Солнечные часы своими руками. мастер-класс. солнечные часы своими руками

Как сделать горизонтальные солнечные часы своими руками из бумаги

При расчете часов не нужно выдумывать велосипед и рассчитывать сложные формулы. Все уже придумали за нас. По этому рекомендую скачать программуshadows, для расчета солнечных часов. В бесплатной версии этой программы можно рассчитывать горизонтальные, вертикальные и экваториальные часы.

Для начала необходимо выбрать страну и город где будут установлены солнечные часы.

Выбираете какие именно часы вы желаете изготовить: горизонтальные, экваториальные или вертикальные.

После этого вам будет предоставлен циферблат, на котором можно дополнительно нанести часовые сектора 30 мин, 15 мин и 5 мин. Место установки гномона обозначены буквами А и В.

Размеры гномона так же указываются, вы можете вырезать его по размерам или распечатать в масштабе 1:1.

Теперь осталось только распечатать циферблат (кадран) и гномон.

Циферблат вырезаем по контуру, а гномон рекомендую обрезать в развернутом виде и с запасом у основания, чтобы его можно было приклеить.

Приклеиваем гномон к циферблату, строго по указанным точкам.

Солнечные часы изготовленные своими руками, готовы. Теперь остается с ориентировать по компасу на север

Только хочу обратить ваше внимание, если Вы используете дешевый китайский компас, то он не всегда показывает правильное направление из-за металлических предметов которые находятся в близи. По этому если вы установили часы а они показывают не правильно, попробуйте проверить в другом месте

А если у Вас и вовсе нет компаса, то просто расположите часы таким образом, чтобы тень показывала правильное время, после чего просто наблюдайте.

По тренировались на бумаге, теперь можно изготовить солнечные часы из дерева, металла или камня (кто с чем умеет работать). Самое тяжелое, будет перенести часовые сектора, по этому рекомендую вам следующий метод переноса изображения: распечатываете циферблат на лазерном принтере в зеркальном отражении и высоким качеством изображения. После чего уложите распечатанный лист, на подготовленную поверхность изображением в низ, и горячим утюгом проглаживаете лист бумаги. В таком случае все линии циферблата переведутся на подготовленную поверхность (металл, дерево, камень), Вам остается только сделать гравировку по линиям. А уже, в зависимости от того, на сколько красиво у Вас будут получаться солнечные часы, то и можно будет задуматься, что бы открыть свой бизнес

Как сделать солнечные часы своими руками

Солнечные часы — древнейший механизм для определения времени. Солнечные часы — простейший прибор, но в нем заложены знания и наблюдения наших древних предков. В настоящее время солнечные часы используются как ландшафтное украшение. На примере солнечных часов родители учат своих детей строению солнечной системы, да и сама постройка солнечных часов своими руками — увлекательнейшее занятие для наших детей, например, будучи на пляже. При изготовлении солнечных часов надо знать некоторые моменты и особенности их конструкции, о которых мы и расскажем в этой статье.

Из чего состоят солнечные часы

Солнечные часы состоят из стрелки-указателя, отбрасывающей тень (эта стрелка называется гномон) и циферблата солнечных часов. Время по солнечным часам определяют по тени, отбрасываемой гномоном на циферблат. Все просто, однако есть некоторые особенности. Циферблат солнечных часов делится на 24 часа, а не на 12 часов, как в обычных механических часах. Циферблат или гномон должны быть наклонены над плоскостью. Солнечные часы не учитывают переход на летнее время. Солнечные часы работают только в ясную или малооблачную  погоду в светлое время суток. Вот и все ограничения солнечных часов.

Существует несколько видов солнечных часов. Давайте разберемся с ними по-порядку.

Горизонтальные солнечные часы.

Горизонтальные солнечные часы можно делать прямо на песке на пляже. Для начала нам нужно знать две вещи: на какой широте мы находимся и где находится север. Если вторую часть можно установить методом подбора, то с первой придется быть подготовленным. Итак, у нас есть компас и мы знаем свою широту (Санкт-Петербург — 60, Москва — 55, Нижний Новгород — 56, Екатеринбург — 56, Сочи — 43, Ростов-на-Дону — 47, Новосибирск — 55, Владивосток — 43 градусов северной широты). Если мы делаем циферблат солнечных часов на переносимой поверхности — чертим круг и делим его на 24 части. Если делаем солнечные часы на земле, рисуем круг, в центр круга вставляем палку (гномон) и наклоняем ее на север так, чтобы угол между поверхостью земли и гномоном был равен нашей широте, от нижнего конца гномона ровно на север рисуем черту — это будет 12 часов дня по астрономическому времени. Остальные линии расчерчиваем, деля весь круг на 24 равных сектора. Каждый сектор солнечных часов равен 15 градусам.

