Годинник із сокири. Креслення, опис

ДИТЯЧА НАУКОВА ЛАБОРАТОРІЯ
Безкоштовна бібліотека / Довідник / Дитяча наукова лабораторія

Годинник із сокири. Дитяча наукова лабораторія

Дитяча наукова лабораторія

У мудрій російській народній казці хитромудрому солдату вдалося зварити борщ... з сокири. Однак вийшло все не завдяки сокирі... А ось те, що з сокири можна зробити справжнісінький сонячний годинник і що подібним годинником користувався в середні віки, - відомо достеменно.

Уявіть собі великий пень із круглим горизонтальним зрізом, ясну зоряну ніч і, звичайно, сокиру. Вставши спиною до Полярної зірки, треба було увігнати лезо сокири в середину пня. Потім направити сокирище на Полярну зірку. Провести під сокирою ризику - це полуденна лінія годинника. Рівно опівдні за місцевим часом тінь від сокирища збігатиметься з цією ризикою. А якщо використовувати пень як циферблат - тут уже й справді начебто недалеко до годинника...

Звичайно, в наші дні сонячний годинник не дуже потрібний. Майже кожен має механічні, а дехто й електронні - їх навіть заводити не потрібно. І все-таки... Уявіть собі таку ситуацію: забрели ви в ліс, а наручного годинника як на гріх ні в кого з собою немає. На небі світить сонечко. Якщо вміти ним скористатися, можна як час визначити, а й зорієнтуватися біля. Крім того, хіба не цікаво дізнатися, як визначали час у глибоку старовину, коли ніякого наручного чи кишенькового годинника й близько не було? Давайте подивимося, яким годинником користувалися наші співвітчизники сотні років тому.

Годинник із сокири

Перед нами трикутний шматок дерева зі схилом, знайдений приблизно сто років тому в Ярославській губернії. У середині трикутника – великий круглий отвір. Невже це годинник? Так, уявіть собі годинник. Ними користувалися російські пастухи принаймні три століття тому, а то й набагато раніше.

Годинник має форму рівнобедреного трикутника з кутом при вершині 47°. Цей кут, зрозуміло, невипадковий, 47°:2=23°30'. А ця величина добре відома кожному, хто хоч трохи знайомий з астрономією. + 23 ° 30 '- максимальне відмінювання Сонця протягом року. А мінімальне дорівнює -23 ° 30 '. Різниця між ними знову дасть ті ж 47 °.

На жаль, у нас немає можливості наводити всі астрономічні обчислення та міркування, що обґрунтовують конструкцію годинника. Ті з вас, кому це цікаво, самі розберуться у цьому, використовуючи підручник з астрономії та постійну частину астрономічного календаря. А ми звернемо увагу на інше. Ми сказали, що цим годинником користувалися на Русі прості пастухи. Люди не те що невчені – неписьменні. І раптом виявляється, що в основі конструкції пастухів лежать досить складні наукові істини, які і в наші дні не спіткаєш без вдумливої наполегливої праці. Дивно?

Звісно, жодного дива тут немає. Пастухи не знали астрономії і все-таки змогли зробити цей годинник, ґрунтуючись на багатовіковій практиці, на спостереженнях, що передавались у народі з покоління до покоління. Приклади таких "розумних речей" можна знайти у багатьох музеях, а можливо, вони є і у вас вдома. Будьте уважні до старих речей. Як і старі люди, вони можуть багато розповісти.

Однак повернемося до нашого трикутного годинника, вірніше, до їхнього зображення (на жаль, жоден "живий" екземпляр цього годинника не дійшов до наших днів). Зліва на ребрі трикутника видно маленький наскрізний отвір (точка "А"), а всередині кола навпроти цієї точки нанесено позначку "б" - так, що пряма аб проходить крізь центр кола. Ми ще нічого не сказали про те, як вибирали на трикутнику місце для отвору а. Зрозуміло, це не байдуже. Правило для знаходження його центру було таке: кут між прямою аПро і основою трикутника дорівнює куту між полуденним положенням Сонця та горизонтом у дні рівнодення.

