesti menghala tepat ke utara. Kompas diperlukan untuk ini. Masa suria kini boleh dibaca daripada bayang-bayang yang dipancarkan segitiga (sumber bayang-bayang) pada dail.
Suntime
Jika anda menggunakan jam matahari, anda tidak perlu terkejut jika masa ini berbeza sedikit daripada masa yang ditunjukkan oleh jam kami. Masa zon dipaparkan pada jam biasa. Di Jerman, sebagai contoh, Waktu Eropah Tengah (CET) terpakai. Walaupun ibu kota Sepanyol, Madrid adalah kira-kira 2,500 km lebih jauh ke barat dan matahari hanya mencapai titik tertinggi sejam setengah kemudian daripada di timur Budapest, 12 tengah hari dipaparkan pada masa yang sama di kedua-dua bandar.
Kesimpulan
Membina jam matahari ringkas boleh dilakukan menggunakan pasu bunga atau cakera di mana batang dimasukkan secara menegak, yang memberikan bayang-bayang padanya pada waktu tertentu dalam sehari. Sekarang anda hanya perlu membuat tanda untuk setiap jam. Jam matahari profesional juga mengambil kira paksi bumi dan latitud lokasi di mana jam matahari berada.
