Nap- és csillagórák
Nap- és csillagórák.
Az emberiség időről időre számít a napenergia óráján. Nehéz megmondani, ki és mikor először javasolta a Nap (és annak árnyéka) használatát óraszintként.
Egy dolog nyilvánvaló - ez a találmány ragyogó volt! Ezért is, a precíziós mechanika, az elektronika és a nukleáris részecskék korában nagyon hasznos az amatőr csillagászok számára, hogy még a legegyszerűbb nappali órát is elkészítsék, amelynek nyíl a legközelebbi csillagtól árnyékként szolgál majd.
Mint tudják, három napfénytípus létezik: egyenlítői, függőleges és vízszintes. Az egyenlítői óra a legegyszerűbb. A tárcsa síkja az égi egyenlítő síkjában fekszik (vagyis egy szögben (90 ° - f), ahol f az é. Szélesség). Maga a tárcsa ugyanolyan szögekből áll, mint az 1 óra = 15 °. A mutató szolgálhat bármilyen "pin" -ként, amelyet az óra közepén erősítettek a síkjukra merőlegesen. Nem nehéz egy ekvatoriális napóra, de az északi féltekén csak akkor fognak működni, ha a Nap deklinációja pozitív (a tavaszi napéjegyenlőségtől az őszig). Télen a tárcsa alsó részét kell használni, ami nagyon kellemetlen.
A függőleges óra sokkal elegánsabb. De még itt is több "buktató". Először is, a matematikai modellük meglehetősen bonyolult. Másodszor, (és ez fontos!) A függőleges napszedők gyártásához pontosan meg kell mérni az épület falának azimutját, ahová csatlakozni fognak. Természetesen minden nehézség leküzdhető, de az első szakaszban azt javaslom magamnak, hogy készítsen egy vízszintes naptárt, amely sikeresen ötvözi a pontosságot, a hatékonyságot és az egyszerűséget. Az ilyen órák különböző méretűek lehetnek: hordozható (10-20 cm átmérőjű), álló (1-2 méter és több). Így a vízszintes napóra két részből áll: 1) a horizont síkjában elhelyezkedő tárcsa; 2) a mutató árnyéka, amely a legegyszerűbb esetben háromszög, amelynek egyik sarkában megegyezik a telepítési hely földrajzi szélességével. A mutató síkja az égi meridián síkjában helyezkedik el (azaz észak-déli irányba). Ebben az esetben a háromszög szöge egyenlő a szélességi az a hely, meg kell mutatni, hogy az északi (a pólus), és a vonalak óra (perc) a számlapon kell egyfajta „fan” eltér a legdélebbi pont az index alap. A dialógus befejezéséről. Ha azt szeretnénk, hogy a vízszintes nappali óránk "normál órajelet" mutasson, az alábbiak szerint járjon el.
1) Számítjuk ki az igazi dél pillanatát. Ezt könnyen megteheti a képlet:
Például Vologdára a nyáron (L = 2h 40m, h = 0, n = 3) van:
T (padló) = 12 + 0 - (2h 40m) + 3 + 1 = 13h 20m alatt az idő alatt a nap pontosan a déli és rendre, árnyékot vet a mutatót az északi (N az ábrán). Tehát délben az óránk 13h 20 métert mutat. (Télen - 12h 20m).
2) Digitálja a tárcsát. A számológép és használja a következő képlet: tg (a) = sin (f) * tg (t), ahol egy - szöget, ami bélelt egy tárcsa, f - szélesség, T - időintervallum, kifejezett, természetesen, fokban ( a számításból 1h = 15 °). Például azt szeretnénk tudni, hogy az északi iránytól való szögletes távolság "13 óra" jelzés lesz-e. Könnyű megérteni, hogy t helyett 20 percet kell helyettesíteni, fokokban és frakcióikban kifejezve. (Ehhez oszd meg a 20-t 60-mal és szorozza meg 15-tel). A számítások után (a Vologda pontos szélességének helyettesítésével) 4,4 ° -ot kapunk. Ez az a szög, amelyet az északi irányból az óramutató járásával ellentétes irányba kell leengedni. Minden számítás után kapunk egy táblázatot (az a negatív szögek azt jelzik, hogy az óramutató járásával megegyezően kell beállítani a számlapon). Természetesen nem szabad az éjszakai adatokat várnod.
