Солнечные часы - это устройство, которое использует положение солнца для определения времени. Вертикальный жезл, называемый гномоном, предназначен для отбрасывания тени на предварительно отмеченные солнечные часы. Когда солнце движется по небу, его тень также будет двигаться. Эту концепцию можно легко продемонстрировать на заднем дворе с помощью очень простых солнечных часов, сделанных из палки и горсти гальки. Есть также много других простых проектов, которые дети могут выполнить, чтобы изучить концепции. Для чего-то более сложного вы можете сделать постоянные солнечные часы в своем саду или на заднем дворе. После небольшого измерения и столярных работ эти часы покажут вам время с большой точностью.
Шаг
Метод 1 из 3: Использование палочек и камней
Шаг 1. Соберите снаряжение
Эти очень простые солнечные часы - отличный способ объяснить эту концепцию, немного спланировав. Все, что вам нужно для их изготовления, - это несколько простых вещей, найденных на заднем дворе. Эти инструменты представляют собой прямую палку (длиной около полуметра), несколько крупинок гальки и часы или мобильный телефон для определения времени.
Шаг 2. Найдите солнечное место, чтобы прикрепить палку
Ищите место, которое в течение дня находится под полным солнечным светом. Окуните один конец палки в траву или землю. Если вы живете в Северном полушарии, слегка наклоните ручку к северу. Если вы живете в Южном полушарии, слегка наклоните ручку к югу.
- Если вы не можете найти участки с мягкой травой, импровизируйте.
- Наполните небольшое ведро песком или гравием и посадите палку прямо посередине.
Шаг 3. Начало в 7:00 утра
Если вы хотите закончить свои солнечные часы за один день, начинайте утро после того, как солнце полностью встало. Понаблюдайте за палками в 7 часов утра. Когда на нее светит солнце, палка отбрасывает тень. Используйте один из камешков, чтобы отметить место, где тень падает на землю.
Шаг 4. Повторно осматривайте палку каждый час
Установите будильник или следите за своими часами, чтобы обновлять солнечные часы каждый час. Наблюдайте снова в 8:00 и используйте другой камешек, чтобы отметить место, где тень палки упала на землю. Сделайте то же самое в 9:00, 10:00 и так далее.
- Если вам нужна высокая степень точности, пометьте мелом каждый камешек в то время, когда вы кладете его на землю.
- Тень будет двигаться по часовой стрелке.
Шаг 5. Продолжайте этот процесс до вечера
Возвращайтесь каждый час и помечайте гравием на земле. Делайте это до тех пор, пока в течение дня не исчезнет солнечный свет. Ваши солнечные часы закончатся в конце дня. Пока светит солнце, вы можете использовать это простое устройство, чтобы узнать, сколько времени.
Метод 2 из 3: Использование бумажных тарелок и соломок
Шаг 1. Соберите снаряжение
Эти легкие солнечные часы - отличный аксессуар для детей в жаркий летний день. Необходимые инструменты очень просты - возможно, все они у вас уже есть дома. Это мелки / маркеры, бумажные тарелки, острые карандаши, канцелярские кнопки, линейки и прямые пластиковые соломинки.
Начните готовить бумажные тарелки около 23:30 в солнечный безоблачный день
Шаг 2. Напишите на краю тарелки цифру 12
Используйте для этого мелки или маркеры. Возьмите острый карандаш и воткните его в центре бумажной тарелки. Уберите карандаш так, чтобы получилось отверстие посередине.
Шаг 3. С помощью линейки проведите прямые линии
Нарисуйте цифру 12 до отверстия, которое вы сделали в центре тарелки. Это число соответствует 12 часам дня.
Шаг 4. С помощью компаса определите ближайший небесный полюс
Соломинка или ваш гномон должны указывать на ближайший небесный полюс, параллельный оси Земли. Это Северный полюс для тех, кто живет в северном полушарии. Если вы живете в Южном полушарии, это Южный полюс.
