Ako vyrobiť analematické slnečné hodiny

 

Slnečné hodiny ukazujú čas podľa polohy tieňa. Môžu ukazovať čas veľmi presne, len ich treba správne vyrobiť, zorientovať a v neposlednom rade aj správne používať. Musia byť vypočítané pre konkrétny smer a miesto, kde budú osadené. Nestačí len zapichnúť palicu do zeme a spraviť značky každú hodinu. Ďalšou vecou ktorá vás možno zaskočí je fakt, že slnečný (astronomomický) čas neplynie rovnomerne rýchlo, tak ako čas na digitálkach.


Existuje veľké množstvo kombinácií typov a  tvarov slnečných hodín. Ukazovateľ je obvykle tyč alebo napnutý drôt, ktorý na ciferník slnečných hodín vrhá tieň. Slnečné hodiny umiestnené na verejnom priestranstve však bývajú terčom vandalov. Poškodený ukazovateľ ukazuje nesprávny čas, v horšom prípade ukradnutý ukazovateľ nevrhá žiaden tieň.  V tomto článku je návod na výrobu analematických slnečných hodí, kde je ukazovateľom samotný človek, ktorý vrhá tieň a tým ukazuje čas.

 


Slnečná analema

 

Z dôvodu sklonu zemskej osi a excentricity jej obežnej dráhy, nie je pohyb slnka po oblohe rovnomerný. Ak by sme každý deň v rovnakú hodinu občianskeho času zaznamenávali polohu Slnka na oblohe, vždy by sa nachádzalo na inom mieste. Počas roka by sa vytvoril obrazec v tvare osmičky. Tento obrazec sa nazýva slnečná analema.


 

časová os - analematické hodiny

 

 

 

Na tradičných polárnych slnečných hodinách býva ukazovateľ rovnobežný zo zemskou osou rotácie. Číselník (ciferník) s číslami hodín zoradenými po kružnici, býva voči rovine horizontu sklonený o uhol rovnajúci sa zemepisnej šírke. Ak kružnicu premietneme do vodorovnej roviny dostaneme elipsu. Ak namiesto šikmého ukazovateľa použijeme zvislý ukazovateľ, tak musíme jeho polohu počas roka upravovať podľa slnečnej analemy. Vzniknuté hodiny sa preto nazývajú analematické.

 

 

Ciferník analematické slnečné hodiny

 

Elipsovitý tvar číselníku analematických slnečných hodín.

 

 

Ako vyrobiť analematické slnečné hodiny kde ukazovateľom je človek

 

Zvislým ukazovateľom na analematických hodinách býva obvykle samotný človek. Podľa aktuálneho dátumu sa postaví na časovú úsečku a jeho tieň potom dopadá na eliptický ciferník. Širka elipsy v širšej časti by mala byť približne 2,5 násobok výšky ukazovateľa. Takže pri výške človeka 1,8m vychádza šírka elipsy 4,5m. Takýto veľký ciferník je vhodné nakresliť niekam na zem. Avšak prekresliť presný geometrický tvar číselníku na veľkú plochu môže byť náročné.

 

 

Prstové analematické hodiny


Jednoduchším riešením je použiť ako ukazovateľ prst ruky. Pri dĺžke ukazováku 8cm bude priemer elipsy číselníku 20cm. To už je rozmer, ktorý sa dá vytlačiť na A4. Odtiaľ môže byť už jednoducho prenesený na iný odolnejší materiál. Buď zaliaty epoxidom, vyleptaný do skla alebo nastriekaný sprejom cez šablónu.

 

Analematické hodiny šablóna na sprej

Jednoduchý ciferník Šablona pre sprej Zimný a letný čas na 8-uholníku

 

 

Vyžšie sú súbory ciferníkov na stiahnutie. Tieto slnečné hodiny sú konštruované pre Trnavu, ale dajú sa použiť po celom Slovensku. Na inom mieste je potrebné mierne pootočiť celý ciferník, tak aby hodiny ukazovali správny čas. Nižšie sú ukážky rôznych vyhotovení.

 

Papierové analematické prstové slnečné hodiny

 

Zisťovanie času pomocou priloženia prsta.

 

 

Šablóna pre sprej - hodiny

 

Ciferník vytvorený sprejovaním cez šablónu.

 

 

Samotný prst vrhá príliš široký tieň. Lepšie by bolo použiť ceruzku alebo tenkú niť so závažím. Kto chce odčítať čas ešte presnejšie, musí počítať s odchýlkami podľa časovej rovnice. Slnečné hodiny ukazujú vždy zimný čas, pričom letný je posunutý o hodinu dopredu.

 

 

Krivka časovej rovnice

Rozdiely medzi miestnym a pásmovým časom počas roka.

 

 

Rôzne polohy Slnka na oblohe v rovnakú hodinu pásmového času, zobrazia rôzny čas na ciferníku slnečných hodín. Ak by sme zobrazili všetky odchýlky slnečného času a stredného občianskeho času do grafu, dostali by sme krivku časovej rovnice. Z grafu tak vieme pre každý deň vyčítať hodnotu, ktorá vykompenzuje časovú odchýlku.

 

Vedľa časovej osi sú dva body, ktoré reprezentujú východ a západ slnka. Predĺžením spojnice aktuálneho dátumu a tohto bodu vieme zistiť pre každý deň čas západu slnka. Predĺžením tejto pomyselnej spojnice v opačnom smere vieme kde sa bude slnko dotýkať obzoru. Z toho vieme určiť napríklad miesto, kde sa bude slnko dotýkať obzoru počas zimného alebo letného slnovratu.

 

 

 

Dňa 1. Februára zapadá slnko o 16:15 a vrhá tieň v smere azimutu 114°.

 

 

 

Kam ďalej?

 

Presné pavúčie slnečné hodiny

Pomôcka na určovanie súhvezdí

Spektrum slnečného svetla

Čas východu slnka na čelovke

Ako zisiť výšku budovy podľa tieňa