Kako natančna je sončna ura?
Včasih lahko srečamo mimoidoče, ki primerjajo čas na sončni uri z lastno uro in v večini primerov lahko opazite razlike med indikacijama obeh časovnikov. Danes smo ure nastavili na zelo natančne atomske ure, ali sončne ure ne delujejo tako, kot bi morale? Nasprotno, da bi bilo to mogoče, obstajata dva popravka. Prva je povezana z zemljepisno dolžino kraja, kjer se nahaja naša ura, druga pa izhaja iz t.i. enačba časa, ki odpravlja spremenljivo hitrost, s katero Zemlja kroži okoli sonca.
Najprej najprej. Sončna ura prikazuje lokalni čas, realni čas, ki ga določajo navidezni premiki sonca. Kot 12. ura, ki je opoldne, predpostavljamo trenutek, ko se Sonce dvigne nad določen kraj, torej doseže najvišjo točko svoje dnevne poti od vzhoda proti zahodu. To pomeni, da je v krajih, ki ležijo severno in južno od tega kraja, popolnoma enaka sončna ura. Na primer (pogled od obale do gora) v Gdansku, Grudziądzu, Torunju, Wielunu, Rybniku in Cieszynu, sončni opoldan pade bolj ali manj hkrati. Razlike v času bodo opazne v mestih na vzhodu in zahodu. V primeru naše države lahko ta razlika doseže celo približno 50 minut (npr. V Chełmu Słońce doseže svoj vrh 48 minut prej kot v Zgorzelcu). Da bi te razlike premostili,uveden časovni pas. Skoraj vsa Evropa je v srednjeevropskem času, ki je določen na podlagi 15 ° poldnevnika na naši zahodni meji. Z drugimi besedami, 12. ura na Poljskem, v Nemčiji, Franciji in mnogih drugih evropskih državah pade, ko je Sonce točno nad poldnevnikom te zemljepisne dolžine.
Korekcija zemljepisne dolžine za našo sončno uro bo izračunala razliko v stopinjah med zemljepisno dolžino, kjer stoji ura, in območnim poldnevnikom (15 °) ter rezultat pomnožila s 4, saj je 1 stopinja enaka 4 minutam. Izračunajmo popravek za Krakov, mesto leži v dolžini 20 °.
20 ° - 15 ° = 5 °, rezultat se pomnoži s 4 in dobljenih 20 minut se odšteje od odčitka sončne ure (te razlike se odštejejo in ne seštevajo, ker je večina poljskih mest vzhodno od 15. poldnevnika).
In še en primer, tokrat za Varšavo, ki leži na dolžini 21 °:
21 ° - 15 ° = 6 °, se rezultat pomnoži s 4. Popravek je 24 minut, ki ga odštejemo od odčitavanja sončne ure.
Na ta način smo še korak stran od določitve uradnega časa. Zdaj je dovolj, da upoštevamo popravek, ki izhaja iz enačbe časa. Iz tabele lahko preberemo popravek za vsak dan v letu (slika 2).
Na primer, če 11. maja sončna ura kaže 9,46 (po upoštevanju popravka dolžine), potem po dodajanju 3 minut in približno 38 sekund zaokrožimo na 9,50. V obdobju od marca do oktobra velja poletni čas, zato dodajte dobljenemu rezultatu še eno uro. Tako bo v našem primeru 10.50 po poletnem času. Štirikrat na leto je popravek časovne enačbe 0, tako da so sončne ure prikazane enako kot mehanske ure. To se zgodi 15. aprila, 14. junija, 2. septembra in 25. decembra.
Določitev lokalnega poldnevnika
Za pravilno nastavitev sončne ure na vrtu je treba določiti lokalni poldnevnik (fotografija 3). To omogoča določitev, v kateri ravnini je Sonce nad vrtom in mesto prihodnjih meritev časa. Opomba: za to ne uporabljajte kompasa, ker se magnetni sever precej razlikuje od geografskega severa.
1. Izberite sončno, ravno mesto. Naj bo prazen in brez neenakosti. Tu naj bi postavili uro.
2. V tla zabodite navpično palico ali ravno palico. Zelo previdno ga vodimo. To bo merilni gnomon, isti tisti, ki so ga uporabljali stari. Optimalna dolžina je 1-1,5 m (prekratka bo dala nezanesljive odčitke, predolga pa bo konec sence zameglila na tleh).
3.2-3 ure pred sončnim poldnevom naredimo krog okoli gnomona s polmerom, enakim dolžini njegove sence (v poletnem času sončno poldne poteka okoli 13. ure).
4. Označite natančno mesto, kjer se konec gnomonove sence dotakne kroga.
5. Počakamo, da se konec gnomonove sence spet dotakne kroga. Zgodilo se bo 2-3 ure popoldan. Označujemo to mesto.
6. Iz dveh točk, označenih na krogu, narišemo loka z enakim polmerom, večjim od razdalje med točkami (velikost tega loka ni pomembna, vendar predlagamo, da mora biti 1,5-2 krat večja od razdalje med točkama). Označimo natančna mesta njihovega presečišča - na vsaki strani gnomona bi morala biti dva.
7.Mesta presečišča lokov povežemo z ravno črto - ta naj bi šel skozi mesto, kamor smo postavili gnomona. Čestitamo, to je naš lokalni poldnevnik!
Da bi povečali natančnost takšne meritve, lahko okoli gnomona naredite več krogov z različnim polmerom in na vsakem označite mesta, kjer se jih senca dotakne. Za vsak od krogov je treba ponoviti naslednji postopek, narisana črta poldnevnika pa mora biti enaka za vse. Ne glede na konstrukcijo sončne ure lahko razmislimo o pritrditvi poldnevnika in postavitvi gnomona, ki bo vedno prikazal trenutek pravega poldneva. To je edinstvena atrakcija, ki je nihče drug nima doma.
Sence so poleti zelo kratke, pozimi pa dolge. Zato so najbolj natančne meritve okoli enakonočja. To poteka dvakrat letno 20. in 21. marca in 22. in 23. septembra.
Risanje vodoravne ure Številčnico
lahko narišete s pomočjo katerega koli brezplačnega računalniškega programa, ki je na voljo na internetu (npr. Shadows Pro), ali z risalnimi orodji. Tu je navodilo po korakih (slika 4).
1. Narišite dve pravokotni črti AB in CO, ki se sekata v točki O. Tako ustvarjeni odseki bodo pozneje uporabljeni za označevanje ur: CO bo črta ob 12. uri, AO - 6.00 in OB - 18. svet.
2. Iz točke O potegnemo črto OD, tako da je imel kot COD vrednost, ki je enaka zemljepisni širini kraja, za katerega je ura zasnovana. V našem primeru je 50 °, kar ustreza južnim okrožjem Krakova.
3. Iz katere koli točke E na OD potegnemo črto EF, pravokotno na OD in sekajočo CO v točki F.
4. Iz točke F potegnemo črto GH, vzporedno z AB.
5.Od točke F z merilnikom izmerimo dolžino segmenta FE in nato označimo točko C na CO, tako da je FC enak FE.
6. Iz točke O izmerite dolžino odseka OC s čeljustjo in nato na črti AB označite točki A in B, tako da sta OA in OB enaka OC.
7. Iz točk A, B in C potegnemo loke poljubnega enakega polmera.
8. Loke razdelimo na kote 15 °.
9. Od točke C razširite krake kotov tako, da prečkajo črto GH.
10. Iz tako ustvarjenih točk J in L vodimo črti JK in LM vzporedno s CO in prečkata črto AB.
11. Iz točk A in B razširite kraka kotov, ki ločujeta njihova loka, tako da sekata premici JK in LM.
12.Iz točke O potegnemo črte, ki povezujejo O z mesti, kjer kraki kotov sekajo črte GH, JK in LM.
Časovne črte vodoravne sončne ure so zdaj pripravljene. Tukaj je opisano, kako na narisani uri označite ure (slika 5, vrstni red njihove uporabe mora biti v smeri urnega kazalca).
V zgornjem primeru lahko vidite lok, narisan okoli točke O, kjer se končajo urne črte. Ni nujno, a zahvaljujoč njej se izognemo gostoti, ki nastane, ko je na enem mestu koncentrirano toliko vrstic. To je zgolj estetsko vprašanje. Končano sončno uro smo nastavili tako, da se črta CO sovpada z lokalno črto poldnevnika, ki smo jo že prej označili na mestu, kjer je bila ura nameščena. Točka C in konec gnomona morata biti obrnjena proti severu, točka A zahodno in B točka vzhodno. Točka O pa je pomembna iz drugega razloga: to je tako imenovano središče sončne ure, kjer mora biti spodnji vrh gnomona.
Dariusz Oczki,
urednik spletnega mesta Gnomonika.pl
