Jak přesné jsou sluneční hodiny?
Někdy se můžeme setkat s kolemjdoucími, kteří porovnávají čas na slunečních hodinách s jejich vlastními hodinkami a ve většině případů můžete vidět rozdíly mezi indikacemi obou časovačů. Dnes nastavujeme naše hodinky podle velmi přesných atomových hodin, takže sluneční hodiny nefungují tak, jak by měly? Naopak existují dvě korekce, které to umožňují. První souvisí se zeměpisnou délkou místa, kde se nacházejí naše hodiny, a druhý vyplývá z tzv časovou rovnici, která eliminuje proměnnou rychlost, s jakou Země obíhá kolem Slunce. Ale jeden po druhém. Sluneční hodiny ukazují místní čas, což je skutečný čas určený zdánlivými pohyby slunce. Jako 12 hodin, což je poledne, předpokládáme okamžik, kdy se Slunce tyčí nad daným místem, tedy dosáhne nejvyššího bodu své denní cesty z východu na západ. To znamená, že v místech severně a jižně od tohoto místa přesně stejná sluneční hodina. Například (při pohledu od pobřeží k horám) v Gdaňsku, Grudziądzu, Toruni, Wieluni, Rybniku a Cieszyně připadá sluneční poledne víceméně současně. Časové rozdíly však budou patrné ve městech ležících východně a západně od sebe. V případě naší země může tento rozdíl dosahovat i cca 50 minut (např. v Chełmu dosahuje slunce vrcholu o 48 minut dříve než ve Zgorzelci). Aby se tyto rozdíly překonaly, byl zaveden zónový čas. Téměř celá Evropa je ve středoevropském čase, který se určuje na základě 15° poledníku probíhajícího na naší západní hranici.Jinými slovy, 12 hodin v Polsku, Německu, Francii a mnoha dalších evropských zemích je doba, kdy je Slunce přesně nad poledníkem této zeměpisné délky.
Korekce zeměpisné délky pro naše sluneční hodiny vypočítá rozdíl ve stupních mezi zeměpisnou délkou, kde stojí hodiny, a zonálním poledníkem (15 °) a výsledek vynásobí 4, protože 1 stupeň se rovná 4 minutám. Vypočítejme korekci pro Krakov, město leží v délce 20 °
20 ° - 15 °=5 °, výsledek se vynásobí 4 a odečte se získaných 20 minut ze čtení ze slunečních hodin (tyto rozdíly odečítáme, nikoli přičítáme, protože většina polských měst leží východně od 15. poledníku).
A ještě jeden příklad, tentokrát pro Varšavu, která leží na délce 21°:
21° - 15°=6°, výsledek se násobí 4. Oprava je 24 minut , které odečteme od čtecích slunečních hodin.
Tímto způsobem jsme krůček od stanovení oficiálního času.Nyní stačí vzít v úvahu korekci vyplývající z časové rovnice. Opravu pro každý den v roce vyčteme z tabulky (foto 2).
Pokud například 11. května sluneční hodiny ukazují 9.46 (po zohlednění korekce zeměpisné délky), tak po přidání 3 minut a asi 38 sekund se zaokrouhlíme na 9,50. V období od března do října platí letní čas, takže k získanému výsledku byste měli přidat ještě jednu hodinu. Takže v našem příkladu to bude 10:50 DST. Čtyřikrát do roka je korekce časové rovnice 0, takže sluneční hodiny ukazují stejný čas jako mechanické hodinky. To se koná 15. dubna, 14. června, 2. září a 25. prosince.
Nalezení místního poledníku
Pro správné nastavení slunečních hodin v zahradě , je nutné nastavit místní poledník (foto 3). To umožňuje určit, ve které rovině se slunce tyčí nad zahradou a místem budoucích měření času. Poznámka: nepoužívejte k tomu kompas, protože magnetický sever se dost výrazně liší od geografického severu.
1.Vyberte si rovné, slunné místo. Ať je prázdný a bez nerovností. Mělo by to být místo, kam plánujeme umístit hodiny
2.Zapíchněte svislou tyč nebo rovnou tyč do země. Provádíme velmi opatrně. Bude to měřicí gnómon, stejný, jaký používali staří lidé. Optimální délka je 1-1,5 m (příliš krátká bude poskytovat nespolehlivé údaje a příliš dlouhá způsobí, že se konec stínu rozmaže na zemi).