У основи трикутника видно два паралельні ряди отворів: 9 у нижньому і 8 у верхньому. Це своєрідна шкала. Нині ми побачимо, як вона працює. Приважимо до вершини трикутника схилу і спробуємо визначити по цих годинах час. Робиться це так. Наводимо годинник на Сонце отвором а- так, щоб на позначку б впав сонячний кролик. Ясно, що при цьому виска займе певне положення щодо отворів, що залежить від часу дня. Якщо Сонце щойно зійшло, виска пройде дуже близько до ребра А. Далі... втім, процитуємо те, що сказано в старому журналі, де ми знайшли повідомлення про цей годинник.

"У міру того, як буде підніматися Сонце, при спостереженні треба буде послідовно піднімати і отвір а, разом з чим змінюватиметься і положення схилу, який поступово рухатиметься зліва вправо; проходячи по нижньому ряду точок, яких всього дев'ять, він буде вказувати ранкові години дня: остання точка направо покаже 11 годин ранку, опівдні виска перейде на ребро Б, а отвір а досягне вищого становища. Потім, у міру зниження Сонця, отвір а почне опускатися, а виска буде вказувати післяобідній годинник, проходячи по верхньому ряду точок, але вже праворуч наліво; перша точка означатиме годину пополудні, друга 2 години і т. д., остання - 8 вечора, а при заході Сонця виска знову ляже вздовж ребра А".

Треба думати, якби ми сьогодні вирішили скористатися таким годинником, шкалу для них можна було б зробити зручніше і точніше, ніж на старовинному зразку. Як? Це ми, мабуть, залишимо на вашу думку. Найточніше показання годинника будуть у червні, коли Сонце стоїть найвище над горизонтом. Якщо у червні реброБ служить відміткою часу полудня, то в інші місяці її доведеться змістити на одну точку нижнього ряду вліво (для травня та липня), на дві точки (для квітня та серпня) тощо: так ми врахуємо зменшення довготи сонячного дня.

А ось інший варіант того ж сонячного годинника. Різниця лише в тому, що вони виготовлені з міді і знайдені трохи південніше - у Володимирській губернії (відбулося це до революції). На перший погляд ці два "хронометри" не мають нічого спільного. Справді, де тут трикутник, де круглий отвір, де шкала? Якщо подивитися уважніше – все це є. Замість круглого отвору - кругла філіжанка зверху, з таким же маленьким отвором для сонячного променя та відміткою для "зайчика". Роль шкали грає два лімби з літерами. Вгорі на філіжанці - гачок для схилу. Решта – швидше за все "для краси".

Годинник із сокири

Існують припущення, що той та інший годинник могли служити також і календарем.

Автор наступної конструкції сонячного годинника нам відомий. Як повідомляв журнал "Известия російського астрономічного товариства", були вони "проектовані та побудовані священиком 17-ї артилерійської бригади Д. П. Мудролюбовим". Ось вони на наступному малюнку. На нерухомій підставі встановлена вертикальна металева скоба з натягнутим на ній тонким дротом. Перпендикулярно скобі у її середині приварена дуга в 1/3 кола. Вся ця система може обертатися навколо вертикальної осі та у площині скоби. На дузі (вона служить лімбом) нанесена годинна шкала: в центрі (точці перетину дуги зі скобою) - південний поділ (12 годин), ліворуч відкладений дополуденний годинник (11, 10, 9, 8, 7, 6), вправо - післяполуденний ( 13, 14, 15 і т. д.). Ціна годинного поділу - 1/24 частина кола (15 °). Чому так – цього разу має бути вам ясно без особливих екскурсів до астрономії.

