Hej alle sammen! Jeg bringer en underholdende opmærksomhed på dig kunsthåndværk, lavet med egne hænder af improviserede materialer. På den ene side er det bare et legetøj, en souvenir, og på den anden side er det en alvorlig ting, som kræver en vis viden og færdigheder inden for sådanne videnskabelige områder som astronomi, geografi, matematik og fysik. Vi vil tale om en gammel anordning til bestemmelse af tiden - en solur, som alle sandsynligvis har hørt om, nogle endda så, nogen måske endda har gjort. Jeg tror, det ikke er nødvendigt at beskrive detaljeret driftsprincippet og design af stationære ure, alt er beskrevet detaljeret på Internettet, jeg vil kun fokusere på et par detaljer og funktioner.
For at opbygge dette design har vi brug for:
1. Krydsfiner 3-lag 4 mm
2. Kompass med en tør pil
3. Messingplade 1 mm tyk.
4. Kobbertråd ø 0,8-1mm.
Værktøjssættet er som følger:
1. Halsaw
2. Meget skarp kniv
3. Puslespillet er almindeligt (ikke elektro)
4. Tegneinstrument (kompas, gradskive, lineal osv.)
5. Saks til metal
6. Loddejern
7. Sæt med filer
8. Konstruktion hårtørrer
9. Sandpapir i forskellige kornstørrelser
10. Om ønsket apparatet til afbrænding
Fra titlen på artiklen bliver det allerede klart, at denne enhed er mobil, dvs. bærbar, som skal orienteres i forhold til jordkoordinater for at bestemme klokkeslættet, nemlig: urets midtlinie skal falde sammen med meridianens retning. Til dette blev et kompas installeret i designet. Forresten, dette ur vil kun vise tiden korrekt i det område, hvis koordinater blev brugt i beregningerne. Stedets længde bestemmer hellingsvinklen for gnomonen (urhænderne) og tidsdelingen af cadranen (urskive), og breddegraden er vigtig for korrektion af lokal tid til tidszonen (civil tid).
Vores ure vil bestå af følgende elementer:
1 kompas. For en mere præcis orientering af den nordlige retning bruger uret et let modificeret almindeligt pilekompass. Forfining forbedrer det faktum, at kompasskortet limes direkte på pilen og ikke kun limes, men med korrektion af magnetisk deklination (for vores område er dette 11 °, hvilket kan give en fejl på cirka en time)
For at starte tog jeg kompasset i dets komponenter:
Jeg kunne godt lide tegningen af kortet lige er hentet fra Internettet, trykt det i den rigtige størrelse på fotopapir og indsat det på pilen under hensyntagen til den magnetiske deklination, da der allerede var en graduering på kortet
Med afbalancering måtte jeg tænke på at slibe bagsiden.
Og en anden funktion af et sådant kompasskort fungerer, ud over at indikere retningen mod nord, som et niveau for at indstille urets plan i en vandret position. Selvfølgelig ville det være bedre at etablere et ekstra bobleniveau, men på grund af mangel på det besluttede jeg, at indstilling af vandret på kortet ville være nok til et souvenirlegetøj, ingen ville kontrollere klokkeslættet på dem.
2 cadran (urskive) et vandret ur adskiller sig fra et ækvatorialt, idet vinklerne mellem timemarkørerne er ujævne. Ved vandrette solurster kan markeringen af rammen udføres på tre måder:
- Første måde den nemmeste, men ikke nøjagtige, skal du bare indstille uret, strengt orientere det, og derefter markere et billede på rammen hver time og således markere hele urskiven. Det er bedre at gøre dette på dage, hvor korrektionen af tidsligningen er tæt på nul (se "Analema"). Og sådanne timer vil blive vist allerede givet civil tid under hensyntagen til ændringen i længdegrad.
- Anden vej - markering ved hjælp af geometriske konstruktioner, den har brug for en blyant, en gradskive og et kompas.
Vi tegner to indbyrdes vinkelrette linjer og markerer punkt A.
Fra hvilket vi trækker vekselstrømslinjen, så CAB's vinkel er lig med bredden i vores område.
Fra punkt B tegnes en vinkelret på linien AC og betegnes med punkt D
Derefter skal du fra punkt B tegne en cirkel med radius BD til skæringspunktet med linjen AB og markere punkt O. Brug nu dette punkt som et centrum, tegne en cirkel med radius OB og opdele det i sektorer på 15 °, og stræk hver stråle til BC-linjen. Punkterne ved skæringspunktet mellem strålene og linjen vil bestemme timemarkering af vores ure.
Ved at forbinde disse punkter med punkt A får vi halve skiven, eller rettere dets kvartal, da timelinierne fra 6 til 12 er symmetriske til linjerne fra 12 til 18 i forhold til AB-aksen, og mærkerne fra 18 til 6 timer (lad os kalde dem nat) er symmetriske til dagtimerne.
