Aké presné sú slnečné hodiny?
Niekedy môžeme stretnúť okoloidúcich, ktorí porovnávajú čas na slnečných hodinách s vlastnými hodinkami a vo väčšine prípadov môžete vidieť rozdiely medzi indikáciami oboch časovačov. Dnes si nastavujeme hodinky podľa veľmi presných atómových hodín, takže slnečné hodiny nefungujú tak, ako by mali? Naopak, existujú dve opravy, ktoré to umožňujú. Prvý súvisí so zemepisnou dĺžkou miesta, kde sa naše hodiny nachádzajú a druhý vyplýva z tzv časová rovnica, ktorá eliminuje premenlivú rýchlosť, ktorou Zem obieha okolo Slnka. Ale jeden po druhom. Slnečné hodiny ukazujú miestny čas, čo je skutočný čas určený zdanlivými pohybmi slnka. Ako 12. hodina, čo je poludnie, predpokladáme moment, kedy sa Slnko týči nad daným miestom, teda dosiahne najvyšší bod svojej dennej dráhy z východu na západ. To znamená, že v miestach severne a južne od tohto miesta presne rovnaká slnečná hodina. Napríklad (pri pohľade z pobrežia na hory) v Gdansku, Grudziądzi, Toruni, Wieluni, Rybniku a Cieszyne padajú slnečné poludnia viac-menej súčasne. Časové rozdiely však budú badateľné v mestách ležiacich východne a západne od seba. V prípade našej krajiny môže tento rozdiel dosiahnuť aj cca 50 minút (napr. v Chełme slnko vrcholí o 48 minút skôr ako v Zgorzelci). Na prekonanie týchto rozdielov bol zavedený zónový čas. Takmer celá Európa je v stredoeurópskom čase, ktorý je určený na základe 15° poludníka prebiehajúceho na našej západnej hranici.Inými slovami, v Poľsku, Nemecku, Francúzsku a mnohých ďalších európskych krajinách je 12 hodín, keď je Slnko presne nad poludníkom tejto zemepisnej dĺžky.
Korekcia zemepisnej dĺžky pre naše slnečné hodiny vypočíta rozdiel v stupňoch medzi zemepisnou dĺžkou, kde stoja hodiny, a zónovým poludníkom (15 °) a výsledok vynásobí 4, pretože 1 stupeň sa rovná 4 minútam. Vypočítajme korekciu pre Krakov, mesto leží v dĺžke 20 °
20 ° - 15 °=5 °, výsledok sa vynásobí 4 a odčíta sa získaných 20 minút od čítania zo slnečných hodín (tieto rozdiely odpočítavame, nie pripočítavame, pretože väčšina poľských miest leží východne od 15. poludníka).
A ešte jeden príklad, tentokrát pre Varšavu, ktorá leží na dĺžke 21°:
21° - 15°=6°, výsledok sa vynásobí 4. Oprava je 24 minút , ktoré odčítame od čítacích slnečných hodín.
Týmto spôsobom sme len krôčik od stanovenia oficiálneho času.Teraz už stačí vziať do úvahy korekciu vyplývajúcu z časovej rovnice. Opravu na každý deň v roku môžeme vyčítať z tabuľky (foto 2).
Ak napríklad 11. mája slnečné hodiny ukazujú 9.46 (po zohľadnení korekcie zemepisnej dĺžky), tak po pripočítaní 3 minút a približne 38 sekúnd sa zaokrúhlime na 9,50. V období od marca do októbra platí letný čas, preto by ste k získanému výsledku mali pridať ešte jednu hodinu. Takže v našom príklade to bude 10:50 DST. Štyrikrát do roka je korekcia časovej rovnice 0, takže slnečné hodiny ukazujú rovnaký čas ako mechanické hodinky. Koná sa 15. apríla, 14. júna, 2. septembra a 25. decembra.
Hľadanie miestneho poludníka
Aby ste správne nastavili slnečné hodiny v záhrade , je potrebné nastaviť lokálny poludník (foto 3). To umožňuje určiť, v ktorej rovine sa slnko týči nad záhradou a miestom budúcich meraní času. Poznámka: nepoužívajte na to kompas, pretože magnetický sever sa dosť výrazne líši od geografického severu.
1.Vyberte si rovné, slnečné miesto. Nech je prázdny a bez nerovností. Malo by to byť miesto, kam plánujeme umiestniť hodiny
2.Zapichnite zvislú tyč alebo rovnú palicu do zeme. Umiestňujeme to veľmi opatrne. Bude to merací gnómon, rovnaký, aký používali starí ľudia. Optimálna dĺžka je 1-1,5 m (príliš krátka poskytne nespoľahlivé údaje a príliš dlhá spôsobí rozmazanie konca tieňa na zemi).
