ساعت آفتابی دستگاهی است که از موقعیت خورشید برای تعیین زمان استفاده می کند. عصای راست که gnomon نامیده می شود ، قرار دارد تا سایه ای بر ساعت آفتابی از پیش مشخص شده بگذارد. با حرکت خورشید در آسمان ، سایه آن نیز حرکت می کند. این مفهوم را می توان به راحتی در حیاط خلوت شما با یک ساعت آفتابی بسیار ساده که با چوب و یک مشت سنگریزه ساخته شده است نشان داد. همچنین بسیاری از پروژه های آسان دیگر وجود دارد که کودکان می توانند برای یادگیری مفاهیم انجام دهند. برای چیزی که کمی پیشرفته تر است ، می توانید ساعت آفتابی دائمی را در باغ یا حیاط خانه خود بسازید. این ساعت با کمی اندازه گیری و کار نجاری ، زمان را با دقت زیادی به شما می گوید.
گام
روش 1 از 3: استفاده از چوب و سنگ
مرحله 1. تجهیزات را جمع آوری کنید
این ساعت آفتابی بسیار اساسی راهی عالی برای توضیح این مفهوم با کمی برنامه ریزی است. تنها چیزی که برای ساخت آنها نیاز دارید اقلام ساده ای است که در حیاط خلوت یافت می شود. این ابزارها یک چوب مستقیم (حدود نیم متر طول) ، چند دانه سنگریزه و یک ساعت یا تلفن همراه برای تعیین زمان هستند.
مرحله 2. یک منطقه آفتابی برای چسباندن چوب پیدا کنید
به دنبال مکانی باشید که در طول روز در معرض نور کامل آفتاب قرار گیرد. یک سر چوب را در چمن یا خاک فرو کنید. اگر در نیمکره شمالی زندگی می کنید ، چوب را کمی به سمت شمال کج کنید. اگر در نیمکره جنوبی زندگی می کنید ، چوب را کمی به سمت جنوب کج کنید.
- اگر نمی توانید مناطقی از چمن نرم پیدا کنید ، بداهه نوازی کنید.
- یک سطل کوچک را با شن یا ماسه پر کنید و یک چوب درست در وسط بکارید.
مرحله 3. شروع از 7:00 صبح
اگر می خواهید ساخت ساعت آفتابی خود را در یک روز به پایان برسانید ، صبح را بعد از طلوع کامل خورشید شروع کنید. در ساعت 7 صبح چوب ها را مشاهده کنید. وقتی خورشید به آن می تابد ، چوب سایه می اندازد. از یکی از سنگریزه ها برای علامت گذاری محل سایه روی زمین استفاده کنید.
مرحله 4. هر ساعت چوب را مجدداً بررسی کنید
زنگ ساعت را تنظیم کنید یا ساعت خود را زیر نظر داشته باشید تا بتوانید هر ساعت ساعت آفتابی خود را به روز کنید. مجدداً ساعت 8 صبح مشاهده کنید و از سنگریزه دیگری برای علامت گذاری محل سایه چوب بر روی زمین استفاده کنید. همین کار را در ساعت 9 صبح ، 10 صبح و غیره انجام دهید.
- اگر می خواهید دقت بالایی داشته باشید ، از گچ برای علامت گذاری هر سنگریزه در زمان دقیق قرار دادن آن بر روی زمین استفاده کنید.
- سایه در جهت عقربه های ساعت حرکت می کند.
مرحله 5. این کار را تا عصر ادامه دهید
هر ساعت برگردید و با شن روی زمین علامت بزنید. این کار را تا جایی انجام دهید که دیگر در طول روز نور خورشید نباشد. ساعت آفتابی شما در پایان روز به پایان می رسد. تا زمانی که خورشید می درخشد ، می توانید از این وسیله ساده برای اطلاع از زمان آن استفاده کنید.