Шаг 5. Вынесите тарелку на улицу незадолго до полудня
Поместите его в землю в месте, которое будет полностью освещено солнцем в течение дня. Воткните соломинку в отверстие в центре тарелки.
Шаг 6. Слегка надавите на соломинку
Сделайте это так, чтобы соломка была наклонена к ближайшему полюсу неба.
Шаг 7. Поворачивайте тарелку ровно в течение дня
Поверните его так, чтобы тень от соломки была параллельна нарисованной вами линии. Поскольку вы измеряете только дневное время, табличка будет выглядеть как часы, показывающие только 12 часов.
Шаг 8. Поставьте тарелку на землю
Вставьте несколько штифтов в пластину, чтобы они не сдвинулись.
Шаг 9. Посмотрите на пластину еще раз через час
В 13:00 снова посмотрите на тарелку и проверьте положение тени от соломки. Напишите цифру 1 на краю тарелки, куда падает тень.
Шаг 10. Установите будильник и выходите каждый час
Продолжайте отмечать положение тени, падающей на край пластины. Вы заметите, что тень движется по часовой стрелке.
Шаг 11. Обсудите с ребенком тень
Спросите, почему они думают, что тень движется. Объясните, что происходит, когда тень движется по солнечным часам.
Шаг 12. Повторяйте этот процесс до вечера
Продолжайте маркировать тарелки каждый час, пока не закончится световой день. На этом солнечные часы готовы.
Шаг 13. На следующий день проверьте пластину
Попросите ребенка оглянуться на тарелку в следующий солнечный день и назвать время, основываясь на положении теней. Это простое устройство можно использовать для определения времени суток в солнечный день.
Метод 3 из 3: создание сложных солнечных часов
Шаг 1. Вырежьте из фанеры толщиной 2 см круг диаметром 50 см
Этот круг будет лицом солнечных часов. Покройте обе стороны деревянного круга грунтовкой. По мере высыхания грунтовки подумайте, как вы хотите, чтобы солнечные часы выглядели. Вам нужно выбрать стиль чисел, например римские цифры, стандартные цифры и т. Д.
- Выберите цвет, который вы хотите использовать, и, если хотите, изображение или иллюстрацию для прикрепления к циферблату часов.
- Нарисуйте несколько разных дизайнов, пока не выберете окончательный вариант.
Шаг 2. Нарисуйте окончательный дизайн на большом круге из бумаги
Вы будете использовать этот рисунок как трафарет, чтобы перенести рисунок на деревянный круг. Итак, рисуем в масштабе. Теперь вам нужно ввести числа в дизайн, что требует некоторого точного измерения. Для этого используйте прямую линию и транспортир.
- Начните с цифры 12 в самом верху, как циферблат часов.
- Измерьте положение центра круга, затем с помощью линейки проведите прямую линию от числа 12 к центру круга.
Шаг 3. С помощью транспортира отмерьте ровно 15 градусов вправо
Отметьте там цифру 1. С помощью линейки начертите еще одну линию часов. Продолжайте отмечать цифры точно на расстоянии 15 градусов друг от друга. Двигайтесь по часовой стрелке и используйте транспортир, чтобы продолжать отмечать числа. Продолжайте, пока не дойдете до 12. Это будет прямо напротив первых 12. Эти два числа обозначают день и ночь.
- Затем снова начните с 1, пока не вернетесь к первым 12 на самом верху. Эти числа теперь точно нанесены на бумагу.
- Полные 24 часа представлены для максимальной точности. По мере того как меняются сезоны, меняется и положение Земли. Летом дни длиннее. Зимой дни короче.
- Летом бывают дни, когда световой день длится более 12 часов.