3.2-3 hodiny před slunečním polednem uděláme kolem trpaslíka kruh o poloměru rovném délce jeho stínu (v letním období se sluneční poledne odehrává kolem 13:00).
4.Označte přesné místo, kde se konec stínu gnómona dotýká kruhu
5.My počkejte na konec, stín gnómona se znovu dotkne kruhu. Stane se tak 2-3 hodiny odpoledne. Toto místo označíme
6.Ze dvou bodů označených na kružnici nakreslíme oblouky o stejném poloměru, větším než je vzdálenost mezi body (velikost tohoto na oblouku nezáleží, ale navrhujeme, aby byl 1,5-2krát větší než vzdálenost mezi body).Označíme přesně místa jejich průsečíku - na každé straně gnómonu by měla být dvě
7.Průsečíky oblouků spojíme přímkou - měl by projít místem, kde jsme ho nastavili gnómon. Gratulujeme, toto je náš místní poledník!
Pro zvýšení přesnosti takového měření můžete kolem gnómonu udělat několik kroužků o různém poloměru a na každém postupně stínem označit místa, kde se jich dotýkáte. Následující postup by se měl opakovat pro každý z kruhů a nakreslená čára poledníku by měla být pro všechny stejná. Bez ohledu na konstrukci slunečních hodin můžeme zvážit upevnění poledníku a nastavení gnómonu, který bude vždy ukazovat okamžik pravého poledne. Jde o jedinečnou atrakci, kterou doma nikdo jiný nemá.
Stíny jsou v létě velmi krátké a v zimě dlouhé. Proto se nejpřesnější měření provádějí kolem rovnodennosti. To se koná dvakrát ročně 20./21. března a 22./23. září.
Kreslení horizontálních hodinČíselník lze nakreslit pomocí libovolného z volně dostupných počítačových programů dostupných na internetu (např. Shadows Pro) nebo pomocí nástroje pro kreslení. Zde je návod krok za krokem (obrázek 4).
1.Nakreslete dvě kolmé čáry AB a CO protínající se v bodě O. Takto vytvořené segmenty budou později použity k označení hodin: CO bude 12 o 'hodinová čára, AO - 6 hodin ráno a OB - 18. Budou také označovat geografické směry světa
2.Z bodu O nakreslíme čáru OD aby úhel COD měl hodnotu rovnou zeměpisné šířce místa, pro které jsou hodiny určeny. V našem příkladu je to 50°, což odpovídá jižním okresům Krakova
3.Z libovolného bodu E na OD nakreslíme čáru EF kolmou k OD a protínající se CO v bodě F.
4.Z bodu F vedeme přímku GH rovnoběžnou s AB.
5.Z bodu F změříme posuvným měřítkem délku segmentu FE a poté označíme bod C na CO tak, aby se FC rovnalo FE.
6.Z bodu O změříme posuvným měřítkem délku segmentu OC a poté na přímce AB označíme body A a B tak, aby se OA a OB rovnaly OC.
7.Z bodů A, B a C vykreslete oblouky libovolného stejného poloměru.
8.Oblouky rozdělíme na úhly po 15°
9.Z bodu C prodlužte ramena úhlů tak, aby protínala přímku GH.
10.Z výsledných bodů J a L nakreslíme přímky JK a LM rovnoběžné s CO a protínající přímku AB.
11Z bodů A a B protáhneme ramena úhlů oddělujících jejich oblouky tak, aby protínaly přímky JK a LM. O nakreslíme čáry spojující O s místy, kde ramena úhlů protínala přímky GH, JK a LM.
Hodinové čáry horizontálních slunečních hodin jsou nyní připraveny. Zde je návod, jak označit hodiny na vykreslených hodinách (foto 5, pořadí jejich aplikace musí být ve směru hodinových ručiček)Ve výše uvedeném příkladu můžete vidět oblouk nakreslený kolem bodu O, kde končí hodinové čáry .Není to nutné, ale vyhneme se díky němu zahušťování, které vzniká, když se tolik čar koncentruje na jednom místě. To je čistě estetická otázka. Hotové sluneční hodiny nastavíme tak, aby se čára CO shodovala s čárou místního poledníku, kterou jsme dříve označili na místě, kde byly hodiny instalovány. Bod C a konec gnómona musí směřovat na sever, bod A na západ a bod B na východ. Bod O je důležitý z jiného důvodu: je to takzvaný střed slunečních hodin, ve kterém se musí nacházet spodní hrot gnomonu
Dariusz Oczki
Editor of web Gnomonika.pl