3.2-3 hodiny pred slnečným poludním urobíme okolo trpaslíka kruh s polomerom rovným dĺžke jeho tieňa (v letnom období sa slnečné poludnie odohráva okolo 13:00).
4.Označte presné miesto, kde sa koniec gnomonovho tieňa dotýka kruhu
5.My počkaj na koniec, tieň gnómona sa opäť dotkne kruhu. Stane sa tak 2-3 hodiny popoludní. Toto miesto označíme
6.Z dvoch bodov označených na kružnici nakreslíme oblúky s rovnakým polomerom, väčším ako je vzdialenosť medzi bodmi (veľkosť tohto na oblúku nezáleží, ale odporúčame, aby bol 1,5-2 krát väčší ako vzdialenosť medzi bodmi).Presne označíme miesta ich priesečníka - na každej strane gnómonu by mali byť dve
7.Priesečníky oblúkov spájame priamkou - mal by prechádzať miestom, kde sme ho nastavili gnomon. Gratulujeme, toto je náš miestny poludník!
Pre zvýšenie presnosti takéhoto merania môžete okolo gnómonu urobiť niekoľko kruhov rôzneho polomeru a na každom postupne označiť tieňom miesta, kde sa ich dotýkate. Nasledujúci postup by sa mal zopakovať pre každý z kruhov a nakreslená čiara poludníka by mala byť pre všetky rovnaká. Bez ohľadu na konštrukciu slnečných hodín môžeme zvážiť upevnenie poludníka a nastavenie gnómonu, ktorý bude vždy ukazovať okamih pravého poludnia. Ide o jedinečnú atrakciu, ktorú nikto iný doma nemá.
Tiene sú v lete veľmi krátke a v zime dlhé. Preto sa najpresnejšie merania robia okolo rovnodennosti. Koná sa dvakrát ročne 20./21. marca a 22./23. septembra.
Kreslenie horizontálnych hodínČíselník je možné nakresliť pomocou ľubovoľného z bezplatných počítačových programov dostupných na internete (napr. Shadows Pro) alebo pomocou nástroje na kreslenie. Tu je návod krok za krokom (obrázok 4).
1.Nakreslite dve kolmé čiary AB a CO pretínajúce sa v bode O. Takto vytvorené segmenty sa neskôr použijú na označenie hodín: CO bude 12 o 'hodinová čiara, AO - 6:00 a OB - 18. Označia tiež geografické smery sveta.
2.Z bodu O nakreslíme čiaru OD aby uhol COD mal hodnotu rovnajúcu sa zemepisnej šírke miesta, pre ktoré sú hodiny určené. V našom príklade je to 50°, čo zodpovedá južným okresom Krakova
3.Z akéhokoľvek bodu E na OD nakreslíme čiaru EF kolmú na OD a pretínajúcu sa CO v bode F.
4.Z bodu F vedieme priamku GH rovnobežnú s AB.
5.Z bodu F zmeriame posuvným meradlom dĺžku segmentu FE a potom označíme bod C na CO tak, aby sa FC rovnalo FE.
6.Z bodu O zmeriame posuvným meradlom dĺžku segmentu OC a potom na priamke AB označíme body A a B tak, aby sa OA a OB rovnali OC.
7.Z bodov A, B a C nakreslite oblúky ľubovoľného rovnakého polomeru.
8.Oblúky delíme na uhly pod uhlom 15°
9.Z bodu C vysunieme ramená uhlov tak, aby pretínali priamku GH.
10.Z výsledných bodov J a L nakreslíme priamky JK a LM rovnobežné s CO a pretínajúce priamku AB.
11Z bodov A a B predĺžime ramená uhlov oddeľujúcich ich oblúky tak, aby pretínali priamky JK a LM
12.Z bodu O nakreslíme čiary spájajúce O s miestami, kde ramená uhlov pretínali čiary GH, JK a LM.
Hodinové čiary horizontálnych slnečných hodín sú teraz pripravené. Tu je návod, ako označiť hodiny na vykreslených hodinách (foto 5, poradie ich aplikácie musí byť v smere hodinových ručičiek)
Vo vyššie uvedenom príklade môžete vidieť oblúk nakreslený okolo bodu O, kde končia hodinové čiary .Nie je to potrebné, no vyhneme sa vďaka nemu zhrubnutiu, ktoré vzniká pri sústredení toľkých čiar na jednom mieste. Toto je čisto estetická otázka. Hotové slnečné hodiny sme nastavili tak, aby sa línia CO zhodovala s líniou lokálneho poludníka, ktorú sme predtým označili na mieste inštalácie hodín. Bod C a koniec gnomona musia smerovať na sever, bod A na západ a bod B na východ. Bod O je dôležitý z iného dôvodu: je to takzvaný stred slnečných hodín, v ktorom sa musí nachádzať spodný hrot gnomona
Dariusz OczkiEditor of webová stránka Gnomonika.pl
