Un cadran solar este un dispozitiv care folosește poziția soarelui pentru a determina timpul. Bagheta verticală, numită gnomon, este poziționată pentru a arunca o umbră pe cadranul solar marcat în prealabil. Pe măsură ce soarele se mișcă peste cer, și umbra sa se va mișca. Acest concept poate fi ușor demonstrat în curtea din spate cu un cadran solar foarte simplu, realizat cu un băț și o mână de pietricele. Există, de asemenea, multe alte proiecte ușoare pe care copiii le pot face pentru a învăța conceptele. Pentru ceva un pic mai avansat, puteți face un cadran solar permanent în grădina sau curtea din spate. Cu puțină măsurătoare și lucrări de tâmplărie, acest ceas vă va spune ora cu o mare acuratețe.
Etapa
Metoda 1 din 3: Utilizarea bastoanelor și pietrelor
Pasul 1. Strângeți echipamentul
Acest cadran solar de bază este o modalitate excelentă de a explica acest concept cu puțină planificare. Tot ce trebuie să le faci sunt câteva obiecte simple găsite în curtea din spate. Aceste instrumente sunt un băț drept (lung de aproximativ jumătate de metru), câteva boabe de pietricele și un ceas sau telefon mobil pentru a spune ora.
Pasul 2. Găsiți o zonă însorită pentru a atașa bățul
Căutați un loc care să fie expus la soare pe tot parcursul zilei. Scufundați un capăt al bățului în iarbă sau sol. Dacă locuiți în emisfera nordică, înclinați ușor bastonul spre nord. Dacă locuiți în emisfera sudică, înclinați ușor bastonul spre sud.
- Dacă nu găsești zone cu iarbă moale, improvizează.
- Umpleți o găleată mică cu nisip sau pietriș și plantați un băț chiar în mijloc.
Pasul 3. Începeți la ora 7:00
Dacă doriți să terminați de realizat cadranul solar într-o singură zi, începeți dimineața după ce soarele este complet sus. Observați bastoanele la 7:00 dimineața. Când soarele strălucește pe el, bățul aruncă o umbră. Folosiți una dintre pietricele pentru a marca unde cade umbra pe pământ.
Pasul 4. Reexaminează stick-ul la fiecare oră
Setați o alarmă sau urmăriți ceasul, astfel încât să vă puteți actualiza cadranul solar la fiecare oră. Observați din nou la 8:00 și folosiți o altă pietricică pentru a marca unde a căzut umbra bățului pe pământ. Faceți același lucru la 9:00, 10:00 și așa mai departe.
- Dacă doriți un grad ridicat de precizie, folosiți creta pentru a marca fiecare pietricică la momentul exact în care o așezați pe sol.
- Umbra se va deplasa în sensul acelor de ceasornic.
Pasul 5. Continuați acest proces până seara
Reveniți în fiecare oră și marcați cu pietriș pe pământ. Faceți acest lucru până când nu mai există lumina soarelui în timpul zilei. Ceasul dvs. solar se va termina la sfârșitul zilei. Atâta timp cât soarele strălucește, puteți folosi acest dispozitiv simplu pentru a afla ce oră este.
Metoda 2 din 3: Utilizarea plăcilor de hârtie și a paielor
Pasul 1. Strângeți echipamentul
Acest cadran solar ușor este un proiect minunat pentru copii într-o zi fierbinte de vară. Instrumentele necesare sunt foarte simple - probabil că le aveți deja pe toate acasă. Aceste articole sunt creioane / markere, plăci de hârtie, creioane ascuțite, știfturi, rigle și paie de plastic drepte.
Începeți să pregătiți plăcile de hârtie în jurul orei 23:30 într-o zi însorită, fără nori
Pasul 2. Scrieți numărul 12 pe marginea plăcii
Folosiți creioane sau markere pentru aceasta. Luați un creion ascuțit și lipiți-l în centrul plăcii de hârtie. Scoateți creionul, astfel încât să obțineți o gaură în mijloc.
Pasul 3. Folosiți o riglă pentru a trasa linii drepte
Trageți de la numărul 12 la gaura pe care ați făcut-o în centrul plăcii. Acest număr reprezintă ora 12.
Pasul 4. Folosiți o busolă pentru a determina cel mai apropiat pol ceresc
Paiul sau gnomonul tău ar trebui să indice cel mai apropiat pol ceresc, care este paralel cu axa pământului. Este Polul Nord pentru cei care trăiesc în emisfera nordică. Dacă locuiți în emisfera sudică, acesta este Polul Sud.
