Hoe nauwkeurig is de zonnewijzer
Soms kunnen we voorbijgangers ontmoeten die de tijd op de zonnewijzer vergelijken met hun eigen horloge, en in de meeste gevallen kunt u de verschillen tussen de indicaties van beide timers. Tegenwoordig stellen we onze horloges in op zeer nauwkeurige atoomklokken, dus werken zonnewijzers niet zoals ze zouden moeten? Integendeel, er zijn twee correcties om dit mogelijk te maken. De eerste is gerelateerd aan de lengtegraad van de plaats waar onze klok zich bevindt, en de tweede is het resultaat van de zogenaamde de tijdsvereffening die de variabele snelheid elimineert waarmee de aarde om de zon draait. Maar één voor één. De zonnewijzer toont de lokale tijd, de echte tijd die wordt bepaald door de schijnbare bewegingen van de zon. Als 12 uur, dat is middag, nemen we het moment aan waarop de zon boven een bepaalde plaats uittorent, dat wil zeggen dat hij het hoogste punt van zijn dagelijkse pad van oost naar west bereikt. Dit betekent dat op de plaatsen ten noorden en ten zuiden van deze plaats precies hetzelfde zonne-uur is. Bijvoorbeeld (kijkend van de kust naar de bergen) in Gdańsk, Grudziądz, Toruń, Wieluń, Rybnik en Cieszyn, v alt de middagzon min of meer tegelijkertijd. In steden ten oosten en ten westen van elkaar zullen echter verschillen in tijd merkbaar zijn. In het geval van ons land kan dit verschil zelfs ca. 50 minuten bedragen (bijvoorbeeld in Chełm bereikt de zon 48 minuten eerder zijn hoogtepunt dan in Zgorzelec). Om deze verschillen te overbruggen is de zonetijd ingevoerd. Bijna heel Europa is in Midden-Europese tijd, die wordt bepaald aan de hand van de 15° meridiaan die aan onze westgrens loopt.Met andere woorden, 12 uur in Polen, Duitsland, Frankrijk en veel andere Europese landen is wanneer de zon precies boven de meridiaan van deze lengtegraad staat.
De lengtegraadcorrectie voor onze zonnewijzer berekent het verschil in graden tussen de lengtegraad waar de klok staat en de zonale meridiaan (15 °) en vermenigvuldigt het resultaat met 4, aangezien 1 graad gelijk is aan 4 minuten. Laten we de correctie voor Krakau berekenen, de stad ligt op de lengte van 20 °
20 ° - 15 °=5 °, het resultaat wordt vermenigvuldigd met 4 en de verkregen 20 minuten worden afgetrokken van de lezing van de zonnewijzer (deze verschillen trekken we af, niet optellen, omdat de meeste Poolse steden ten oosten van de 15e meridiaan liggen).
En nog een voorbeeld, dit keer voor Warschau, dat op de lengte van 21 ° ligt:
21 ° - 15 °=6 °, het resultaat wordt vermenigvuldigd met 4. De correctie is 24 minuten , die we aftrekken van de afgelezen zonnewijzer.
Zo zijn we een stap verwijderd van het vaststellen van de officiële tijd.Nu is het voldoende om rekening te houden met de correctie die voortvloeit uit de tijdsvereffening. De correctie voor elke dag van het jaar kunnen we uit de tabel aflezen (foto 2).
Als op 11 mei bijvoorbeeld de zonnewijzer 9,46 aangeeft (na rekening te hebben gehouden met de lengtegraadcorrectie), dan worden we na optelling van 3 minuten en ongeveer 38 seconden afgerond op 9,50. In de periode maart t/m oktober geldt de zomertijd, dus je moet nog een uur bij het verkregen resultaat optellen. Dus in ons voorbeeld is het 10.50 uur DST. Vier keer per jaar is de correctie van de tijdvergelijking 0, dus zonnewijzers geven dezelfde tijd aan als mechanische horloges. Dit vindt plaats op 15 april, 14 juni, 2 september en 25 december.
Vinden van de lokale meridiaan
Om de zonnewijzer correct in de tuin te zetten , is het noodzakelijk om een lokale meridiaan in te stellen (foto 3). Dit maakt het mogelijk om te bepalen in welk vlak de zon hoog boven de tuin uittorent en de plaats van toekomstige tijdmetingen. Let op: gebruik hiervoor geen kompas, want het magnetische noorden verschilt nogal van het geografische noorden.
1.Kies een vlakke, zonnige plaats. Laat het leeg en vrij van ongelijkheden zijn. Het zou de plaats moeten zijn waar we de klok willen neerzetten
2.Steek een verticale staaf of een rechte stok in de grond. We ruimen het heel zorgvuldig op. Het zal een meetgnomon zijn, dezelfde die door de ouden werd gebruikt. De optimale lengte is 1-1,5 m (te kort geeft onbetrouwbare metingen en te lang zal het einde van de schaduw op de grond doen vervagen).
3.2-3 uur voor het middaguur maken we een cirkel rond de kabouter met een straal gelijk aan de lengte van zijn schaduw (in de zomer vindt het middaguur plaats rond 13.00 uur).
4.Markeer de exacte plek waar het einde van de schaduw van de gnomon de cirkel raakt
5.Wij wacht op het einde de schaduw van de gnomon raakt de cirkel weer. Dit zal 2-3 uur in de middag gebeuren. We markeren deze plaats
6.Van de twee punten op de cirkel tekenen we bogen met dezelfde straal, groter dan de afstand tussen de punten (de grootte van deze boog maakt niet uit, maar we stellen voor dat deze 1,5-2 keer groter is dan de afstand tussen punten).We markeren precies de plaatsen van hun snijpunt - er moeten er twee zijn aan elke kant van de gnomon
7.We verbinden de snijpunten van de bogen met een rechte lijn - het moet door de plaats gaan waar we het gnomon hebben geplaatst. Gefeliciteerd, dit is onze lokale meridiaan!
Om de nauwkeurigheid van een dergelijke meting te vergroten, kunt u verschillende cirkels rond de gnomon met verschillende straal maken en op elke cirkel achtereenvolgens de plaatsen markeren waar u ze aanraakt met een schaduw. De volgende procedure moet voor elk van de cirkels worden herhaald en de getekende meridiaanlijn moet voor alle cirkels hetzelfde zijn. Ongeacht de constructie van de zonnewijzer, kunnen we overwegen de meridiaan te repareren en een gnomon op te zetten die altijd het moment van de ware middag laat zien. Dit is een unieke attractie die niemand anders in huis heeft.
De schaduwen zijn erg kort in de zomer en lang in de winter. Daarom worden de meest nauwkeurige metingen rond de equinox gedaan. Dit vindt twee keer per jaar plaats op 20/21 maart en 22/23 september.
Een horizontale klok tekenenDe wijzerplaat kan worden getekend met behulp van een van de gratis computerprogramma's die beschikbaar zijn op internet (bijv. Shadows Pro) of door teken hulpmiddelen. Hier is een stapsgewijze instructie (Figuur 4).
1.Teken twee loodrechte lijnen AB en CO die elkaar snijden in punt O. De segmenten die op deze manier zijn gemaakt, zullen later worden gebruikt om de uren te markeren: CO is de 12 o 'clock line, AO - 6 am, en OB - 18. Ze zullen ook de geografische richtingen van de wereld markeren.
2.Vanaf punt O trekken we een lijn VANAF zodat de hoek COD de waarde heeft die gelijk is aan de breedtegraad waarvoor de klok is ontworpen. In ons voorbeeld is het 50 °, wat overeenkomt met de zuidelijke districten van Krakau
3.Vanuit elk punt E op OD trekken we een lijn EF loodrecht op OD en snijdend CO in punt F.
4.Vanaf punt F trekken we een lijn GH evenwijdig aan AB.
5.Vanaf punt F meten we de lengte van het segment FE met een schuifmaat, en markeren dan punt C op CO zodat FC gelijk is aan FE.
6.Vanaf punt O meten we de lengte van het segment OC met een schuifmaat, en dan markeren we op de lijn AB de punten A en B zodat OA en OB gelijk zijn OC
7.Teken vanuit de punten A, B en C bogen met een gelijke straal
8.We verdelen bogen in hoeken van 15 °
9.Verleng vanaf punt C de armen van de hoeken zodat ze de GH-lijn snijden.
10.Uit de resulterende punten J en L trekken we de lijnen JK en LM evenwijdig aan CO en kruisen de lijn AB
11Vanaf de punten A en B verlengen we de armen van de hoeken die hun bogen scheiden, zodat ze de lijnen JK en LM snijden
12.Vanaf punt O we trekken lijnen die O verbinden met de plaatsen waar de armen van de hoeken de lijnen GH, JK en LM kruisten.
De uurlijnen van de horizontale zonnewijzer zijn nu klaar. Zo markeert u de uren op de geplotte klok (foto 5, de volgorde van hun toepassing moet met de klok mee zijn)
In het bovenstaande voorbeeld ziet u de boog getekend rond het punt O, waar de uurlijnen eindigen .Het is niet nodig, maar dankzij dit vermijden we de verdikking die ontstaat wanneer zoveel lijnen op één plek worden geconcentreerd. Dit is puur een esthetische vraag. We zetten de afgewerkte zonnewijzer zo dat de CO-lijn samenv alt met de lokale meridiaanlijn, die we eerder markeerden op de plaats waar de klok was geïnstalleerd. Punt C en het einde van de gnomon moeten naar het noorden gericht zijn, punt A naar het westen en B naar het oosten. Punt O is om een andere reden van belang: het is het zogenaamde middelpunt van de zonnewijzer, waarin de onderste punt van de gnomon moet komen te liggen.
Dariusz OczkiRedacteur van de Gnomonika.pl website
