JAK DZIAŁAJĄ ZEGARY SŁONECZNE?

Cz. 3

Wykres równania czasu Aby odczytać na zegarze słonecznym czas urzędowy: dodaj po 4 minuty na każdy stopień długości geograficznej dzielący zegar słoneczny

na zachód od głównego południka lokalnej strefy czasowejlub odejmij po 4 minuty na każdy stopień długości geograficznej dzielący zegar

słoneczny na wschód od głównego południka lokalnej strefy czasowej z wykresu równania czasu odczytaj wartość poprawki i zależnie od pory roku odejmij

ją lub dodaj do wskazań zegara słonecznego.

Schemat orbity ziemskiej

Gdyby Ziemia stała w jednym miejscu obracając się wyłącznie wokół swojej pionowej osi (co oczywiście jest niemożliwe, gdyż to właśnie ruch po orbicie chroni Ziemię przed ściągnięciem jej przez grawitację Słońca), wówczas wszystkie dni w roku miałyby tę samą długość. Jednakże gdy patrzymy na Słońce, obserwujemy je z ruchomego punktu, który porusza się po orbicie zbliżonej kształtem do elipsy. Do tego Słońce nie znajduje się dokładnie w środku owej elipsy. Wskutek tego prędkość Ziemi obiegającej Słońce nie jest stała. Owa zmienność oraz przekrzywiona oś obrotu Ziemi w stosunku do płaszczyzny jej orbity są przyczynami nierównej długości dni w ciągu roku, które niwelować musi równanie czasu.

Wprowadzenie do zegarów deklinacyjnych

Pionowy zegar słoneczny umieszczony na ścianie skierowanej dokładnie na południe (w płaszczyźnie wyznaczonej przez kierunki wschód-zachód) posiada centralną linię południową i symetrycznie rozmieszczone linie godzinowe. Wskazywane godziny będą się zawierały w przedziale od godz. 6.00 rano do 18.00.

Zegar pionowy skierowany dokładnie na południe

Zegar pokazuje czas od godz. 6.00 rano do 18.00 i posiada symetryczne linie godzinowe po obu stronach gnomonu

Występuje tu pionowa luka południowa

Zegary słoneczne na ścianach odchylonych od południa w kierunku wschodnim lub zachodnim nazywamy zegarami deklinacyjnymi (odchylonymi). W większości wypadków linia południa (wyznaczająca godz. 12.00) nadal będzie pionowa, lecz gnomon zostanie przekręcony tak, by pozostał równoległy do osi Ziemi.

Przykłady zegarów deklinacyjnych dla szerokości geograficznej 55°N:

Zegar A jest odchylony od południa o 45° w kierunku zachodnim

Jeśli spojrzeć na zegar A dokładnie z południa, to krawędź gnomona wskazująca czas (styl) będzie sprawiała wrażenie ustawionej pionowo i pokryje się z linią południa (godz. 12.00)

Zegar B jest odchylony od południa o 45° w kierunku wschodnim

Jeśli spojrzeć na zegar B dokładnie z południa, to krawędź gnomona wskazująca czas (styl) będzie sprawiała wrażenie ustawionej pionowo i pokryje się z linią południa (godz. 12.00).

Ściany odchylone na wschód lub zachód

Gnomon zegara umieszczonego na ścianie odchylonej w kierunku wschodnim lub zachodnim zawsze ustawiony jest w płaszczyźnie pionowej północ-południe.

Przykłady zegarów słonecznych

Horyzontalny zegar słoneczny z wykresem równania czasu.

Przykłady zegarów słonecznych Pionowy zegar

deklinacyjny dla położenia 54°20'N, 1°26'W. Deklinacja (odchylenie) 14° na wschód.

Przykłady zegarów słonecznych Uniwersalny zegar

równikowy z możliwością ustawienia dowolnej szerokości geograficznej na półkuli północnej. Tarcza letnia.

Przykłady zegarów słonecznych

Uniwersalny zegar równikowy z możliwością ustawienia dowolnej szerokości geograficznej na półkuli północnej. Tarcza zimowa.

Przykłady zegarów słonecznych Polarny zegar

słoneczny z wygiętymi „skrzydłami” – pokazuje czas od 6.00 rano do 18.00. Płaskie powierzchnie na zegarach polarnych nie mogą pokazać wczesnych i późnych godzin.

Przykłady zegarów słonecznych Łukowy zegar

równikowy autorstwa rzeźbiarza Henry'ego Moore'a. Adler Planetarium, Chicago.

Przykłady zegarów słonecznych Analematyczny

zegar słoneczny. Zegar pokaże czas słoneczny, jeśli użytkownik stanie na polu z odpowiednią datą.

Przykłady zegarów słonecznych

Analematyczny zegar słoneczny – panel daty.

Przykłady zegarów słonecznych Wielokrotny zegar

słoneczny zbudowany z 20 tarcz zegarowych wkomponowanych w trójkąty równoboczne. Niektóre z nich są deklinacyjne inne inklinacyjne (tarcza nie jest pionowa).

Przykłady zegarów słonecznych Przenośny zegar

horyzontalny (poziomy).

Przykłady zegarów słonecznych

Heliochronometr pozwalający przeliczać czas słoneczny na urzędowy.

Przykłady zegarów słonecznych Replika podwójnego

zegara horyzontalnego, który za pomocą gnomonów pionowego i nachylonego, mierzy czas słoneczny lub księżycowy oraz pokazuje wysokość i azymut Słońca.

Przykłady zegarów słonecznych

Zegar Kapucyna posiada skalę przypominającą kaptur mnicha.

Przykłady zegarów słonecznych Ta brzydka,

plastykowa imitacja słonecznika nie pokazuje nic innego poza ignorancją projektanta, który chyba chciał przekonać ogół ludzi, że prawdziwe zegary słoneczne nie działają.

Źródła

Twórcą i pomysłodawcą niniejszej prezentacji jest Tony Moss z BSS (British Sundial Society). Tekst i ilustracje stanowią intelektualną własność Autora, który udostępnił je dla potrzeb edukacyjnych BSS. Dzięki uprzejmej zgodzie Autora (bezpośrednio) oraz BSS (licencja ogólna) mamy przyjemność udostępnić ten materiał użytkownikom serwisu GNOMONIKA.pl. Autorem polskiego tłumaczenia jest Dariusz Oczki.

http://www.gnomonika.pl/news.php?id=23