روش 2 از 3: استفاده از صفحات و نی های کاغذی
مرحله 1. تجهیزات را جمع آوری کنید
این ساعت آفتابی آسان یک پروژه عالی برای بچه ها در یک روز گرم تابستان است. ابزارهای مورد نیاز بسیار ساده هستند - احتمالاً همه آنها را در خانه دارید. این اقلام مداد رنگی / نشانگر ، بشقاب کاغذی ، مداد تیز ، سنجاق ، خط کش و نی پلاستیکی مستقیم است.
شروع به آماده سازی صفحات کاغذی در حدود ساعت 11:30 بعد از ظهر در یک روز آفتابی و بدون ابر کنید
مرحله 2. عدد 12 را در لبه صفحه بنویسید
برای این کار از مداد رنگی یا نشانگر استفاده کنید. یک مداد تیز بردارید و آن را در وسط صفحه کاغذ بچسبانید. مداد را بردارید تا یک سوراخ در وسط آن ایجاد شود.
مرحله 3. از خط کش برای رسم خطوط مستقیم استفاده کنید
از عدد 12 به سوراخی که در مرکز بشقاب ایجاد کرده اید رسم کنید. این عدد نشان دهنده 12 ظهر است.
مرحله 4. از قطب نما برای تعیین نزدیکترین قطب آسمانی استفاده کنید
نی یا گنومون شما باید به نزدیکترین قطب آسمانی که موازی با محور زمین است اشاره کند. این قطب شمال برای کسانی است که در نیمکره شمالی زندگی می کنند. اگر در نیمکره جنوبی زندگی می کنید ، قطب جنوب است.
مرحله 5. بشقاب را درست قبل از ظهر بیرون بیاورید
آن را در قسمتی از زمین قرار دهید که در طول روز در معرض نور کامل آفتاب قرار گیرد. نی را در سوراخ وسط بشقاب بچسبانید.
مرحله 6. نی را به آرامی فشار دهید
این کار را طوری انجام دهید که نی به سمت نزدیکترین قطب آسمانی زاویه پیدا کند.
مرحله 7. صفحه را دقیقاً در طول روز بچرخانید
آن را بچرخانید تا سایه نی موازی خطی باشد که کشیده اید. از آنجا که شما فقط ساعات روز را اندازه گیری می کنید ، صفحه مانند یک ساعت است که فقط 12 ساعت را نشان می دهد.
مرحله 8. صفحه را روی زمین قرار دهید
چند سنجاق فشاری را در صفحه بچسبانید تا از جابجایی آنها جلوگیری شود.
مرحله 9. یک ساعت بعد دوباره بشقاب را نگاه کنید
ساعت 1 بعدازظهر دوباره به بشقاب نگاه کنید و موقعیت سایه نی را بررسی کنید. عدد 1 را در لبه صفحه ای که سایه می افتد بنویسید.
مرحله 10. زنگ هشدار را تنظیم کنید و هر ساعت یکبار بیرون بیایید
علامت گذاری موقعیت سایه ای که روی لبه صفحه سقوط می کند را ادامه دهید. مشاهده خواهید کرد که سایه در جهت عقربه های ساعت حرکت می کند.
مرحله 11. در مورد سایه با کودک خود بحث کنید
بپرسید چرا فکر می کنند سایه در حال حرکت است. توضیح دهید وقتی سایه در اطراف ساعت آفتابی حرکت می کند چه اتفاقی می افتد.
مرحله 12. این کار را تا عصر تکرار کنید
علامت گذاری صفحات را هر ساعت ادامه دهید تا روشنایی روز به پایان برسد. در این مرحله ، ساعت آفتابی کامل می شود.
مرحله 13. بشقاب را روز بعد بررسی کنید
از فرزند خود بخواهید روز آفتابی بعدی به بشقاب نگاه کند و زمان را بر اساس موقعیت سایه ها به شما بگوید. از این دستگاه ساده می توان برای تعیین زمان روز در یک روز آفتابی استفاده کرد.