Здесь нас ожидает засада. После грамотного разграфления циферблата и наклона гномона, время показывающее солнечными часами может отличаться от времени, которое показывает местное телевидение. Проблема кроется в декретном времени и часовых поясах, которые были для удобства созданы искусственно. Переносимый циферблат с легкостью решит эту проблему, просто вовернем его, пока время не будет правильным. С часами, нарисованными на песке чуть посложнее, этот момент надо учесть при начале разрисовывания циферблата. Например, можно отложить разметку циферблата до 12 часов, когда мы и север без компаса определим и точно главную ось циферблата наших солнечных часов нарисуем. Если ждать некогда, и творчество рвется из Вас, разграфите циферблат солнечных часов в черновом варианте и скорректируйте свой циферблат на ту погрешность, которая у Вас получилась.

В наших широтах солнечные часы работают в самый разгар лета часов с 8 утра и до 8 вечера, так что расовать числа между этими значениями практически бессмысленно. Из-за этого часто на круглом циферблате основание гномона сдвигают вниз.

Экваториальные солнечные часы.

Экваториальные солнечные часы — те же самые горизонтальные часы, только гномон установлен четко вертикально, а сам циферблат наклонен к поверхности земли на угол широты места установки таких часов. 

Вертикальные солнечные часы.

Вертикальные солнечные часы обычно крепят на стенах домов. Тот же самый наклоненый гномон и расчерченный через 15 градусов циферблат.

Обычно в городах делают смешанный тип солнечных часов, т.е. на половину угла наклоняют циферблат, наполовину угла наклоняют гномон. Такое построение солнечных часов смотрите эффектнее, собственно, из-за чего их и делают.

Построение солнечных часов своими руками действительно увлечет Вашего ребенка и, кроме того, расширит его  кругозор.

Карманные солнечные часы: порядок изготовления

Способ, которым мы с вами воспользуемся для создания нашей игрушки, — восхитителен своей простотой. Гофрокартон сам по себе достаточно плотный и объёмный материал. И благодаря этому, можно создавать объёмные формы без всяких развёрток, просто склеивая картон слоями. Изделие в результате получается прочным, компактным и эстетичным.

Для изготовления карманных солнечных часов нам потребуются:

— немного гофрокартона толщиной 3 мм;

— белая офисная бумага;

— линейка и канцелярский нож;

— инструмент для биговки (о том, что именно можно использовать для этой операции с гофрокартоном, я подробно рассказывала в МК по изготовлению сейфа из картона);

— клей «Момент», двусторонний скотч.

Плюс к этому понадобятся шаблоны для вырезания деталей:

А здесь второй вариант шаблонов (с арабскими цифрами на циферблате):

Ниже на фото вы можете видеть полный комплект деталей, которые необходимо вырезать.

Обратите внимание: по шаблону №1 необходимо вырезать 2 детали — одну с прорезью, другую без. Ещё один важный момент: шаблоны на картоне следует располагать длинными сторонами вдоль волн гофры

В этом случае линии сгиба будут проходить поперёк волн, а это самое удобное положение

Ещё один важный момент: шаблоны на картоне следует располагать длинными сторонами вдоль волн гофры. В этом случае линии сгиба будут проходить поперёк волн, а это самое удобное положение.

После того, как заготовки вырезаны, деталь №2 необходимо пробиговать и согнуть.

Затем приступаем к сборке корпуса солнечных часов. Сначала приклеиваем обе детали, вырезанные по шаблону №1, к той части детали №2, что относится к основанию, — сверху и снизу.

Вот теперь мы подошли к тому этапу, на котором наша картонная заготовка обретёт облик настоящих солнечных часов.

Помогут в этом специальные наклейки, которые включены в набор шаблонов. Там же есть 6 вариантов циферблатов с разметкой для следующих географических широт северного полушария: 45º, 50º, 55º, 60º, 65º и 70º.

В паре с каждым из них идёт шаблон соответствующего гномона.

Таким образом, у нас получаются практически универсальные солнечные часы (по крайней мере, для российских широт). Достаточно выбрать циферблат и гномон ближайшей географической широты, и солнечными часами вполне можно пользоваться.

Та погрешность, которая будет иметь место, делу не помеха. Не стоит забывать, что сам этот прибор всё же служит не для определения точного местного времени — для этого есть другие, более привычные возможности. Он показывает солнечное время и не учитывает поясное, а также летнее время.

Но в качестве игрушки, а также наглядного пособия для изучения некоторых астрономических явлений и процессов, эти портативные солнечные часы подходят замечательно.

Итак, распечатываем наклейки на обычной офисной бумаге, вырезаем и приклеиваем их с помощью двустороннего скотча, как показано на фото.

Затем приклеиваем деталь №3 к детали №2 (к крышке), а также склеиваем друг с другом детали №4 и №5.

Вырез у детали №4 предусмотрен для того, чтобы в открытом состоянии крышка не перевешивала основание.

Закрываем часы и приклеиваем верхнюю часть крышки.

Если часы получатся недостаточно сбалансированными, и крышка все равно будет слегка перевешивать, снизу к основанию можно подклеить ещё один слой по шаблону №1. И проблема будет решена.

Вот, собственно, и всё. Карманные солнечные часы готовы. Устанавливаем гномон в прорезь, направляем полуденную линию на север и смотрим. Они работают!:)

После того, как время определили, гномон укладываем в вырез на крышке.

Закрываем солнечные часы на замочек и прячем в карман.

Теперь на вопрос: «Который час?», — у вас будет достойный ответ.

Ну, а если серьёзно, пользоваться такими часами детям, уверена, будет очень интересно. А ещё интереснее будет изготовить их своими руками. В том, что сделать солнечные часы, совсем не сложно, вы сейчас могли убедиться.

Приятного вам совместного творчества!

Да, и не забудьте подписаться на обновления сайта, чтобы своевременно узнавать о новых интересных поделках из гофрокартона.

Источник

Солнечные часы: дачный декор с пользой

Как хорошо в холодные зимние вечера думается о теплом солнышке и отдыхе на загородном участке. А между тем это время можно использовать для другого – сделать нужный для каждого дачника прибор, который освободит вас от необходимости искать часы, покажет точное время, а заодно станет интересным развлечением для детей.

Конструкция

Солнечные часы состоят из двух элементов: кадрана – плоской поверхности с нанесенными на нее часовыми делениями (циферблатом) и гномона – прямого стержня, закрепленного на кадране.

Солнечные часы можно изготовить из любого материала, устойчивого к погодным факторам: цемента и камня, дерева и коряг, железа, пластмассы и гравийной отсыпки, или, как Натали 1409, – из привезенных с моря камушков и ракушек. Для циферблата лучше использовать светлый материал (камень-известняк, белый мрамор) – на нем тень от гномона будет заметнее. Для гномона подойдут вязальные спицы, металлические или пластмассовые штыри, длинные гвозди.

Солнечные часы станут интересным и «живым» элементом ландшафтного дизайна, если для делений циферблата использовать растения и цветы, обладающие внутренним временем. К ним относятся: водяная лилия, бархатцы, ипомея, одуванчик, лилейник, осот огородный и другие (более 60 видов). Например, соцветия календулы раскрываются в 6-7 часов утром и закрываются примерно в четыре часа вечером даже в облачную погоду.

Виды

Солнечные часы подразделяют на три основных вида: вертикальные, наклонные (экваториальные) и горизонтальные.

Вертикальные солнечные часы обычно размещают на стенах каких-нибудь сооружений, на заборах, столбах и т. д. В таких часах кадран нужно направлять строго на юг, перпендикулярно полуденной линии или под острым углом к ней. Гномон крепят несколько выше центра циферблата. Он должен быть наклонен от вертикали на угол, равный 90 градусов минус географическая широта местности.

Экваториальные солнечные часы имеют один недостаток: они показывают точное время лишь в определенный период года. Например, для регионов, расположенных в Северном полушарии, такие часы будут работать с 22 марта по 22 сентября. Однако, учитывая, что дачный сезон длится с весны по осень, этого должно быть достаточно.

Горизонтальные часы показывают время круглый год, однако их показания поздней осенью и зимой не совсем точны. В таких часах гномон устанавливают под углом, равным географической широте местности. Горизонтальные часы обычно располагают посреди клумбы, газона, каменистых садиков или на островке посреди декоративного водоема. В качестве цифровых делений можно использовать пни или валуны.

Установка

Устройство солнечных часов начинается с выбора места. Подойдет открытая площадка в 4 кв.м. На следующем этапе прикрепляют гномон (его тень будет «часовой стрелкой»), наносят на циферблат часовые, получасовые и четвертьчасовые деления (их можно вырезать на плоскости материала, продолбить, нарисовать или пометить цветными стеклышками, нержавеющей проволокой и т.п.).

О том, как самому сделать солнечные часы, читайте здесь.

По материалам участников форума “Дом и Дача”

Мастер-класс «Солнечные часы своими руками»

Ольга Шатеева Мастер-класс «Солнечные часы своими руками»

Модель солнечных часов, которую мы сделали – самая что ни на есть действующая.

А, сделать их совсем несложно.

При изготовлении солнечных часов надо знать некоторые моменты и особенности их конструкции.

Солнечные часы состоят из стрелки-указателя, (эта стрелка называется гномон) и циферблата солнечных часов. Время по солнечным часам определяют по тени, отбрасываемой гномоном на циферблат. Циферблат солнечных часов делится на 24 часа, а не на 12 часов, как в обычных механических часах. Солнечные часы работают в самый разгар лета только в ясную или малооблачную погоду в светлое время суток.

Существует несколько видов солнечных часов.

Мы сделали самые простейшие горизонтальные, практически не производя никаких расчетов.

Нам потребовались материалы:

4. Черенок от граблей

5. Несколько штук гранитно – мраморной фасадной плитки

7. Натуральный камень

9. Баллончик золотой краски

10. Корабельный лак

11. Кусочек линолеума для цифр

Сначала выбрали по возможности хорошо освещенную площадку, чтобы на часы не падала тень от деревьев или каких-нибудь других сооружений.

Затем выкопали в земле небольшой котлован для фундамента будущих часов.

Низ котлована засыпали песком и выровняли.

Отметили центр и установили гномон. В качестве гномона использовали черенок от граблей, немного подрезав ему длину. Песок сверху полили из лейки водой, для того чтобы он стал более плотным.

Затем равномерно рассыпали щебенку.

На следующем этапе изготовления часов, залили котлован цементным раствором. Сделали стяжку.

Когда стяжка застыла, положили гранитно – мраморную плитку на специальный плиточный клей. Так как специалиста по резке плитки у нас не нашлось, выложили плитку квадратом. Гномон покрасили «Пинотексом»

Через сутки площадка для циферблата была готова. С помощью карандаша и линейки, отмеряя равные отрезки от центра к краю, начертили круг на плитке. Затем нанося плиточный клей по контуру круга в два ряда выложили щебенку, как мозаику.

В солнечный день через каждый полный час, подходили к часам и делали пометки на плитке и на земле в том месте, куда указывала тень от гномона.

В качестве оформления циферблата использовали натуральный камень.

Для большей надежности, камень положили на цементный раствор.

Прежде чем нанести деления и цифры на циферблат, решили сделать часы яркими и красивыми. Вокруг часов выровняли площадку и посыпали ее песком. Из баллончика покрасили щебенку золотой краской, а гномон украсили полосками, используя ту же золотую краску.

Камни и гномон покрыли корабельным лаком. Они стали яркими и блестящими.

Из линолеума вырезали цифры и полоски. И в соответствии нанесенной разметки приклеили их на циферблат клеем «Момент».

Вот так выглядят наши готовые солнечные часы. И показывают они настоящее время!

А, мы теперь с детьми во время прогулки узнаем по солнечным часам, не пора ли нам заходить в детский сад.

Сказка для старшего дошкольного возраста «Страна времени» Сказка для старшего дошкольного возраста «Страна времени» В зимнюю холодную ночь приснился Феде сон, как будто он попал в сказочную страну.

Источник

Солнечные батареи для часов

Нет-нет, рассказ пойдет не о тех солнечных часах, что применялись еще в глубокой древности. Наш рассказ о вполне современных часах – электронных, получающих энергию от миниатюрной солнечной батареи, встроенной в корпус.

Вечные часы

Особенность таких часов в том, что они очень долговечны, поскольку нет  в ходе их эксплуатации никаких механических действий по замене источника питания.

Как правило, электронные часы с обычной батарейкой внутри, выходят из строя при попытках применить более доступные источники питания

При этом владелец часов зачастую обращает внимание лишь на размеры самой батарейки, а не на ее емкость и напряжение

Но даже в случае, если батарейка «подошла» по размеру, есть  риск неправильной ее установки. Итог при этом плачевный – часы выходят из строя.

Сейчас выпуском наручных часов с солнечной батарейкой занимаются фирмы (называю в порядке популярности): Casio, Sanyo, Citizen, Seiko, Orient, Pulsar, Timex, Swatch.

В чем же преимущества электронных часов на солнечной батареи по сравнению с обычными? Прежде всего, в том, что не требуется механическое воздействие на них со стороны владельца – отвинчивание задней крышки для смены батарейки. Операция, вроде бы, очень простая.

При самостоятельной же смене батарейки довольно часто рвется уплотнительная резинка и часы перестают быть водонепроницаемыми. Последствия этого предсказуемы.

Принцип действия часов на солнечной батареи

Солнечная батарея в часах может быть разной по «оформлению».  Обычно это небольшая, слегка выпуклая линза на корпусе. Или же под стеклом находится маленькое еще окошко, стилизованное под какой-либо дизайнерский знак.

1. Работают часы по следующему принципу: свет (не обязательно солнечный – любой) попадает на фотоэлемент-панельку, преобразуется в электричество, которое «отправляется» в миниатюрный аккумулятор.
2. Хотя его называют «батарейкой», на самом деле это – непрерывно подзаряжаемый аккумулятор.
3. Электронная «начинка» часов чрезвычайно экономно использует аккумулятор. Емкости полностью заряженного аккумулятора часам хватает на полгода работы в полной темноте.
4. При этом владелец не только видит показываемое время, но и может регулярно подсвечивать табло при необходимости. Полная зарядка достигается, если положить часы на подоконник в солнечный день на три часа.

Разумеется, процесс может быть прерван в любой момент. Фантастика, но даже минутная зарядка обеспечивает часам нормальную работу на сутки!

Условия работы солнечной батареи в часах

Но вообще-то нет никакой необходимости в специальной подзарядке часов. Дело в том, что они заряжаются даже в ситуации, когда на корпус падает любой свет – например, от электрической лампочки, монитора компьютера или экрана телевизора.

Яркий солнечный свет часам не нужен. Хотя, конечно, при таком свете подзарядка аккумулятора станет идти быстрее. Но не будем забывать о том, что подзарядка идет автоматически при любом попадании света на фотоэлемент.

Даже от свечи или горящей спички!

К сожалению, стоимость солнечных часов пока довольно приличная. Речь, конечно, о оригинальных таких часах, а не о китайских подделках под них, в которых нет дорогого фотоэлемента, хотя он и имитируется на корпусе.

Но «лишнюю» точку или букву очень трудно бывает увидеть из-за крайне мелкого шрифта. Так что будьте внимательными при покупке.

Особенности биоритмов растений

Ранним утром навстречу солнцу открывается весёлый одуванчик. Закончилось обеденное время и водяные кувшинки, закрыв свои бутоны, погружаются под воду. В сумерках сада пробуждается вечерница – ночная фиалка. Четкие суточные биоритмы присущи многим растениям. Они распускаются и прекращают своё цветение в зависимости от освещенности и, соответственно, времени дня. У каждого цветка есть собственный распорядок.

Как оказалось, секрет цветов кроется в пигментах, которые есть в каждом из них. Два пигмента фитохрома в зависимости от времени суток трансформируются один в другой. При поглощении дневного света один пигмент превращается в другой. С наступлением темноты происходит обратная трансформация. Так цветок «понимает», в каком именно времени суток он фактически находится.

