Как сделать солнечные часы своими руками

Как сделать солнечные часы своими руками

Во время путешествия порой необходимо ориентироваться по солнцу, для чего нужно знать примерное время. Если нет часов с циферблатом, можно сделать солнечные часы своими руками. Помимо практического значения, такая конструкция станет отличным украшением садового участка. К тому же, изготовление солнечного определителя времени станет увлекательным занятием для детей, чтобы следить за движением солнца и узнавать время суток. Как сделать солнечные часы? Подробнее об этом можно узнать ниже.

Виды солнечных часов

Солнечные определители времени делятся на три вида: вертикальные, горизонтальные, экваториальные. Первый вид крепится на стенах зданий, соответственно, имеет вертикальный циферблат, направленный строго на юг. Стержень для указания времени расположен выше центра циферблата с отклонением на угол, равный 90 градусам за минусом значения широты отдельно взятой местности.

Второй вид располагается на земле в горизонтальном положении. Часовой стержень имеет вид треугольника с углом, равным широте местности, называемый гномон. Он указывает северное направление. Такие часы показывают точное время круглый год, кроме зимы и поздней осени. Поверхность экваториальных часов находится под наклоном относительно уровня земли и повернута на север. Гномон представляет собой перпендикулярный циферблату стержень, расположенный параллельно земной оси. На циферблат нанесены деления аналогично обычным стрелочным часам, через каждые 15 градусов. Недостатком экваториальных часов является то, что они будут показывать информацию только в период между днями весеннего и осеннего равноденствия в северном полушарии, и, наоборот – в южном полушарии. Достоинством этого вида часов является их мобильность. Можно сделать небольшую конструкцию, которую можно перемещать на нужное место.

Как сделать солнечные часы своими руками: видео

Наиболее часто встречаются горизонтальные и экваториальные солнечные часы, но, несмотря на это стоит описывать изготовление каждого из трех типов. Перед изготовлением конструкции необходимо определить место для ее размещения. Это должна быть территория, не загороженная зданиями, деревьями и прочими объектами. Лучше предварительно понаблюдать за местом размещения будущих часов на протяжении года, чтобы оно постоянно было солнечным. В зависимости от места расположения будет зависеть то, какой тип часов изготовить – вертикальный, горизонтальный или экваториальный. Если на участок падает множество теней от столбов, изгородей, лучшим вариантом станет изготовление вертикальных солнечных часов, которые можно будет прикрепить к стене дома или на декоративный столбик.

Солнечные часы своими руками

Экваториальные солнечные часы: изготовление

За основу нужно взять фанеру или кусок пластика, на котором через каждые 15 градусов наносятся деления. По центру основания закрепляется металлический стержень или штырь из любого другого крепкого материала. Его длина варьируется в зависимости от размера часов.

Для того чтобы придать правильный наклон циферблату, его устанавливают на специальную подставку. Чтобы правильно рассчитать угол наклона, нужно от 90 градусов отнять значение градуса широты местности, где устанавливаются солнечные часы.

После того как циферблат будет установлен, их нужно сориентировать так, чтобы гномон указывал на север. Сделать это нужно так: за некоторое время до наступления полудня стержень (гномон) закрепляется на горизонтальной плоскости. То место, куда будет падать тень от стержня, нужно отметить точкой, затем провести окружность с помощью циркуля. Центр этой окружности будет находиться там, где закреплен гномон. Длина тени в момент наблюдения будет обозначать радиус окружности. Далее нужно наблюдать за движением тени. Отходя от нарисованной окружности, она постепенно будет уменьшаться, затем снова расти, снова пересекая окружность. В том месте, где она второй раз ее пересекает, нужно поставить отметку и соединить ее с первой отметкой. Отрезок, который в результате получится, нужно разделить пополам. Прямая, которая проходит через середину получившегося отрезка и центр окружности, будет указывать направление север-юг. Далее нужно обозначить циферблат, для чего основание размечается на 24 одинаковых отрезка по 15 градусов каждый, нанести числовые разметки.

Для правильной ориентации экваториальных самодельных часов необходимо соблюдать условия:

  • Часть циферблата, на которой обозначены цифры от 6 до 18, должна находиться строго горизонтально.
  • Часть циферблата с цифрами 12-24 должна совпадать с определенным направлением север-юг.
  • Циферблат нужно наклонить таким образом, чтобы угол составлял значение местной широты.
Читайте также:  Выращивание тыквы на шпалере

Как сделать солнечные часы горизонтального типа

Солнечные часы своими руками с горизонтальным циферблатом изготавливаются еще проще, чем экваториальные.

Основание изготавливается из твердого материала, можно взять фанеру или пластик. Его можно сделать круглым или квадратным. Гномон изготавливается из этого же материала в виде треугольника, один угол которого должен равняться 90 градусам, а второй – широте отдельно взятой местности. Треугольная стрелка крепится к основанию, и устанавливается на земле в нужном месте. Для того чтобы повернуть стрелку на север, ориентируются по компасу. Для обозначения делений на циферблате необходимо завести таймер, и каждый час отмечать тень от стрелки.

Изготовление вертикальных солнечных часов

Вертикальные солнечные часы лучше размещать на южной стороне. Изготовление этого типа солнечных часов более сложное, чем первых двух. Циферблат располагается параллельно горизонту в строгом южном направлении для северного полушария. Чуть выше центральной части основания определителя времени нужно отметить расположение стрелки, и от этой точки спустить отвес, по которому нужно начертить линию. Эта линия будет обозначать время полудня. Числовые обозначения располагаются на циферблате симметрично только в том случае, если при этом стержень окажется в строго перпендикулярном положении относительно циферблата. Закрепить стержень в стене не так просто: для начала нужно просверлить отверстие большим, чем гномон, диаметром. Часть стержня, которая будет закреплена внутри стены, нужно немного расплющить для того, чтобы предотвратить его проворачивание. Место крепления увлажняется, туда вставляется стержень так, чтобы место изгиба было точно в стене. Стержень нужно повернуть так, чтобы он составлял угол 90 градусов с поверхностью стены до того, как раствор в месте крепления застынет.

Сделать солнечные часы своими руками совсем не так сложно, как может показаться на первый взгляд. Такие часы достаточно надежны, поскольку ускоряют свой бег и отстают незначительно. Поэтому-то так охотно их сооружали 3,5 тысячи лет назад и египтяне, и китайцы, и греки, и индусы, и инки.

Создание солнечного хронометра — прекрасный досуг для родителей с детьми. Это полезное занятие расширит астрономические познания школьника. Простые часы можно изготовить из вполне доступных исходных материалов. Если поместить такой хронометр на лоджии или даче, он станет оригинальным украшением.

Солнечные часы работают только в дневное

Почему экваториальные? Потому что их кадран (циферблат) расположен параллельно плоскости экватора Земли, а гномон (стрелка), отбрасывающий солнечную тень, параллельно оси нашей планеты. Такой хронометр — самый легкий вариант даже для начинающего умельца. Правда, есть у него недостаток: время он показывает лишь полгода, а на зиму будет «уходить в отпуск», поскольку оказывается в тени.

Устройство солнечных часов

Вам потребуются материалы, которым непогода нипочем:

  • для кадрана: светлый металлический либо пластиковый лист или мраморная плита, декоративный валун;
  • транспортир;
  • для гномона: штырь, толстый гвоздь или большая вязальная спица любой длины;
  • для обустройства часов на приусадебном участке, даче: цемент, гравий.

Фото 1: Устанавливаем часы на постоянное место

Разметка секторов (часов) на кадране делается через каждые 15° с помощью транспортира.

Важно установить часы точно. Необходимый угол наклона кадрану придает подставка. То есть ее высота и будет углом наклона. У каждой местности он свой. Так, для Петербурга: 90° — 60° = 30° северной широты. А для Сочи: 90° — 44° = 46°. Широту вашей местности можно быстро узнать в интернете.

Найдя угол наклона кадрана, нужно вставить в его центр перпендикулярно гномон. Водружаем часы на постоянное место, направляя острие на север (см. фото 1).

Горизонтальные часы

Как сделать солнечные часы этого типа? Тоже весьма несложно. Их кадран должен быть параллельным по отношению к горизонту. Гномон изготавливаем в форме треугольника. Его сторона наклонена к плоскости кадрана под углом, который соответствует географической широте вашей местности. Преимущество таких часов в том, что время они показывают круглый год. Правда, поздней осенью и зимой показания их требуют определенной поправки на погрешность.

Сначала выпиливаем из листа пластика или фанеры треугольный гномон. Один из его углов должен быть прямым, а второй — соответствовать географической широте вашего района. То есть для петербуржцев это треугольник с углами 90° и 30°, а для сочинцев — 90° и 46°.

Читайте также:  Как дома выращивать грибы шампиньоны

Фото 2: При установки учитываем географическую широту своего района

Устанавливаем треугольник на месте, где будут находиться часы, ориентируясь по компасу, острием на север (см. рис. 2). При этом важно соблюсти такие условия:

  • линия кадрана от 6 до 18 часов должна располагаться абсолютно горизонтально;
  • линия от 12 до 24 часов «смотрит» в направлении север — юг;
  • плоскость кадрана наклонена на север, чтобы угол между гномоном и плоскостью горизонта соответствовал географической широте вашего района.

Потом заводим будильник и каждый час отмечаем на кадране течение времени дня, то есть чертим круг, делим его на 24 одинаковых сектора по 15° (360° : 24 часа = 15°) и наносим обозначения часов. Гномон укрепляем на кадране перпендикулярно его поверхности.

После этого солнечный хронометр можно раскрасить, покрыть лаком, красиво декорировать цветами, игрушками, статуэтками — тут для фантазии нет предела. Горизонтальные часы отлично смотрятся на газоне, клумбе, в садовом водоеме. В интернете очень много фото оригинальных решений.

Вертикальные часы

Их обычно размещают на любой вертикальной стене. Кадран в данном случае направлен точно на юг: либо под перпендикуляром к полуденной линии, либо под острым углом к ней.

Гномон нужно закрепить повыше центра кадрана. Он должен отклоняться на угол, равный 90° минус градус северной широты вашего места жительства. Часовые отметки на кадране тоже определяются через равные промежутки в 15°.

Нередко домашние умельцы отдают предпочтение смешанному типу солнечных хронометров. То есть на 1/2 угла наклоняют и кадран, и гномон. Хронометры такого устройства смотрятся более эффектно.

Солнечные часы любого типа работают, разумеется, только в дневное время и лишь тогда, когда на небе сияет небесное светило, поэтому нет смысла наносить на кадран «ночные» часы. Также следует иметь в виду, что не нужно укреплять часы слишком жестко, иначе нельзя будет корректировать их работу. Ведь из-за колеблющейся длительности светового дня весной часы будут немного спешить, а осенью отставать.

Хорошо иметь на даче часы, которые видно издалека и которые легко сделать из подручного материала. Они помогут проводить время на даче с пользой: ведь поливать растения можно только до 10 и после 4 часов дня, а находиться на солнце с 11 до 3 категорически запрещено из-за активного воздействия солнечного излучения.

Солнечные часы

Солнечные часы стали первым устройством для определения времени. Точное время они показывают всего три дня за весь дачный сезон (весеннее и осеннее равноденствие и летнее солнцестояние). В остальные дни разница может доходить до 17 минут, но для дачных работ это не принципиально. Поэтому можно обойтись без создания таблицы погрешностей или графика, уточняющего время каждый день и час.

Солнечные часы показывают точное время только в дни равноденствия и солнцестояния

Какие бывают солнечные часы

Существует три вида солнечных часов:

  • вертикальные;
  • горизонтальные;
  • экваториальные.

Сферические, полукруглые и другие — разновидности основных видов. Принцип всех часов основан на показаниях тени от предмета (гномона), падающей на заранее нанесённые на циферблат (кадран) деления в час, пятнадцать, десять или пять минут, в зависимости от пожелания изготовителя.

Горизонтальные часы

У горизонтальных часов кадран параллелен линии горизонта. В центре или ближе к югу устанавливается гномон — вертикальный предмет, тень которого и будет указывать время.

В горизонтальных часах циферблат параллелен горизонту

От вертикального гномона тень на любой широте России будет иметь разную длину. Для того чтобы тень имела равную длину, гномон наклоняют на угол широты местности, которую можно точно определить по GPS-навигатору или в интернете. Например, Москва стоит на 55-й широте, угол наклона — 55 о от линии горизонта. Наклоняется гномон только в направлении север–юг по линии самой короткой тени в истинный полдень. Истинный полдень — момент верхней кульминации центра Солнца для данной точки земной поверхности.

Истинный полдень, как правило, не совпадает с официальным временем. Поэтому тем, кто заранее нанёс деления на кадран, придётся просто повернуть циферблат на угол погрешности. При этом гномон остаётся наклонённым в сторону истинного полдня.

Полуденная линия указывает на географический полюс, а не на магнитный

Читайте также:  Какие ягоды растут в карелии

Экваториальные часы

У экваториальных часов кадран наклоняется в сторону географического севера (для России) относительно горизонта на угол: 90 минус величина широты этой местности. То есть циферблат будет параллелен линии экватора. Гномон устанавливается перпендикулярно кардану, то есть параллельно земной оси. Поправки на местное время такие же, как для горизонтальных часов.