روش 3 از 3: ساخت ساعت آفتابی پیشرفته
مرحله 1. از تخته سه لا ضخامت 2 سانتی متر یک دایره به قطر 50 سانتی متر برش دهید
این دایره صورت ساعت آفتابی خواهد بود. دو طرف دایره چوبی را با پرایمر بپوشانید. با خشک شدن آغازگر ، به این فکر کنید که می خواهید ساعت آفتابی چگونه باشد. شما باید یک سبک اعداد مانند اعداد رومی ، اعداد استاندارد و غیره را انتخاب کنید.
- رنگی را که می خواهید استفاده کنید و در صورت تمایل یک تصویر یا تصویر را برای چسباندن به صفحه ساعت انتخاب کنید.
- تا زمانی که طرح نهایی را انتخاب نکنید ، چندین طرح مختلف را ترسیم کنید.
مرحله 2. طرح نهایی خود را روی یک تکه کاغذ بزرگ بکشید
شما از این طرح به عنوان شابلون برای انتقال طرح بر روی دایره چوبی استفاده خواهید کرد. بنابراین ، به مقیاس رسم کنید. اکنون باید اعداد را در طرح وارد کنید ، که نیاز به کمی اندازه گیری دقیق دارد. برای این کار از یک خط مستقیم و یک کشنده استفاده کنید.
- با عدد 12 در بالای صفحه ، مانند صفحه ساعت شروع کنید.
- محل مرکز دایره را اندازه بگیرید ، سپس با استفاده از خط کش یک خط مستقیم از شماره 12 به مرکز دایره بکشید.
مرحله 3. برای اندازه گیری دقیق 15 درجه به سمت راست از یک زاویه سنج استفاده کنید
عدد 1 را در آنجا علامت گذاری کنید. با استفاده از خط کش خط ساعت دیگری را ترسیم کنید. علامت گذاری اعداد را دقیقاً با فاصله 15 درجه ادامه دهید. در جهت عقربه های ساعت حرکت کرده و از نشانگر برای علامت گذاری اعداد استفاده کنید. ادامه دهید تا به 12 برسید این دقیقاً مقابل 12 اول خواهد بود. این دو عدد نشان دهنده روز و شب هستند.
- سپس دوباره با 1 شروع کنید تا به 12 اول در بالا بازگردید. این اعداد در حال حاضر با دقت روی کاغذ مشخص شده اند.
- 24 ساعت کامل با بیشترین درجه دقت نشان داده شده است. با تغییر فصول ، موقعیت زمین نیز تغییر می کند. در تابستان ، روزها طولانی تر می شوند. در زمستان ، روزها کوتاهتر می شوند.
- روزهایی در تابستان وجود دارد که نور روز بیش از 12 ساعت طول می کشد.
مرحله 4. طرح خود را روی دایره چوبی نقاشی کنید
از کاغذ خود به عنوان یک شابلون استفاده کنید تا اعداد و خطوط ساعت با آنچه که دقیقاً اندازه گیری کرده اید مطابقت داشته باشد. از نشانگر رنگ برای قرار دادن اعداد روی چوب استفاده کنید زیرا این کار شامل جزئیات دقیق می شود. نشانگرهای رنگ بهتر از نشانگرهای دائمی هستند زیرا در برابر عناصر مقاوم تر هستند.
مرحله 5. ایجاد یک gnomon
گنومون بخشی از ساعت آفتابی است که سایه ایجاد می کند. از یک لوله نخ دار استفاده کنید و باید طول آن را تقریباً 5 یا 7.5 سانتی متر اندازه بگیرید. قطر 1.25 سانتی متر است. مطمئن شوید که قطر گنومون کمی بیشتر از خود لوله باشد. انتهای آن را مخروطی کنید.
- طول لوله و نوک گنومون نباید از 7.5 سانتی متر تجاوز کند.
- گنومون را به هر رنگی که دوست دارید رنگ کنید. این کار از زنگ زدن آن جلوگیری می کند.
مرحله 6. پایه های نصب ساعت آفتابی را آماده کنید
روی ساعت آفتابی یعنی دایره چوبی روی این پست نصب می شود. شما به یک تخته چوبی 4x4x8 چوبی نیاز دارید که در فضای باز نصب شده است. این یقه ها باید کاملاً راست بوده و شکاف های بزرگی در آنها نباشد. برای نصب صحیح ، قسمت بالای بولارد باید با زاویه مناسب بریده شود.