- Nå, endelig er den tredje metode trigonometrisk eller beregnet. Vi bestemmer vinklerne på tidslinjerne ved hjælp af formlen: tan α = sin φ x tan t
Hvor α er urvinklen på rammen
φ- stedets breddegrad
t-periode udtrykt i gradmål (fra beregningen af 1 t-15 °)
For mit tilfælde vil vinklen mellem linjerne på 11 og 12 timer for eksempel være57 ° x tg15 ° = 0,8386x0,2679 = 0,2247, hvilket svarer til 12,6 °, hvilket er grunden til, at jeg gentager igen, kompasskortet justeres for størrelsen af den magnetiske deklination ( 11 °).
Halv- og kvart-timers linjer er ganske enkle at markere ved at dele timesektionen.
Så på en af de to sidste måder blev cadranen markeret af os. Den resulterende markering viser os den lokale gennemsnitstid, der adskiller sig fra standard (civil) tid med et beløb, der afhænger af længden på observationsstedet.
Som du ved kommer nedtællingen fra Greenwich Meridian (GMT), og derefter ændres tidszoner efter 15 °. For Moskva-tid (MSK) er tidszonen GMT +3, men dette er også i forhold til den sande soltid, for eksempel er forskellen mellem den sande og standardtid i Moskva 29 minutter og 40 sekunder. Dette betyder, at når klokkeslættet på Røde Plads slår midnat, kommer sand midnat på solrig tid kun på en halv time. I mit område er forskellen 31 minutter, så divisionerne forskydes med en halv time. Sådan ser det ud på det færdige produkt:
3 Gnomon (pil) skal pr. Definition foldes. Opgaven var at modstå breddevinklen og lodretheden i installationsplanet. Selvfølgelig kan du ganske enkelt lægge det på sin side, men i dette tilfælde var dimensionerne små, og gnomon syntes at være tabt i urets plan, så det blev besluttet at få denne del til at løfte. I dette tilfælde kan begge længder øges til de krævede proportioner, og lodretheden opretholdes inden for acceptable grænser (gnomons spil er inden for 1 °), og breddegraden indstilles ved at slibe gnomons hæl, som ikke ændres efterfølgende.
Detaljer er lavet af 1 mm messing. Valget af materiale skyldes det faktum, at det skal være ikke-magnetisk for ikke at vildlede kompasset og er godt bukket under for lodning med bløde sælgere.
4 analemma (Græsk ανάλημμα, “base, foundation”) er en kurve, der forbinder en række på hinanden følgende positioner af den centrale stjerne i et planetarisk system (i vores tilfælde Solen) i kæmperen af en af planeterne i dette system på samme tid af dagen i løbet af året (Wikipedia).
Med andre ord, denne kurve viser, hvor meget vores ure har travlt eller bagud i forhold til gennemsnitstiden. F.eks. Er solen i oktober 16 minutter tidligere og i februar 14 minutter efter middag i gennemsnitlig årlig tid. Dette fænomen er forbundet med ellipticiteten af bane og hældningen af Jordens akse. Vi vil ikke gå nærmere ind på det, det er vigtigt for os at vide, hvor mange minutter på hvilken dag du har brug for at tilføje eller trække fra målingerne af vores solur for at relativt nøjagtigt bestemme tiden. For at gøre dette vil vi placere denne smukke knirk på den indvendige overflade af låget.
Nu samler vi alle ovenstående sammen.
Vi vil betinget dele vores enhed i to dele - selve solur og låg (vi har lommer, så de vil ligne en cigaretkasse). Fra et ark krydsfiner skar vi fem rektangler, der er 100 x 120 mm i størrelse.
Til arbejdsemner skal du skære hjørner på 15 mm. på hver side, som det kan ses på detaljerne på omslaget:
For at installere gnomon og kompas skærer vi huller i cadran-emnerne på bagsiden og underlaget derpå. Vi uddyber Gnomon, så dens rotationsakse ligger i cadranplanet og skærer et lag krydsfiner af (det er lidt mere end 1 mm.).
Vi limer delene, derefter, som i en vittighed, behandles filen forsigtigt, og for at være mere præcis limes slutedele med finer fra samme krydsfiner og behandles med sandpapir. Hængslerne, der forbinder dækslet til kroppen, er lavet af kobbertråd og limet med epoxy.
Nå, så engagerer vi os i at dekorere, så vores håndværk ikke ser ud som en simpel krydsfiner-kasse, på låget sætter vi en stiliseret tegning af solen
Og for at give et gammelt udseende behandler vi produktet med en hårtørrer. Som et resultat får vi netop sådan et legetøj til voksne.
Konklusion. Det ser ud til, at en sådan gave til en teenager er meget mere interessant og nyttig end nogen nymoderne gadget, der er købt i en butik (så meget desto mere, så du ikke bliver overrasket). I det mindste får denne ting hjernen til at arbejde, men hvis nysgerrigheden vågner op for at lære mere inden for videnskaberne, vil det bare være vidunderligt.
Men hvordan man bruger uret: