Как изготовить точные солнечные часы на доме или в саду
Солнечные часы являются деталью, которая приподнимет солидность вида дома или сада и придаст ему милую особенностью. Mожно воспринимать эти часы чисто как декоративные, когда в сущности все равно, что они показывают, или же можно решиться на изготовление действительно функциональных, а главное – точных часов.
Солнечные часы можно выполнить не только в виде картины, но и в виде кованного изделия
Этот путь более трудоемкий, но результат стоит того. Всю работу начнем с заботливого выбора места. Прежде всего следует постоянно помнить, что часы являются солнечными – они не должны ничем затеняться. Ни деревьями, ни карнизами на стене. Идеально понаблюдать за избранным местом год, чтобы убедиться в его хорошей освещенности.
Горизонтальные линии, которые тянутся по фасаду дома, в том числе через солнечные часы, вызваны тенью электрического воздушного провода. Аналогичный негативный эффект могут вызвать и разные другие строения или оборудование вблизи солнечных часов
С выбором места тесно связано решение о том, хотите вы иметь часы на стене дома или горизонтальные, размещенные в саду на земле или, например, на декоративном столбе.
Что нам необходимо
Для составления часов, которые будут точны каждый день года (если на них будет светить солнце), нам недостаточно просто воткнуть стержни в землю или в стену и начертить отметки, означающие тот или иной час.
Дело в том, что время в природе течет в ином темпе, чем наше время на часах. Разница между временем на часах и тем, которое указывает солнце, объясняется так называемым временным уравнением. Его оценка в течение года меняется.
Часы, размещенные на северо-восточной стене
При отсчете времени на солнечных часах мы вынуждены принимать это уравнение всегда во внимание. На некоторых солнечных часах его можно обнаружить начерченным в форме графика, или выраженным в виде таблицы. Для составления солнечных часов нам надо знать две основные вещи: географическая широта места и время истинного местного полудня (оно каждый день иное). Если географическую широту определить легко из карт на интернете или благодаря GPS, то период истинного солнечного полудня для нашего жилья нам подскажут, например, в ближайшей обсерватории.
Горизонтальные часы
Можем иметь их как на земле, так и на каменном столбике. Условием является то, чтобы циферблат был строго горизонтальным, что можно проверить специальным прибором.
Второй необходимостью является ориентация на север и юг. Проходящая в центре циферблата так называемая полуденная прямая линия должна идти в север0-южном направлении. Нa ней лежит место, откуда исходит указатель времени, и на ней также лежит цифра двенадцать (полдень). Эта цифра направится на север. Обратный ей показатель наоборот – будет двигаться к югу.
Как определить север и юг
Из-за магнитного притяжения и возможности влияния на стрелки многих металлических предметов вблизи мы не можем полагаться на компас. Поэтому используем метод Индийского круга – будем исходить из измерения высоты стояния солнца.
Горизонтальные часы на столбике в Качине
В определенное время, например, перед моментом истинного местного полудня воткнем стержень в землю. Oбозначим место конца набрасываемой тени и составим окружность, которая по ней будет проходить, с центром в месте воткнутого стержня.
Кольцевые солнечные часы в Нью Йорке
Иными словами: тень будет радиусом этой окружности. После истечения истинного местного полудня проследим, как тень удлиняется и перемещается. В момент, когда тень вновь коснется возникшей окружности (тень будет вновь радиусом), одновременно обозначим ее направление. Taким образом возникнет угол (первый пункт-центр-второй пункт), который мы разделим точно наполовину.
Прямая линия, формирующая половину этого угла, представляет собой искомый нами меридиан, то есть соединитель действительного севера и юга. Север лежит в секторе угла, юг – на другой стороне, там, откуда светило солнце.
В момент, когда у нас циферблат сориентирован, разместим на меридиане прямую линию (лучше немного южнее от центра) – указатель времени. Он не стоит перпендикулярно, но сводит с поверхностью циферблата угол, равный географической широте места.
После этого быстро возвратимся в часовой интервал (отсчетом от момента истинного местного полудня) и обозначим ручкой на циферблате положение часовых линий от 13 до 18 часов. Во второй день, если будет солнечно, обозначим линии для дополуденных часов. Различие между отметками дополуденных и послеполуденных часов не должно было бы быть больше одного дня. В ином случае не удастся достичь точности.
Висящие часы
Эти часы лучше создать на южной стене, смотря по обстоятельствам несколько направленной на восток или запад, следовательно на юго-восток или на юго-запад.
Начнем с определения и грамотного нанесения точки, от которой будет исходить показатель времени. Из этой точки опустим отвес и соответственно ему начертим линию. Таким образом получим прямую, на которой будет лежать двенадцатичасовая отметка = полдень (или 13 часов летнего времени).
