הכנת שעון שמש היא מדע בפני עצמו. הבנייה הפשוטה לכאורה היא לפעמים לא כל כך קלה ליישום כי יש לקחת בחשבון הרבה מאוד עובדות טכניות ומדעיות. אין שעון שמש בעל תוקף אוניברסלי. כל דוגמה חייבת להיות מותאמת במדויק למיקום שבו היא מוקמת כך שהיא באמת תוכל לדעת את השעה הנכונה. להלן תמצאו שתי הוראות בנייה שונות לשעון שמש: גרסה פשוטה מאוד ונוחה לשימוש ושעון שמש למשתמשים מתקדמים.
שעון שמש פשוט למתחילים
ניתן ליצור שעון שמש פונקציונלי גם ללא כל ידע טכני בסיסי. זה כל כך קל שאפילו ילדים יכולים לבנות את שעון השמש הזה.
חומר
- עציץ גדול (קוטר 30-40 ס" מ לפחות)
- מקל או מוט מתכת (אורך כ-50-60 ס" מ)
- חלוקי נחל או חצץ
- עט עמיד למים
בנייה
למרות ששיטה זו גוזלת זמן רב, היא קלה מאוד לביצוע ואינה דורשת ידע מוקדם או הבנה טכנית.
- מקם את העציץ במקום שטוף שמש בגינה
- מניחים את המוט באמצע העציץ וממלאים אותו בחלוקי נחל או גרגירים
- המוט חייב לבלוט לפחות 30-40 ס" מ מהשבבים
- כל שעה בשעה סמן את הנקודה בקצה העציץ בו נופל הצל
- אפשר להמשיך לסמן למחרת
טיפ:
לחילופין, לוח אבן גדול, לוח עץ או דיסק מתכת יכולים לשמש גם כשעון שמש, שלתוכו מוחדר מוט באמצע. לציון השעות מתאימים גם אצבעות, אבנים מודבקות ועוד.
שעון שמש למשתמשים מתקדמים
שעון שמש צריך להיות עשוי מחומר עמיד בפני מזג אוויר, כך שניתן יהיה להשאירו בחוץ בקיץ ובחורף ובגשם ושלג. אין גבולות לדמיון שלך בכל הנוגע לבחירת חומרים. שעון שמש יכול להיות עשוי מעץ, מתכת, אבן או אפילו פלסטיק. חשוב שיהיו כלים מתאימים לעיבוד החומרים
חומר
- שלושה לוחות עץ, כ-20 על 25 ס" מ (רצוי בעובי 3 עד 4 מ" מ)
- Fretsaw
- ריבוע סט גדול, הצד הארוך ביותר 22 ס" מ (או מד זווית אחרת)
- מצפן (קוטר מינימלי 20 ס" מ)
- עיפרון
- מצפן
- צבע או זיגוג לצביעה
חתוך את לוח השעון
לוח השעון עשוי מאחד הלוחות. ניתן לגזור אותו עגול או מרובע.
- ריבוע: אורך קצה 20 ס" מ
- מעגל: קוטר 20 ס" מ
כדי ליצור עיגול עדיף לצייר תחילה ריבוע באורך קצה של 20X20 ס" מ על הלוח. לחלופין, ניתן לחתוך את הלוח לגודל זה מיד. כדי לסמן את המרכז, נמשכים שני קווים אלכסוניים מהפינות. היכן שהקווים נפגשים נמצא מרכז הריבוע. קצה המצפן מוחדר לנקודה זו ומציירים עיגול בקוטר 20 ס" מ (רדיוס המקביל ל-10 ס" מ).לאחר מכן גזרו את העיגול עם המסור או פשוט עקבו אחריו והשאירו את הלוח כריבוע.
תווית החוגה
העיגול מחולק ל-24 חלקי עוגה בגודל שווה בעזרת הריבוע שנקבע ועיפרון דק. אז קווים נמשכים מהקצה דרך המרכז. כל החלוקה חייבת להיות בעלת זווית של 15 מעלות. כל אחת מהשורות מציינת שעה שלמה. תיאורטית ניתן לשרטט את כל המספרים. שעון השמש נראה מקצועי יותר אם רק נרשמות שעות השמש בפועל (כלומר מסביבות 6 בבוקר עד 9 בערב). בנוסף, החוגה נראית פחות עמוסה אם היא מוחלת רק כל שעה שלישית (6, 9, 12, 15, 18 ואולי 21).
קבע קו רוחב
עכשיו זה נהיה קצת יותר מסובך, כי כדי ששעון השמש יעבוד נכון, הוא צריך להיות מיושר עם ציר כדור הארץ.קצה אחד של מטיל הצללים המשולש חייב להיות מקביל לציר כדור הארץ. לשם כך, עליך לדעת באיזה קו רוחב נמצא המקום בו יש להציב את שעון השמש. קו הרוחב מקביל לקו המשווה, גרמניה נמצאת בין קו המשווה ה-48 בדרום לקו הרוחב ה-54 בצפון.
דוגמאות להתמצאות:
- 48. עד מקבילה 49: פרייבורג, שטוטגרט, אולם, מינכן, פאסאו
- 49. עד 50 מעלות רוחב: Saarbrücken, Karlsruhe, Mannheim, Nuremberg, Würzburg
- 50. קו רוחב: פרנקפורט אם מיין, ויסבאדן, מיינץ
- 51. קו רוחב: קלן, ארפורט, דרזדן
- 51.-52. קו רוחב: דורטמונד, קאסל, לייפציג, מגדבורג
- 52.-53. קו רוחב: אוסנברוק, האנובר, ברלין, ברמן
- 53.-54. קו רוחב: המבורג, שוורין, רוסטוק
- 54.-55. קו רוחב: קיל, פלנסבורג
טיפ:
עם אפליקציית מצפן נשלטת GPS אתה יכול לקבוע את המיקום שלך בצורה מדויקת מאוד ולעיתים קרובות זה זמין בחינם כתוכנית קטנה. או, בדרך הקלאסית, אתה לוקח אטל או מפה וקורא שם את קו הרוחב שלך.
