Солнечные часы из компакт-диска

Описание этой поделки нам предоставил Андрей Олешко, владелец сайта "Астрономические опыты".

Итак, нам понадобится полностью прозрачная тонкая коробка от CD и прозрачный компакт диск (такие диски всегда есть в боксах CD-R/RW и DVD-R/RW).

увеличить


увеличить

Распечатайте приведенные выше заготовки (разрешение печати 600dpi) - лучше использовать самоклеющуюся бумагу и этикетки для CD, но бумага должна быть не слишком плотная, чтобы можно было видеть тень на обратной поверхности.

Наклейте полукруг с метками часовых поясов на внутреннюю поверхность дна коробки так, чтобы метка "0" располагалась горизонтально.

В накладной шкале нужно вырезать серый сектор и наклеить на прозрачный диск.

В центре коробки просверлите или плоплавьте раскаленным гвоздиком отверстие диаметром около 2 мм и закрепите в нем гномон (подойдет, например, небольшой гвоздик без шляпки или зубочистка) так, чтобы он был строго перпендикулярен плоскости диска и выступал в обе стороны примерно на 20-25 мм.

Установите компакт-диск с наклеенной часовой шкалой в держатель. Часы почти готовы, осталось только обеспечить наклон шкалы на угол, равный 90°- f (f - географическая широта места наблюдений). Проще всего для этого откинуть крышку коробки назад и использовать ее как подставку. Чтобы обеспечить нужный угол наклона, немного подпилите выступающие края коробки, которыми она опирается на крышку. Впрочем, используя и другие конструкции, можно сделать этот угол регулируемым, тогда часы будут действительно универсальными.

После сборки часы нужно правильно сориентировать - верхняя часть шкалы должна быть направлена на юг, в этом случае гномон окажется направленным точно на северный полюс мира.

Для использования часов отметьте на диске с картой долготу своего населенного пункта (как это сделано для Москвы) и совместите эту метку с номером вашего часового пояса (с учетом перехода на летнее время). Например, для Москвы, нужно совместить метку с делением "3" зимой и с делением "4" летом. Тень от гномона покажет поясное время, но, к сожалению, без учета уравнения времени. Чтобы учесть эту поправку можно повернуть диск дополнительно на величину уравнения времени на заданную дату. А можно просто каждый раз учитывать соответствующую поправку. В любом случае, необходимо распечатать и иметь рядом с часами график уравнения времени.

увеличить

Голубая кривая. Поправка, вызванная эллиптичностью земной орбиты, имеет период, равный периоду обращения Земли, т.е. одному году, наиболее быстро эта ошибка нарастает, когда Земля находится в перигелии, ближе всего к Солнцу и движется по орбите с максимальной скоростью. График этой ошибки представляет собой синусоиду с начальной точкой в дате перигелия.
Желтая кривая. Поправка, вызванная наклоном эклиптики, имеет период в полгода, так как за год Солнце дважды проходит точки равноденствий и дважды - солнцестояний. Ее график - тоже синусоида, только нулевая точка ее соответствует максимальной скорости движения проекции Солнца на экватор - дню солнцестояния.
Темно-красная кривая - уравнение времени.

Установив шкалу так, чтобы деление "12" находилось точно внизу мы можем определить истинное местное солнечное время, а если установить диск так, чтобы метка долготы вашего населенного пункта была точно вверху (напротив деления "6" часовых поясов) то карта на диске будет соответствовать положению Земли относительно Солнца, тень гномона укажет, где на Земле наступила полночь.

Конструкция часов может быть изменена - если они расчитаны только на один населенный пункт, то карту можно повернуть так, чтобы метка долготы была диаметрально противоположна 12 часам. Тогда вместо шкалы часовых поясов можно нанести метки уравнения времени для двух положений - зимнего и летнего времени. При желании такую переделку легко сделать самостоятельно.

Андрей Олешко
Астрономические опыты