Годинник із сокири

Але як же змусити цей годинник показати час? Цікаво, що спочатку треба дочекатися... ясної зоряної ночі. Рамку з лімбом слід зафіксувати в такому положенні, щоб натягнутий на рамці дріт був спрямований на Полярну зірку, а виска, підвішена до середини дроту, вказувала точно на полуденний поділ. Тепер у сонячний день тінь від дроту вкаже на лімбі годину дня, а якщо прилад має достатні розміри, точність його показання може бути дуже високою. Єдине зауваження: справжній астрономічний опівдні відповідає 12 годин тільки на екваторі. У всіх інших випадках він залежить від широти місця. рівняння часу.) Наприклад, на широті Москви астрономічний опівдні відповідає приблизно 12 годин 30 хвилин. Отже, необхідно ввести відповідну поправку. Не забудьте також про декретний та сезонний час.

Чи не правда, цей годинник дуже схожий на стародавній, з якого ми почали свою розповідь? І не дивно: нове – це добре забуте старе.

Годинник із сокири

Подивіться малюнок. На ньому зображений сонячний годинник, яким користувалися давньоримські легіонери. Знайдено цей кам'яний циферблат у західнонімецькому місті Вісбаден. По периметру кола - написи грецькою мовою, що позначають країни світла, а в середині - хитромудра постать у формі двосторонньої сокири давньоримського ліктора (охоронця). Вченим поки що не цілком зрозуміло, як відраховувалося на цей час час. Ймовірно, годинник мав ще якісь частини. Час не зберіг їх...

І останнє – можливо, найнесподіваніше у всьому нашому оповіданні. Чи знаєте ви, що найпростіший і надійніший сонячний годинник (та заодно і компас) - це... ви самі? Нині ми це доведемо. Нехай вранці ви пішли в ліс по ягоди, за день пішли дуже далеко і тепер, коли справа до вечора, не впевнені, чи вірною дорогою повертаєтеся до будинку. Не сумніваємося, що вам відомо чимало способів, як вийти з такої скрути. Але ще один. Згадайте, чи бачили ви свою тінь, коли входили вранці до лісу. (Як правило, людина звертає увагу на свою тінь, тому ця деталь навряд чи вислизне від вас). Якщо до полудня ваша тінь постійно траплялася вам на очі, отже, тепер повертаючись додому, вам слід йти так, щоб тінь знову була попереду: адже сонце за день встигло перейти на захід. І навпаки, якщо вранці ви не бачили своєї тіні, - після полудня, якщо ви хочете встигнути на вечерю, треба йти весь час від своєї тіні. Звичайно, така орієнтування дуже приблизна, і все ж таки в більшості випадків вона рятує заблуканого мандрівника.

Рекомендуємо цікаві статті розділу Дитяча наукова лабораторія:

▪ Про Місяць, ртуті та землетруси

▪ Дзеркало для телескопа

▪ Чому небо синє?

Дивіться інші статті розділу Дитяча наукова лабораторія.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Енергія з космосу для Starship 08.05.2024

Виробництво сонячної енергії в космосі стає все більш реальним з появою нових технологій та розвитком космічних програм. Керівник стартапу Virtus Solis поділився баченням використання Starship від SpaceX для створення орбітальних електростанцій, здатних забезпечувати енергією Землю. Стартап Virtus Solis представив амбітний проект створення орбітальних електростанцій, використовуючи Starship від SpaceX. Ця ідея може значно змінити сферу виробництва сонячної енергії, зробивши її доступнішою та дешевшою. Основою плану стартапу є зниження вартості запуску супутників у космос із використанням Starship. Передбачається, що завдяки цьому технологічному прориву виробництво сонячної енергії у космосі стане конкурентоспроможнішим порівняно з традиційними джерелами енергії. Віртуальна Solis планує створити великі фотоелектричні панелі на орбіті за допомогою Starship для доставки необхідного обладнання. Однак одним із ключових виклик ...>>