Показания экватариальных часов видны издалека

Вертикальные часы

Вертикальные часы располагают на плоскости, перпендикулярной линии горизонта, а гномон устанавливается под углом к кадрану по полуденной линии на угол, равный разнице между 90 о и величиной широты местности. Полуденная линия определяется по линии самой короткой тени от горизонтального гномона.

На вертикальных часах цифры не всегда симметричны, если стена не смотрит строго на географический юг

Солнечные часы своими руками

Сначала определите место и цель установки часов:

  • если вы чаще работаете в саду–огороде, чем отдыхаете на даче, то установите часы в центре на открытом со всех сторон участке;
  • если часы должны напоминать о времени уйти с открытого солнца, тогда делайте их в центре зоны отдыха;
  • на клумбе возле дачного домика часы напомнят назойливым соседям о скоротечности времени.

После того как вы определились с местом установки, выберите вид часов. Вертикальные часы подойдут только для южной стены, иначе они будут в тени сами. Горизонтальные хороши для открытых пространств, а экваториальные лучше будут смотреться на площадках или зонах отдыха.

Делаем горизонтальные часы

Самый простой и малозатратный способ изготовления солнечных часов — шест и камни. Вместо шеста подойдут кусок арматуры, длинная коряга или прут, кусок пластиковой или железной трубы, даже высокая бутылка, например, из-под шампанского. Предпринимаем следующие действия:

  1. Выбираем площадку не менее 1 м 2 , освещённую весь день солнцем. Любителям более точного времени придётся выровнять её или установить основу с помощью строительного уровня (ещё можно взять бутылку, налить в неё воды, не доливая до края 1–1,5 см, закрыть её пробкой. В горизонтальном положении пузырёк воздуха должен находится ровно посередине прямой части бутылки — это линия горизонта. Конечно же, это менее точный прибор, чем уровень, но гораздо лучше установки «на глазок»).
  2. Шест укрепляем в середине площадки.
  3. Выставляем будильник своего телефона так, чтобы он звонил каждый час.
  4. Как только прозвенел будильник, подходим к шесту и смотрим, куда падает тень. В конце этой тени прикапываем камешек, на котором можно нарисовать краской время.
  5. Камни будут выставлены по эллипсу, так как тень меняет свою длину. Чтобы сделать часы круглыми, выбираем самую короткую тень и по этому радиусу выставляем остальные камни.

Уже через несколько дней такие горизонтальные часы будут отклоняться на минуту, но истинный полдень (даже если у вас он приходится на час дня) они будут показывать точно.

Фотогалерея: горизонтальные солнечные часы

Видео: как сделать горизонтальные солнечные часы

Будете ли вы наклонять гномон для получения одинаковой тени или нет, решайте сами. Можно наклонить сам циферблат, то есть установить экваториальные часы. К таким часам не надо подходить, чтобы узнать который час, что экономит и время и силы дачника.

Создаём экваториальные часы

Процесс изготовления экваториальных часов:

  1. Для кадрана экваториальных часов можно взять крышку от старой кастрюли, кусок фанеры, широкой доски или пластика. Главное — светлый фон, на котором будет хорошо видна тень даже при лёгкой облачности. Добиться этого можно элементарной покраской.
  2. Устанавливаем гномон приклеиванием, присверливанием или другими способами под углом нужной широты с наклоном на географический север.
  3. Наносим временные отрезки и, в зависимости от размеров часов, отмечаем показания пробками, донышками от пластиковых бутылок, старыми пластиковыми игрушками, баночками из-под кремов — всем, на что хватит фантазии.

Фотогалерея: экваториальные солнечные часы

Видео: изготовление экваториальных солнечных часов

Солнечные часы, изготовленные своими руками, сделают дачу уникальной и помогут лучше планировать необходимые дела и отдых на участке.

Ссылка на основную публикацию
Как сделать рейки из дерева
Деревянная рейка по своей сути - это та же обрезная доска, но с малым сечением. Качественные деревянные рейки изготавливают из...
Как сделать кормушку для сена корове
При создании фермы важно соорудить кормушки для коров высокого качества. Кроме того, понадобится сделать удобные поилки. От правильного расположения зависит...
Как сделать кормушку своими руками из бутылки
На чтение: 5 минут Нет времени? С наступлением холодов и морозных дней необходимо понимать, что пернатые не всегда могут добыть...
Как сделать репитер своими руками
Нужно ли приобретать дорогой гаджет, когда имеется возможность обойтись устройством, собранным из подручных средств? Те, кто имеет хотя бы начальный...
Adblock detector