A fenti számítások szerint rajzolt tárcsa látható az ábrán. Egy kis vízszintes nappalióra (kb. 15 cm átmérőjű) az órányi jelölések meglehetősen elegendőek, mivel könnyen leolvashatók a percek szemmel, a mutató árnyékára tekintve. A nagyobb órák további percenkénti számításokat igényelnek (vagy legalább egy negyedóra) - ez a fenti képlet szerint is elvégezhető.
Ne felejtsük el, hogy a téli időszakban az órák számértékét egyenként kell csökkenteni. Például, a "13 óra" helyett "12-t", a "14" - "13-t" helyett, és így tovább. By the way hordozható vízszintes napóra használható iránytűként. Ehhez a naptári órát a megfelelő időben jelöljük ki, majd a háromszög mutató az északi-déli irányt mutatja, az északi pedig a "12" és a "13" jeleket húzza ki.
Ha számíthatod az időt a napnak egy tiszta napon, akkor hogyan lehet éjszaka? Ez így van! A csillagok segítenek nekünk! Egy igazi amatőr csillagászat számára nem lesz nehéz meghatározni az időt a csillagok jellegzetes elrendezésében ebben az évszakban vagy az évszakban. De könnyebb megtudni, hogy melyik óra van az Ursa Major konstelláció irányításához. Sőt, a felhőtlen időjárásban a középső és északi szélességi "Mennyei vödör" soha nem esik alá a horizonton. Képzeljen el egy óriási mennyei tárcsát, amelynek központjában az Északi csillag. Ezután a csillagkép Ursa Major lesz óriási nyíl.
Ügyeljen a képre (lásd a képet), hogy tárcsánk 12 órán keresztül (a szokásos órákban), de 24 órán át nem oszlik meg. A "0h" jel az északi pont fölött van, a "12h" jel az északi csillag másik oldalán található. A "6h" és a "18h" értékek a keleti és nyugati irányokban találhatók. Más szavakkal, az időtartam a csillagidőben számlálódik az óramutató járásával ellentétes irányba, hiszen így a "Nagy Dipper" elfordul, mint valójában az összes többi közel poláris csillagkép. Tovább. Tartunk egy egyenes vonalat Polaris a csillagok „Delta” (Megrez) és a „Gamma” (Gamma Ursae Majoris) díszítő bal oldalán a Göncöl Ursa Major (ld.). A nyíl az őszi napéjegyenlőség pontjára mutat. (Nem nehéz kitalálni, hogy a nyári napéjegyenlőség pontosan ellentétes irányba fog kerülni, amelyben sajnos nincsenek csillagok a Nagy Dipper-ban).
Ezután a képzeletbeli mennyei dialünkben lévő számok megmutatják az úgynevezett csillagidőt (a nyári napéjegyenlőség pontjának órája). Így, ábrán sziderikus időben azt találták, hogy körülbelül 1 óra és 30 m. A gömb alakú csillagászati ismert, hogy sziderikus idő (S) összegével egyenlő a jobb felemelkedési (RA) egy égi objektum (például csillag, hold, nap.) És annak ideje szög (t).
Minthogy már ismerjük a csillagidőt, valahogy felismerve a Nap közvetlen emelkedését, kiszámíthatjuk az órai szöget (t = S - R.A.). Hozzáadva a kapott eredményhez 12 órát kapunk helyi napsütést. (Ezt követően eljuthat a helyi időbe). De honnan ismerjük a Nap közvetlen emelkedését. Természetesen csillagászati naptárakat is használhat, ahol minden nap a Nap egyenlítői koordinátáit adják meg. Jobb azonban, hogy "kiszámítsa" ezt az információt magadnak - a csillagászati évkönyv nem mindig elérhető! Valójában, ha nem szuper-precíziós, akkor nem nehéz megismerni a Nap közvetlen emelkedését bármilyen időpontban.
Ezért (12 órás hozzáadás) a helyi napsugáridő 25 óra 00 m (vagy 1 óra 00 m). Tegyük fel, hogy megfigyeljük a Vologdában. A város hosszúsága 2 óra 40 m. 25 órától 00 m 2 h 40 m-re kivonjuk, 22 óra 20 m-t kapunk - ez a jelenlegi világidő. Átmegyünk a helyi időbe (add 3 óra), és itt van a régóta várt eredmény: most 1 óra 20 m! Ellenőrizzük a csillagos ég mozgó térképét, és győződjünk meg róla, hogy nem tévedünk.