Новий метод створення потужних батарей 08.05.2024

З розвитком технологій та розширенням використання електроніки стає все більш актуальним питання створення ефективних та безпечних джерел енергії. Дослідники з Квінслендського університету представили новий підхід до створення потужних батарей на основі цинку, який може змінити пейзаж енергетичної індустрії. Однією з головних проблем традиційних батарей, що перезаряджаються, на водній основі була їх низька напруга, що обмежувало їх застосування в сучасних пристроях. Але завдяки новому методу, розробленому вченими, цей недолік успішно подолано. В рамках свого дослідження вчені звернулися до спеціального органічного з'єднання – катехолу. Воно виявилося важливим компонентом, здатним покращити стабільність роботи батареї та збільшити її ефективність. Цей підхід призвів до значного збільшення напруги цинк-іонних акумуляторів, що зробило їх конкурентоспроможнішими. За словами вчених, такі батареї мають кілька переваг. Вони мають б ...>>

Спиртуознавство теплого пива 07.05.2024

Пиво, як один із найпоширеніших алкогольних напоїв, має свій унікальний смак, який може змінюватись в залежності від температури споживання. Нове дослідження, проведене міжнародною групою вчених, виявило, що температура пива значно впливає на сприйняття алкогольного смаку. Дослідження, очолюване матеріалознавцем Лей Цзяном, показало, що з різних температурах молекули етанолу і води формують різні типи кластерів, що впливає сприйняття алкогольного смаку. При низьких температурах утворюються пірамідоподібні кластери, що знижує гостроту "етанолового" смаку і робить напій менш алкогольним на смак. Навпаки, при підвищенні температури кластери стають ланцюжнішими, що призводить до більш вираженого алкогольного смаку. Це пояснює, чому смак деяких алкогольних напоїв, таких як байцзю, може змінюватись в залежності від температури. Отримані дані відкривають нові перспективи для виробників напоїв, ...>>

Випадкова новина з Архіву

Підземна кукурудза 01.11.2005

Останніми роками генні інженери навчилися вбудовувати рослинам гени для деяких лікарських речовин.

З'явилися, наприклад, томати та банани, що виробляють антитіла до певних мікробів і здатні таким чином замінити щеплення через шприц з'їданням смачного овочів або фруктів. Отримано сорти рослин, що синтезують необхідні медикам гормони та ферменти. Але багато захисників природи побоюються, що вирощування таких трансгенних сортів призведе до потрапляння в навколишнє середовище не тільки фармакологічно активних речовин, а й відповідних генів, наприклад, з вітром, що розноситься, або комахами пилком. Можливі наслідки цього важко передбачити.

Вихід знайшла американська фірма Controlled Pharming Ventures: вона вирощує лікарську трансгенну кукурудзу під землею при штучному освітленні в покинутій шахті на півдні штату Індіана. Ніякі гени прорватися на поверхню звідти не зможуть, особливо якщо розмістити установку вилучення активної речовини з зерен прямо тут же, в шахті.

Нещодавно дослідники здобули перший урожай. Кукурудза дала під землею 21 тонну у перерахунку на гектар. У класичних теплицях врожайність того ж сорту становить 16,5 тонни з гектара, а у відкритому ґрунті американські фермери одержують майже вдвічі менше. Високий урожай пояснюється рівними умовами у шахті та підвищеним вмістом вуглекислого газу.

Загальна площа підземного виробітку - 24 гектари, тож надалі тут розмістять і цех з переробки вирощеного врожаю. Цікаво, що піонерами у вирощуванні лікарських рослин під землею вже близько десяти років тому стали канадці, і майже з тих самих міркувань.

У провінції Саскачеван, у шахті, де раніше видобували цинкову руду, вирощують для медичних потреб марихуану. Підземна плантація зовсім недоступна для наркоманів та наркоторговців.

Інші цікаві новини:

▪ Чорнило, що багаторазово наноситься і стирається.

▪ Нове покоління транзисторних матриць від Toshiba

▪ Космонавти підтверджують: сіль небезпечна

▪ Їжа всім на користь

▪ Багатовіковий лотос проростає

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ Розділ сайту Зарядні пристрої, акумулятори, батарейки. Добірка статей

▪ стаття Злість дня. Крилатий вислів

▪ стаття Що таке вокал? Детальна відповідь

▪ стаття Робота в дизельній. Типова інструкція з охорони праці

▪ стаття Електромеханічний захист у зарядних пристроях. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Несподівана поява годинника. Секрет фокусу

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт