Завантаження…
Як працює гірський сонячний годинник
Стрижень вказує на полюс
Стрижень нахилено так, щоб він вказував на полюс світу — точку на небі, навколо якої обертаються зорі (у північній півкулі поблизу Полярної зорі). Сонце обходить навколо тієї ж осі раз на добу, тож тінь стрижня рівномірно повертається протягом дня й о тій самій годині цілий рік падає в те саме місце. Ось чому гола гора сама по собі не може бути сонячним годинником, а гора зі стрижнем — може.
Чому лінії вигинаються на горі
Щогодини тінь стрижня лежить в одній площині, що проходить крізь стрижень. Там, де ця площина перетинає основу, лінія пряма; там, де вона перетинає гору, лінія повторює рельєф — угору хребтами й униз долинами. Сторінка розраховує кожну лінію на тій формі, яку ви друкуєте, тож тінь потрапляє на лінії, хоч би куди падала.
«Вісімка»
Сонячний годинник показує сонячний час, який у листопаді випереджає звичайний годинник до 16 хвилин, а в лютому відстає до 14 хвилин, бо орбіта Землі — еліпс, а її вісь нахилена (це називають рівнянням часу). Тінь кінчика стрижня о 12:00 за годинником за рік описує «вісімку» — аналему. Лінії дат показують, де проходить тінь кінчика в найдовший день, у рівнодення і в найкоротший день.
Розрахований на одну широту
Нахил стрижня і всі лінії залежать від того, наскільки далеко на північ чи на південь стоїть годинник, тож він розрахований на одне місце. Він показує правильний час у межах приблизно 2° широти (близько 200 км на північ або на південь). Години зсунуто з урахуванням вашої довготи в межах часового поясу, тож він показує стандартний час, як звичайний годинник.
Коли тінь падає за циферблат
Стрижень починається на вершині, високо над основою. Коли сонце низько — рано вранці, надвечір чи взимку, — його тінь може впасти за край. Тому вершина стоїть не посередині, а зміщена до екватора, як покажчик садового сонячного годинника: тіні падають в інший бік, і їм дістається більша частина основи. Сторінка рахує, скільки сонячних годин на рік за ним можна визначити час, і добирає таку висоту вершини, щоб їх лишалося багато. Зробіть вершину нижчою, щоб визначати час частіше, або вищою, щоб гора була величнішою.
На уроці
Зробіть такий годинник для своєї школи й щотижня звіряйте його зі звичайним годинником: чи відповідає різниця «вісімці»? Чому полуденна лінія вказує не точно на північ? Порівняйте годинник, зроблений для вашого міста, з годинником для міста далеко на півночі: як змінюються стрижень і лінії?
Висоти: Copernicus DEM GLO-30 (© DLR e.V. & Airbus) та Mapzen Terrain Tiles on AWS (SRTM, GMTED2010, ETOPO1 та інші). Мапа © учасники OpenStreetMap, © CARTO. Положення Сонця: метод сонячного калькулятора NOAA. Що ще створити: вулкан, що вивергається, рельєфний зоотроп, застосунок TerraPrinter або інші ідеї подарунків з 3D-мапами.