Шаг 4. Раскрасьте свой рисунок на деревянном круге
Используйте бумагу в качестве трафарета, чтобы числа и часовые линии точно соответствовали тому, что вы измерили. Используйте маркер, чтобы нанести числа на дерево, так как это потребует мелкой работы с деталями. Краски-маркеры лучше перманентных маркеров, потому что они более устойчивы к погодным условиям.
Шаг 5. Создайте гномона
Гномон - это часть солнечных часов, отбрасывающая тень. Используйте трубу с резьбой, и вам нужно будет отмерить ее примерно 5 или 7,5 см в длину. Диаметр 1,25 см. Убедитесь, что диаметр гномона немного шире самой трубы. Концы сделайте коническими.
- Длина трубы и кончика гномона не должна превышать 7,5 см.
- Раскрасьте гномона в любой понравившийся вам цвет. Это предотвратит его ржавление.
Шаг 6. Подготовьте стойки для крепления солнечных часов
На этот столб будет установлен циферблат солнечных часов - деревянный круг. Вам понадобится деревянный столбик из досок 4x4x8, установленный на открытом воздухе. Эти болларды должны быть идеально прямыми и не иметь больших трещин. Для правильной установки верхняя часть болларда должна быть обрезана под прямым углом.
- Чтобы получить этот угол, вычтите 90 градусов из вашей текущей широты.
- Например, если вы находитесь на широте 40 N, нарисуйте угол в 50 градусов на деревянной доске 4x4.
Шаг 7. Обрежьте углы на столбах
Нарисуйте линию в правом углу с помощью столярной линейки. Проведите эту линию в 15 см от верха столба. Эта линия - нижняя сторона угла. Измерьте угол с помощью транспортира, затем отрежьте угол пилой.
- Затем измерьте центр циферблата солнечных часов и просверлите там отверстие.
- Проверьте крепление стойки к лицевой стороне солнечных часов винтами 2 мм, чтобы убедиться, что все надежно закреплено на месте.
Шаг 8. Выкопайте ямки для столбов
Найдите солнечное место для солнечных часов и выкопайте яму, чтобы установить столбик. Убедитесь, что вы не мешаете подземным кабелям или линиям. Вставьте столбик в отверстие. Проверьте, стоит ли он на высоте 1,5 метра от земли. Воспользуйтесь компасом, чтобы убедиться, что угол, который вы режете на столбе, направлен на север. Используйте уровень, чтобы убедиться, что он находится в вертикальном положении.
- Закрепите столбик навсегда, налив цемент на дно.
- Подождите несколько дней, прежде чем прикрепить лицевую сторону солнечных часов, чтобы цемент полностью высох.
Шаг 9. Присоедините циферблат солнечных часов к столбу
Для крепления лица используйте винты диаметром 2 мм и длиной 5 см. Затяните винты так, чтобы они удерживали лицо на месте, но вы все равно можете легко перевернуть лицо. Поместите фланец прямо над лицевой стороной солнечных часов.
- Вы должны увидеть винт в центральном отверстии фланца.
- Правой рукой прикрепите трубу гномона к фланцу, который следует держать левой рукой.
Шаг 10. Поверните циферблат солнечных часов так, чтобы линии 6:00 и 18:00 были горизонтальными
Затем отрегулируйте гномон так, чтобы эта же линия выглядела так, как будто она идет прямо к центру. Убедитесь, что линия в 12 часов дня также выглядит так, как будто она проходит сквозь гномон.
Шаг 11. Установите время и установите гномон
Вы должны установить время при переходе на летнее время для точных показаний. Удерживайте фланец левой рукой. Правой рукой вращайте циферблат солнечных часов. Проверить текущее время. Продолжайте поворачивать лицо, пока тень гномона не покажет то же время, что и солнечные часы. Отметьте карандашом, где находятся четыре винта фланца, а затем снимите фланец.
- Теперь затяните винты. При этом не двигайте циферблат солнечных часов.
- Просверлите отверстия для четырех винтов и затем затяните фланец солнечных часов.
- Наконец, установите на его место гномон.