- برای بدست آوردن این زاویه ، 90 درجه از عرض جغرافیایی فعلی خود کم کنید.
- به عنوان مثال ، اگر در عرض جغرافیایی 40 N قرار دارید ، یک زاویه 50 درجه روی یک تخته 4x4 از چوب بکشید.
مرحله 7. گوشه های پست ها را برش دهید
با استفاده از خط کش نجاری در گوشه سمت راست خط بکشید. این خط را 15 سانتی متر از بالای پست بکشید. این خط سمت پایین گوشه است. برای اندازه گیری آن از یک کشنده استفاده کنید ، سپس زاویه را با اره برش دهید.
- سپس مرکز صورت آفتابی را اندازه بگیرید و در آنجا سوراخی ایجاد کنید.
- با استفاده از پیچ های 2 میلی متری ، پایه را روی صفحه آفتابی قرار دهید تا مطمئن شوید همه چیز در جای خود محکم است.
مرحله 8. سوراخ هایی را برای پست ها حفر کنید
یک نقطه آفتابی برای ساعت آفتابی خود پیدا کنید و برای نصب بولارد سوراخی حفر کنید. مطمئن شوید که با کابل ها یا خطوط زیرزمینی تداخل ندارید. بولارد را داخل سوراخ قرار دهید. آن را آزمایش کنید تا مطمئن شوید در حالت ایستاده 1.5 متر از زمین فاصله دارد. از قطب نما استفاده کنید تا مطمئن شوید که زاویه ای که روی پست می برید رو به شمال است. از یک سطح استفاده کنید تا مطمئن شوید که در حالت عمودی قرار دارد.
- با ریختن سیمان در قسمت زیرین ، بولارد را بطور دائم ثابت کنید.
- قبل از چسباندن صفحه آفتابی اجازه دهید چند روز بگذرد تا سیمان کاملاً خشک شود.
مرحله 9. صورت آفتابی را به پست وصل کنید
برای اتصال صورت از پیچ های با قطر 2 میلی متر به طول 5 سانتی متر استفاده کنید. پیچ ها را آنقدر محکم کنید که صورت را در جای خود نگه دارند ، اما باز هم می توانید صورت را به راحتی برگردانید. فلنج را درست بالای صفحه ساعت آفتابی قرار دهید.
- شما باید بتوانید پیچ را در سوراخ مرکزی فلنج ببینید.
- از دست راست خود برای اتصال لوله گنومن به فلنج استفاده کنید ، که باید آن را در دست چپ خود نگه دارید.
مرحله 10. صورت ساعت آفتابی را بچرخانید به طوری که خطوط 6 صبح و 6 بعد از ظهر افقی باشد
سپس gnomon را طوری تنظیم کنید که یک خط به نظر برسد که مستقیماً به مرکز می رود. اطمینان حاصل کنید که خط ساعت 12 ظهر نیز به نظر می رسد درست از طریق gnomon است.
مرحله 11. زمان را تنظیم کرده و gnomon را نصب کنید
شما باید زمان را در طول روز تابستانی برای خواندن دقیق تنظیم کنید. فلنج را با دست چپ نگه دارید. از دست راست خود برای چرخاندن صورت آفتابی استفاده کنید. زمان فعلی را بررسی کنید. به چرخاندن صورت ادامه دهید تا زمانی که سایه گنومون همزمان با ساعت آفتابی ظاهر شود. از مداد برای علامت گذاری محل چهار پیچ فلنج استفاده کنید و سپس فلنج را بردارید.
- حالا پیچ ها را محکم کنید. در حین انجام این کار صورت ساعت آفتابی را تکان ندهید.
- برای چهار پیچ سوراخ کنید و سپس فلنج روی ساعت آفتابی را محکم کنید.
- در نهایت ، gnomon را در جای خود نصب کنید.