У каждого растения имеется собственный распорядок жизни. Подчиняясь своему внутреннему режиму, распускаются и закрываются и его бутоны

Интересно, что изменение условий содержания практически не влияет на внутренние биоритмы растения. Даже в темном подвале бутон откроется тогда, когда ему это было бы необходимо делать на свету. А после того, как определенный временной промежуток пройдет, он закроется. Хотя, если продолжительный период времени воздействовать искусственным освещением, биоритмы могут быть нарушены. Но случится это не сразу.

Подготовительные мероприятия

Перед началом работы обязательно нужно провести несколько подготовительных мероприятий. Они помогут тщательно продумать конструкцию изделия и снизить вероятность допущения каких-либо ошибок.

Выбор материалов

Самая трудная часть подготовки заключается в выборе материала, из которого будут изготовлены самодельные часы. Во время выполнения этой работы нужно учитывать различные факторы, которые будут влиять на привлекательность изделия и его характеристики (прочность, устойчивость к атмосферным осадкам, морозостойкость и другие).

Для кадрана рекомендуется выбирать следующие материалы:

В качестве другого главного элемента часов (гномона) можно использовать:

• пластиковые штыри;
• спицы для вязания;
• длинные гвозди;
• металлические прутья.

Определение места

Наиболее интересным подготовительным этапом является выбор места, где будет располагаться самодельное устройство. В этой работе нужно учитывать стандартные рекомендации, которые подойдут для каждого вида солнечных часов.

Основные правила:

• Располагать самодельное устройство нужно на открытых участках, куда всегда будут попадать солнечные лучи.
• Свободного место должно быть столько, чтобы можно было расположить циферблат диаметром не менее 4 м.
• Вокруг изделия не должно быть высоких деревьев, кустарников или трав, которые будут отбрасывать свою тень на циферблат.
• При выборе места для часов следует убедиться в отсутствии нависающих проводов. В противном случае они будут отбрасывать тень и затруднять процесс определения времени.
• Вертикальные часы нужно располагать на южной стене здания.

Как с помощью гномона определить широту местности

Кроме определения истинного меридиана, с помощью гномона можно приблизительно рассчитать широту местности, в которой проводятся измерения. Далее рассмотрим несколько способов, которые вытекают из знаний по астрономии.

Способ №1. В день осеннего или весеннего равноденствия в истинный полдень по рассмотренной ранее формуле определяется угловая высота Солнца. От 90 градусов отнимается полученное значение. Результатом вычислений станет широта местности.

Способ №2. В день зимнего солнцестояния в истинный полдень определяется угловая высота Солнца. Поскольку в этот момент Солнце находится ниже небесного экватора на угол, равный углу наклона земной оси, то есть на 23,5 градуса, то прибавляя этот угол к полученной из формулы угловой высоте Солнца, мы можем получить угловую высоту небесного экватора. При вычитании из 90 градусов высоты небесного экватора получается величина, соответствующая широте местности.

Движение Солнца по небосводу в летнее время в высоких широтах.

Этот способ может быть применен и в день летнего солнцестояния. Для этого из угловой высоты Солнца нужно отнять 23,5 градусов, чтобы получить угол наклона небесного экватора, а зная угол наклона, — и значения широты местности.

Движение Солнца в высоких широтах летом, когда оно не заходит за горизонт.

Способ №3. В истинный полдень ежедневно проводятся измерения длины тени. В результате этих измерений нужно получить самую длинную или самую короткую тень, что будет соответствовать зимнему или летнему солнцестоянию соответственно, а затем действовать по второму способу. Либо же, определив самую длинную и короткую тень, найти среднее значение длины, рассчитать по формуле угловую высоту Солнца, ориентируясь на полученное среднее значение, и действовать в соответствии с алгоритмом первого способа.

При получении результатов одним из приведенных методов следует помнить, что на видимую высоту Солнца над горизонтом в некоторой степени влияет эффект преломления света — рефракция, о которой мы рассказывали здесь. Из-за этого эффекта все небесные светила могут казаться выше того места, где они расположены в действительности. И тем больше будет выражен этот эффект, чем ближе к горизонту будет расположен наблюдаемый объект.

Из этого следует, что вблизи полюсов в дни весеннего и осеннего равноденствий, когда Солнце проходит низко над горизонтом, результаты измерений могут несколько отличаться от реальных в сторону понижения широты.

А теперь рассмотрим, как с помощью гномона определять время и дату.