Pasul 5. Scoateți farfuria afară chiar înainte de prânz
Așezați-l în pământ într-o zonă care va expune la soare pe tot parcursul zilei. Lipiți paiul în gaura din centrul plăcii.
Pasul 6. Apăsați ușor paiul
Faceți acest lucru astfel încât paiul să fie înclinat spre cel mai apropiat pol ceresc.
Pasul 7. Întoarceți placa exact în timpul zilei
Rotiți-o astfel încât umbra paiului să fie paralelă cu linia pe care ați tras-o. Deoarece măsurați doar orele de vară, placa va arăta ca un ceas care arată doar 12 ore.
Pasul 8. Așezați placa pe pământ
Introduceți câteva știfturi prin placa pentru a le împiedica să se deplaseze.
Pasul 9. Uită-te din nou la farfurie o oră mai târziu
La ora 13, uitați-vă din nou la farfurie și verificați poziția umbrei paiului. Scrieți numărul 1 pe marginea plăcii unde cade umbra.
Pasul 10. Setați o alarmă și reveniți la fiecare oră
Continuați să marcați poziția umbrei care cade pe marginea plăcii. Veți observa că umbra se mișcă în sensul acelor de ceasornic.
Pasul 11. Discută cu copilul tău despre umbră
Întrebați de ce cred că umbra se mișcă. Explicați ce se întâmplă când umbra se mișcă în jurul cadranului solar.
Pasul 12. Repetați acest proces până seara
Continuați să marcați plăcile la fiecare oră până se termină lumina zilei. În acest moment, ceasul solar va fi complet.
Pasul 13. Verificați placa în ziua următoare
Rugați-vă copilul să privească înapoi la farfurie în următoarea zi însorită și să vă spună ora în funcție de poziția umbrelor. Acest dispozitiv simplu poate fi folosit pentru a determina ora din zi într-o zi însorită.
Metoda 3 din 3: Realizarea unui cadran de soare avansat
Pasul 1. Tăiați un cerc de 50 cm diametru din placaj gros de 2 cm
Acest cerc va fi fața cadranului solar. Înveliți ambele părți ale cercului de lemn cu grund. Pe măsură ce grundul se usucă, gândiți-vă la cum doriți să arate cadranul solar. Trebuie să alegeți un stil numeric, cum ar fi numerele romane, numerele standard și așa mai departe.
- Alegeți culoarea pe care doriți să o utilizați și, dacă doriți, o imagine sau o ilustrație pe care să o atașați la fața ceasului.
- Schițați mai multe modele diferite până când alegeți un design final.
Pasul 2. Desenați designul final pe o bucată mare de cerc de hârtie
Veți folosi acest design ca șablon pentru a transfera designul pe cercul de lemn. Deci, atrageți la scară. Acum trebuie să introduceți numerele în design, ceea ce necesită o măsurare precisă. Folosiți o linie dreaptă și un raportor pentru a face acest lucru.
- Începeți cu numărul 12 în partea de sus, ca fața unui ceas.
- Măsurați locația centrului cercului, apoi folosiți o riglă pentru a trasa o linie dreaptă de la numărul 12 până la centrul cercului.
Pasul 3. Folosiți un raportor pentru a măsura exact 15 grade spre dreapta
Marcați numărul 1 acolo. Folosiți o riglă pentru a desena o altă linie de ceas. Continuați să marcați numerele la o distanță de exact 15 grade. Deplasați-vă în sensul acelor de ceasornic și folosiți raportorul pentru a continua să marcați numerele. Continuați până ajungeți la 12. Acest lucru va fi chiar vizavi de primele 12. Aceste două numere reprezintă ziua și noaptea.
- Apoi începeți din nou cu 1 până ajungeți înapoi la primele 12 chiar în vârf. Aceste numere sunt acum marcate cu precizie pe hârtie.
- Cele 24 de ore complete sunt reprezentate pentru cel mai mare grad de precizie. Pe măsură ce anotimpurile se schimbă, poziția Pământului se schimbă. Vara, zilele sunt mai lungi. Iarna, zilele sunt mai scurte.
- Există zile vara când lumina zilei durează mai mult de 12 ore.
