Як виготовити точний сонячний годинник на будинку або в саду
Сонячний годинник є деталлю, яка підніме солідність виду будинку або саду і надасть йому милу особливість. Можна сприймати цей годинник чисто як декоративний, коли по суті все одно, що він показує, або ж можна зважитися на виготовлення дійсно функціонального, а головне – точного годинника.
Сонячний годинник можна виконати не тільки у вигляді картини, але й у вигляді кованого виробу
Цей шлях більш трудомісткий, але результат вартий того. Всю роботу почнемо з дбайливого вибору місця. Насамперед слід постійно пам`ятати, що годинник є сонячним – він не повинен нічим затінюватися. Ані деревами, ані карнизами на стіні. Ідеально спостерігати за вибраним місцем рік, щоб переконатися в його гарному освітленні.
Горизонтальні лінії, які тягнуться по фасаду будинку, у тому числі через сонячний годинник, викликані тінню електричного повітряного проводу. Аналогічний негативний ефект можуть викликати й різні інші будівлі або обладнання поблизу сонячного годинника
З вибором місця тісно пов`язане рішення про те, хочете ви мати годинник на стіні будинку або горизонтальні, розміщені в саду на землі або, наприклад, на декоративному стовпі.
Що нам потрібно
Для складання годин, які будуть точні щодня року (якщо на них буде світити сонце), нам недостатньо просто встромити стрижні в землю або в стіну і накреслити позначки, що означають ту чи іншу годину.
Справа в тому, що час у природітече в іншому темпі, ніж наш час на годиннику. Різниця між часом на годиннику та тим, що вказує сонце, пояснюється так званим тимчасовим рівнянням. Його оцінка протягом року змінюється.
Годинник, розташований на північно-східній стіні
При відліку часу на сонячному годиннику ми змушені брати це рівняння завжди до уваги. На деяких сонячних годинниках його можна виявити накресленим у формі графіка, або вираженим у вигляді таблиці. Для складання сонячного годинника нам треба знати дві основні речі: географічна широта місця та час справжнього місцевого полудня (воно щодня інше). Якщо географічну широту легко визначити з карт на інтернеті або завдяки GPS, то період справжнього сонячного полудня для нашого житла нам підкажуть, наприклад, у найближчій обсерваторії.
Горизонтальний годинник
Можемо мати їх як на землі, так і на кам`яному стовпчику. Умовою є те, щоб циферблат був строго горизонтальним, що можна перевірити спеціальним приладом.
Другою необхідністю є орієнтація на північ і південь.Така звана південна пряма лінія, що проходить в центрі циферблату, повинна йти в північно-південному напрямку. На ній лежить місце, звідки виходить вказівник часу, і на ній також лежить цифра дванадцять (полудень). Ця цифра вирушить на північ. Зворотний показник навпаки – рухатиметься на південь.
Як визначити північ і південь
Через магнітне тяжіння і можливість впливу на стрілки багатьох металевих предметів поблизу ми не можемо покладатися на компас. Тому використовуємо метод Індійського кола – виходитимемо з вимірювання висоти стояння сонця.
Горизонтальний годинник на стовпчику в Качині
Кільцевий сонячний годинник у Нью Йорку
Іншими словами: тінь буде радіусом цього кола. Після закінчення справжнього місцевого полудня простежимо, як тінь подовжується та переміщається. У момент, коли тінь знову торкнеться кола, що виникло (тінь буде знову радіусом), одночасно позначимо її напрямок. Таким чином, виникне кут (перший пункт-центр-другий пункт), який ми розділимо точно наполовину.
Пряма лінія, що формує половину цього кута, являє собою шуканий нами меридіан, тобто з`єднувач дійсної півночі і півдня. Північ лежить у секторі кута, південь – з іншого боку, там, звідки світило сонце.
У момент, коли у нас циферблат зорієнтований, розмістимо на меридіані пряму лінію (краще трохи на південь від центру) – покажчик часу. Він не стоїть перпендикулярно, але зводить з поверхнею циферблата кут, що дорівнює географічній широті місця.
Після цього швидко повернемося в годинний інтервал (відліком від моменту істинного місцевого полудня) і позначимо ручкою на циферблаті положення годинних ліній від 13 до 18 годин. У другий день, якщо буде сонячно, позначимо лінії для дополуденного годинника. Відмінність між відмітками дополуденного і післяполуденного годинника не мала б бути більше одного дня. В іншому випадку не вдасться досягти точності.
Висячі годинники
Цей годинник краще створити на південній стіні, дивлячись за обставинами дещо спрямованою на схід або захід, отже на південний схід або на південний захід.
Почнемо з визначення та грамотного нанесення точки, від якої буде виходити показник часу. З цієї точки опустимо схилу івідповідно йому накреслимо лінію. Таким чином отримаємо пряму, на якій лежатиме дванадцятигодинна позначка = опівдні (або 13 годин літнього часу).
Власний покажчик часу знову зводитиме з циферблатом годинника кут, який буде віднімати нашу географічну широту від 90°.
Якщо стіна з годинником не спрямована прямо на південь, то ми повинні будемо скоригувати напрямок вказівника по азимуту. Для цього виготовимо простий пристрій – трикутний шаблон. Один із кутів трикутника буде правий (90°), другий матиме таку саму величину, як наша географічна широта.
У момент справжнього місцевого полудня прикладемо трикутний шаблон до стіни так, щоб додатковий кут до географічної широти (наших 90° – географічна широта) співпав із кутом, який зводить створений вказівник зі стіною.Покажчиком при супроводі шаблону повернемо так, щоб його тінь скопіювала накреслену нами отриману пряму (що звисає, що веде від основи покажчика). Цим способом досягнемо того, щоб покажчик був правильно нахилений, щоб він зберіг правильний кут до стіни та одночасно вирівняв орієнтацію стіни по відношенню до півдня.
Окремий годинник тепер позначимо так само, як у випадку горизонтального сонячного годинника: повернемося в часові інтервали і розкреслимо положення тіні на циферблаті. До вечора буде готова післяполуденна частина, наступного дня продовжимо роботу з дополуденною частиною.
Зміцнення покажчиків
Косий покажчик сонячного годинника (під кутом географічної широти по відношенню до горизонталі) образно називається словом «смуг». Стрижень, який представляє його, найкраще вибрати з нержавіючого матеріалу. Він повинен мати від 5 до 8 мм в діаметрі. Зазвичай вибирають такий розмір, який буде відповідати величині годинника.
На лівому знімку – малознайомий вид годинника на північно-західній стіні у Відімі. Мотив сонячного годинника слід обирати обачно і прагнути уникнути явної халтури. На правому знімку – годинник у Відімі, округ Мелнік
Щодо годинника, розміщеного на стіні, при монтажі вказівника можна вчинити таким чином: у стіні пробуримо або висічемо отвір, який буде глибшим, ніж довжина утоплення вказівника.
Щоб стрижень у стіні не прокручувався, краще частина, яку планується вмонтувати в стіну, піддати ковці, зробивши її плоскою.
Простір отвору заповнимо цементним розчином і в його середину помістимо штир так, щоб його злам був точно на площині стіни (вигин не повинен бути над рівнем стіни, але в місці , де вказівник виступає зі стіни). Перед затвердінням розчину пригнем стрижень першим описаним способом (покажчик зводить зі стіною кут величиною 90° – географічна широта). Після затвердіння (при сучасній техніці протягом декількох днів, при використанні хімічного якоря вже через годину) перевіримо нахил шаблоном.
Власне виконання годин
Описаним способом ми зорієнтували годинник і накреслили правильне положення окремих цифр на циферблаті. Тепер на нас чекає художня фаза роботи – графічна обробка годинника. Це можна довірити професіоналам – художникам, графікам, або самостійно зайнятися даною роботою.
Годинник з коригувальною таблицею з Водиславі в Польщі
Любіцько виготовлений сонячний годинник на пасіці
Фрагмент історичного годинника з 1797 р.
Фантазія не обмежується. Звичайно, завжди треба пам`ятати, що на годинник уважно дивитимуться багато років і для нас, можливо і наших нащадків, небайдужа буде думка перехожих. Мотив слід було б вибрати розважливо і важливо уникнути явної халтури.
Важливо також оцінити, які всі дані на сонячному годиннику ми позначимо, що і як на них зобразимо. Вочевидь, варто ними розмістити тимчасове рівняння (як графіка чи таблиці). Потрібно вирішити, які цифри вкажемо у годинних ліній – будуть вони для літнього часу або для часу решти року.
Найшвидші варіанти
Описані способи складання сонячного годинника вимагають чимало часу, але вони порівняно легко реалізовані і для непосвяченого.Більш досвідчена людина зі спеціальними книгами, присвяченими сонячним годинникам, або, наприклад, на інтернеті може знайти необхідні таблиці, відповідно до яких розраховуються будь-які кути, нахили та відстані, так щоб не витрачати цілий день на самостійні розрахунки.
Набагато швидшим і найпростішим способом є запрошення спеціаліста, який професійно займається сонячним годинником і сам виконає всі розрахунки, сам усе розкреслить.
Небезпека купленого годинника
Іншою можливістю, як отримати сонячний годинник без праці, є їх покупка. В цьому випадку будьте дуже обережні. Переважна більшість сонячного годинника, що продається, служить лише як декорація, але жодною мірою не для вимірювання часу. Тобто незрозуміло, як і що вони спрямовані, якого географічного становища створені. У деякі дні вони, можливо, працюватимуть точно, але більшу частину часу будуть (говорячи простою мовою) нікчемними.