Собственный указатель времени будет вновь сводить с циферблатом часов угол, который будет равен вычитанию нашей географической широты oт 90°.
Если стена с часами не направлена прямо на юг, то мы должны будем скорректировать направление указателя по азимуту. Для этого изготовим простое приспособление – треугольный шаблон. Один из углов треугольника будет правый (90°), второй будет иметь такую же величину, как наша географическая широта.
Остающийся угол будет совпадать с наклоном указателя по отношению к равенству циферблата, то есть 90° минус географическая широта. В момент истинного местного полудня приложим треугольный шаблон к стене так, чтобы дополнительный угол к географической широте (наших 90° — географическая широта) совпал с углом, который сводит созданный указатель со стеной.
Указателем при сопровождении шаблона повернем так, чтобы его тень скопировала начерченную нами полученную прямую (свисающую, ведущую от основы указателя). Этим способом достигнем того, чтобы указатель был правильно наклонен, чтобы он сохранил правильный угол к стене и одновременно выровнял ориентацию стены по отношению к югу.
Отдельные часы теперь обозначим так же, как в случае горизонтальных солнечных часов: вернемся в часовые интервалы и расчертим положение тени на циферблате. До вечера будет готова послеполуденная часть, на следующий день продолжим работу с дополуденной частью.
Укрепление указателей
Косой указатель солнечных часов (под углом географической широты по отношению к горизонтали) образно именуется словом «полос». Стержень, который представляет его, идеальнее всего выбрать из нержавеющего материала. Он должен иметь от почти 5 до 8 мм в диаметре. Oбычно выбирают такой размер, который будет соответствовать величине часов.
На левом снимке – малознакомый вид часов на северо-западной стене в Видиме. Moтив солнечных часов следует выбирать осмотрительно и стремиться избежать явной халтуры. На правом снимке – часы в Видиме, округ Мелник
В отношении часов, размещенных на стене, при монтаже указателя можно поступить следующим образом: в стене пробурим или высечем отверстие, которое будет глубже, чем длина утапливания указателя.
Чтобы стержень в стене не провертывался, лучше часть, которую планируется вмонтировать в стену, подвергнуть ковке, сделав ее плоской.
Пространство отверстия заполним цементным раствором и в его середину поместим штырь так, чтобы его излом был точно на плоскости стены (изгиб не должен быть над уровнем стены, но в месте, где указатель выступает из стены). Перед затвердением раствора поэтому пригнем стержень первым описанным способом (указатель сводит со стеной угол величиной 90° — географическая широта). Пoсле затвердения (при современной технике – в течении несколько дней, при использовании химического якоря – уже через час) проверим наклон шаблоном.
Собственное исполнение часов
Описанным способом мы сориентировали часы и начертили правильное положение отдельных цифр на циферблате. Теперь нас ждет художественная фаза работы – графическая обработка часов. Этo можно доверить профессионалам – художникам, графикам, или же самостоятельно заняться данной работой.
Часы с корректирующей таблицей из Водислави в Польше
Любительски изготовленные солнечные часы на пасеке
Фрагмент исторических часов с 1797 г.
Фантазия не ограничивается. Конечно, всегда нужно помнить, что на часы будут внимательно смотреть многие годы и для нас, возможно и наших потомков, небезразлично будет мнение прохожих. Moтив следовало бы выбрать рассудительно и важно избежать явной халтуры.
Важно также оценить, какие все данные на солнечных часах мы обозначим, что и как на них изобразим. Очевидно, стоит на них разместить временное уравнение (в виде графика или таблицы). Надо решить, какие цифры укажем у часовых линий – будут они для летнего времени или для времени остального периода года.
Быстрейшие варианты
Описанные способы составления солнечных часов требуют немало времени, но они сравнительно легко реализуемы и для непосвященного. Более опытный человек со специальными книгами, посвященными солнечным часам, или, например, на интернете может найти необходимые таблицы, в соответствии с которыми рассчитываются всякие углы, наклоны и расстояния, так чтобы не тратить целый день на самостоятельные расчеты.
Гораздо более быстрым и простейшим способом является приглашение специалиста, который профессионально занимается солнечными часами и сам выполнит все расчеты, сам все расчертит.
Опасности купленных часов
Другой возможностью, как получить солнечные часы без труда, является их покупка. В этом случае будьте весьма осмотрительны. Подавляющее большинство продаваемых солнечных часов служит лишь в качестве декорации, но ни в коей мере не для измерения времени. То есть не понятно, каким образом и на что они ориентированы, для какого географического положения созданы. В некоторые дни они, возможно, будут работать точно, но большую часть времени будут (говоря простым языком) никчемными.