Pasul 4. Pictează-ți designul pe cercul de lemn
Folosiți-vă hârtia ca șablon, astfel încât numerele și liniile orare să se potrivească exact cu ceea ce ați măsurat. Folosiți un marker de vopsea pentru a așeza numerele pe lemn, deoarece acest lucru va implica o lucrare detaliată fină. Marcatoarele de vopsea sunt mai bune decât marcatoarele permanente, deoarece sunt mai rezistente la elemente.
Pasul 5. Creați un gnomon
Gnomonul este partea ceasului solar care va arunca o umbră. Utilizați o țeavă filetată și va trebui să o măsurați cu o lungime de aproximativ 5 sau 7,5 cm. Diametrul este de 1,25 cm. Asigurați-vă că diametrul gnomonului este puțin mai larg decât țeava în sine. Faceți capetele conice.
- Lungimea țevii și vârful gnomonului nu trebuie să depășească 7,5 cm.
- Vopsea gnomon orice culoare doriți. Acest lucru îl va împiedica să ruginească.
Pasul 6. Pregătiți stâlpii de montare a cadranului solar
Fața cadranului solar, și anume cercul de lemn, va fi instalată pe acest post. Veți avea nevoie de o placă de lemn 4x4x8 care a fost instalată în aer liber. Aceste coloane ar trebui să fie perfect drepte și să nu aibă fisuri mari. Pentru a instala corect, partea de sus a bolardului trebuie tăiată în unghi drept.
- Pentru a obține acest unghi, scădeți 90 de grade din latitudinea curentă.
- De exemplu, dacă vă aflați la latitudine 40 N, desenați un unghi de 50 de grade pe o scândură de lemn 4x4.
Pasul 7. Tăiați colțurile de pe stâlpi
Desenați o linie în colțul din dreapta folosind o riglă de dulgher. Desenați această linie la 15 cm de partea de sus a stâlpului. Această linie este partea inferioară a colțului. Folosiți un transportor pentru a-l măsura, apoi tăiați unghiul cu un ferăstrău.
- Apoi măsurați centrul feței cadranului solar și faceți o gaură acolo.
- Testați montarea stâlpului pe fața cadranului solar cu șuruburi de 2 mm, doar pentru a vă asigura că totul este bine fixat.
Pasul 8. Sape găuri pentru stâlpi
Găsiți un loc însorit pentru cadranul solar și săpați o gaură pentru a instala borna. Asigurați-vă că nu interferați cu cablurile sau liniile subterane. Introduceți borna în gaură. Testați-l pentru a vă asigura că se află la 1,5 metri de sol atunci când stați în poziție verticală. Folosiți o busolă pentru a vă asigura că unghiul tăiat pe stâlp este orientat spre nord. Folosiți un nivel de nivel pentru a vă asigura că este în poziție verticală.
- Fixați permanent borna turnând ciment pe fund.
- Lăsați să treacă câteva zile înainte de a atașa fața cadranului solar pentru a permite cimentului să se usuce complet.
Pasul 9. Atașează fața cadranului solar la stâlp
Folosiți șuruburi de 2 mm diametru de 5 cm lungime pentru a fixa fața. Strângeți suficient șuruburile astfel încât să țină fața în poziție, dar puteți întoarce cu ușurință fața. Așezați flanșa chiar deasupra feței cadranului solar.
- Ar trebui să puteți vedea șurubul din gaura centrală a flanșei.
- Folosiți mâna dreaptă pentru a atașa țeava gnomon la flanșă, pe care ar trebui să o țineți în mâna stângă.
Pasul 10. Rotiți fața cadranului solar astfel încât liniile de la 6 am și 6 pm să fie orizontale
Apoi reglați gnomonul astfel încât aceeași linie să pară directă spre centru. Asigurați-vă că linia de la 12 am arăta, de asemenea, că ar fi chiar prin gnomon.
Pasul 11. Setați ora și instalați gnomon
Trebuie să setați ora în timpul orei de vară pentru o citire corectă. Țineți flanșa cu mâna stângă. Folosiți mâna dreaptă pentru a roti fața cadranului solar. Verificați ora curentă. Continuă să întoarce fața până când umbra gnomonului arată în același timp cu cadranul solar. Folosiți un creion pentru a marca unde sunt cele patru șuruburi cu flanșă și apoi scoateți flanșa.
- Acum strângeți șuruburile. Nu mișcați fața cadranului solar în timp ce faceți acest lucru.
- Găuriți cele patru șuruburi și apoi strângeți flanșa pe cadranul solar.
- În cele din urmă, instalați gnomon în locul său.