מטיל צללי חיתוך
קו הרוחב הוא אחת מהזוויות של המשולש המרכיב את הצל. זווית זו מצוירת כעת על הלוח השני באמצעות ריבוע הסט. לשם כך, סובבו את הלוח כך שהצד הארוך יהיה בתחתית. הריבוע שנקבע ממוקם כך שקנה המידה של הסנטימטר מצביע כלפי מטה. הסולם צריך ליישר קו עם הלוח בתחתית. הריבוע שנקבע כעת נדחף כל כך שמאלה עד שנקודת האפס (A) של הסולם נמצאת בערך בשליש השמאלי של צד הלוח.
- סמן את נקודת האפס בקו עיפרון דק (נקודה A)
- קראו את הזווית המתאימה מהצד הימני התחתון של הלוח
- סמן בנקודה (נקודה B)
- צייר קו מקשר בין נקודות A ו-B
- הזווית נפתחת ימינה
- החלף את הריבוע שנקבע לנקודת האפס (האפס בסולם בנקודה A)
- סובב את ריבוע הסט ימינה עד שהקו של 90 מעלות נמצא על הקו המחבר בין נקודות A ו-B
- כעת דחפו את הריבוע שנקבע כלפי מעלה עד שמגיעים למרחק של 10 ס" מ מקצה הלוח (בצד ימין), סמנו נקודה C בקצה הלוח
- צייר את הקו באורך 10 ס" מ בעיפרון
- צייר קו אנכית כלפי מעלה מנקודת הסיום של קו 10 סנטימטר (נקודה C)
- סמן את הנקודה שבה קו זה פוגש את הזווית (בין נקודות A ו-B)
- במידת הצורך האריכו את הקו בין A ל-B
- נוצר משולש ישר זווית עם הזווית הישרה בפינה הימנית התחתונה
- גזרו את המשולש עם הפאזל
טיפ:
אם אינכם בטוחים אם אתם עושים הכל נכון, תוכלו קודם כל להכין את שעון השמש כדגם מקרטון.
הרכיבו את החוגה וגלגלת הצללים
החוגה לא מונחת שטוחה על הרצפה, אלא מותקנת במטיל הצללים בזווית קלה. בדרך זו, מפוצה על הסטייה הנגרמת מעקמומיות כדור הארץ.
- ראה את החוגה בסימון השעה 12 בעומק חמישה סנטימטרים וברוחב הלוח (3 או 4 מ" מ)
- ניסרו את המשולש בקו 10 סנטימטר (מהצד הארוך ביותר) בעומק 5 ס" מ וברוחב 3 (או 4) מ" מ
- שימו את שני החלקים יחד (זווית ישרה של המשולש פוגשת את סימן השעה 12)
- אפשר להדביק אם הגזרות קצת גדולות מדי
- שני החלקים חייבים להתאים היטב יחד
הרכיבו את צלחת הבסיס
צלחת הבסיס של שעון השמש נוצרה כעת מצלחת העץ השלישית.
- גודל: 20 x 25 ס" מ
- קו באורך 25 ס" מ מצויר כעת באמצע הצד הארוך
- הפוך את הצלחת עם הצד הארוך כלפי מטה
- סמן את הקצה השמאלי של השורה ב-S (דרום)
- תווית את הקצה הימני של השורה עם חץ ו-N (צפונה)
- למדוד 5 ס" מ על הלוח מהצד הימני של הלוח
- צייר קו דרך הנקודה (מאונך לקו צפון-דרום)
- קו זה מסמן את הקו מערב-מזרח
- יישר את החוגה (עם צל) עם המספרים הפונים לצפון
- מוגדר עם הצד התחתון (12:00) בדיוק על קו מזרח-מערב
- תיקון עם מסמרים קטנים או ברגים
הגדר את שעון השמש
כדי שניתן יהיה להציג את השעה בצורה נכונה על שעון השמש, החץ בלוח הבסיס חייב להצביע בדיוק צפונה. לשם כך יש צורך במצפן. כעת ניתן לקרוא את זמן השמש מהצל שהמשולש (מקור הצל) מטיל על החוגה.
שעת שמש
אם אתם משתמשים בשעון שמש, אל תתפלאו אם השעה הזו שונה מעט מהשעה שמציגים השעונים שלנו. זמן האזור מוצג בשעונים רגילים. בגרמניה, למשל, חל שעון מרכז אירופה (CET). למרות שבירת ספרד מדריד נמצאת במרחק של כ-2,500 ק" מ מערבה יותר והשמש מגיעה לנקודה הגבוהה ביותר שלה רק שעה וחצי מאוחר יותר מאשר במזרח בודפשט, השעה 12 בצהריים מוצגת במקביל בשתי הערים.
מסקנה
בניית שעון שמש פשוט אפשרית באמצעות עציץ או דיסקית שלתוכו מוחדר מוט אנכי, המטיל עליו צללים בשעות מסוימות של היום. כעת כל שעליכם לעשות הוא לסמן עבור כל שעה. שעוני שמש מקצועיים לוקחים בחשבון גם את ציר כדור הארץ ואת קו הרוחב של המיקום עליו נמצא שעון השמש.
