Kako natančna je sončna ura?
Včasih lahko srečamo mimoidoče, ki primerjajo čas na sončni uri s svojo uro, in v večini primerov lahko vidite razlike med prikazoma obeh časovnikov. Danes nastavljamo ure po zelo natančnih atomskih urah, ali torej sončne ure ne delujejo tako, kot bi morale? Nasprotno, obstajata dva popravka, ki to omogočata. Prvi je povezan z zemljepisno dolžino kraja, kjer se nahaja naša ura, drugi pa izhaja iz t.i. enačba časa, ki odpravi spremenljivo hitrost, s katero Zemlja kroži okoli sonca. Ampak enega za drugim. Sončna ura kaže lokalni čas, ki je pravi čas, ki ga določajo navidezna gibanja sonca. Kot 12. uro, torej opoldne, vzamemo trenutek, ko se Sonce dvigne nad danim krajem, torej doseže najvišjo točko svoje dnevne poti od vzhoda proti zahodu. To pomeni, da je v krajih severno in južno od tega kraja popolnoma enaka sončna ura. Na primer (gledano od obale proti goram) v Gdansku, Grudziądzu, Toruńu, Wieluńu, Rybniku in Cieszynu sončno poldne pade bolj ali manj istočasno. Vendar pa bodo razlike v času opazne v mestih, ki se nahajajo vzhodno in zahodno drug od drugega. V primeru naše države lahko ta razlika doseže tudi približno 50 minut (npr. v Chełmu doseže sonce svoj vrh 48 minut prej kot v Zgorzelcu). Da bi premostili te razlike, je bil uveden pasovni čas. Skoraj vsa Evropa je po srednjeevropskem času, ki se določa na podlagi 15° poldnevnika, ki poteka na naši zahodni meji.Z drugimi besedami, 12. ura na Poljskem, v Nemčiji, Franciji in mnogih drugih evropskih državah je čas, ko je Sonce točno nad poldnevnikom te zemljepisne dolžine.
Popravek zemljepisne dolžine za našo sončno uro bo izračunal razliko v stopinjah med zemljepisno dolžino, kjer stoji ura, in conskim poldnevnikom (15 °) ter pomnožil rezultat s 4, saj je 1 stopinja enaka 4 minutam. Izračunajmo popravek za Krakov, mesto leži na dolžini 20°
20° - 15°=5°, rezultat pomnožimo s 4 in dobljenih 20 minut odštejemo od odčitka sončne ure (te razlike odštejemo, ne dodajamo, ker večina poljskih mest leži vzhodno od 15. poldnevnika).
In še en primer, tokrat za Varšavo, ki leži na dolžini 21°:
21° - 15°=6°, rezultat pomnožimo s 4. Popravek je 24 minut , ki jo odštejemo od bralne sončne ure.
Tako smo korak stran od vzpostavitve uradnega časa.Zdaj je dovolj, da upoštevamo popravek, ki izhaja iz enačbe časa. Popravek za vsak dan v letu razberemo iz tabele (slika 2).
Na primer, če 11. maja sončna ura kaže 9,46 (po upoštevanju popravka zemljepisne dolžine), potem po dodajanju 3 minut in približno 38 sekund dobimo zaokroženo na 9,50. V obdobju od marca do oktobra velja poletni čas, zato dobljenemu rezultatu dodajte še eno uro. V našem primeru bo torej ura 10.50 po poletnem času. Štirikrat na leto je popravek časovne enačbe 0, zato sončne ure kažejo enak čas kot mehanske ure. To se zgodi 15. aprila, 14. junija, 2. septembra in 25. decembra.
Iskanje krajevnega poldnevnika
Za pravilno nastavitev sončne ure na vrtu , potrebno je nastaviti lokalni meridian (slika 3). Tako je mogoče ugotoviti, v kateri ravnini se sonce dviga nad vrtom in mestom prihodnjih meritev časa. Opomba: za to ne uporabljajte kompasa, ker se magnetni sever precej razlikuje od geografskega severa.
1.Izberite ravno, sončno mesto. Naj bo prazna in brez neenakosti. To naj bo mesto, kamor nameravamo postaviti uro
2.V tla zapiči navpično ali ravno palico. Zelo previdno ga šlepimo. To bo merilni gnomon, enak tistemu, ki so ga uporabljali starodavni. Optimalna dolžina je 1-1,5 m (prekratka bo dala nezanesljive odčitke, predolga pa bo povzročila zamegljenost konca sence na tleh).
3.2-3 ure pred sončnim poldnevom naredimo krog okoli palčka s polmerom, ki je enak dolžini njegove sence (v poletnem času poteka sončno poldne okrog 13.00) .
4.Označite natančno mesto, kjer se konec gnomonove sence dotika kroga.
5.Mi počakajte na konec senca gnomona se ponovno dotakne kroga. To se bo zgodilo 2-3 ure popoldne. Označimo to mesto. lok ni pomemben, vendar predlagamo, da je 1,5-2-krat večji od razdalje med točkama).Natančno označimo mesta njihovega presečišča - na vsaki strani gnomona morata biti dve
7.Presečišča lokov povežemo z ravno črto - mora iti skozi mesto, kjer smo postavili gnomon. Čestitamo, to je naš lokalni poldnevnik!
Za večjo natančnost takšne meritve lahko naredite več krogov okoli gnomona različnih radijev in na vsakem zaporedno s senco označite mesta, kjer se jih dotikate. Naslednji postopek je treba ponoviti za vsakega izmed krogov, narisana meridianska črta pa naj bo za vse enaka. Ne glede na konstrukcijo sončne ure lahko razmislimo o popravilu poldnevnika in postavitvi gnomona, ki bo vedno prikazoval trenutek pravega poldneva. To je edinstvena atrakcija, ki je doma nima nihče drug.Sence so poleti zelo kratke, pozimi pa dolge. Zato so najbolj natančne meritve opravljene okoli enakonočja. Ta poteka dvakrat letno 20./21. marca in 22./23. septembra.
Risanje vodoravne ure
Številčnico lahko narišete z uporabo katerega koli brezplačnega računalniškega programa, ki je na voljo na internetu (npr. Shadows Pro) ali z orodja za risanje. Tukaj je navodilo po korakih (slika 4).
1.Narišite dve pravokotni črti AB in CO, ki se sekata v točki O. Tako ustvarjeni odseki bodo kasneje uporabljeni za označevanje ur: CO bo 12 o 'urna črta, AO - 6 zjutraj in OB - 18. Označili bodo tudi geografske smeri sveta
2.Iz točke O potegnemo črto IZ tako da ima kot COD vrednost, ki je enaka zemljepisni širini kraja, za katerega je ura zasnovana. V našem primeru je 50 °, kar ustreza južnim okrožjem Krakova. CO v točki F.
4.Iz točke F potegnemo premico GH vzporedno z AB.
5.Iz točke F s kalibrom izmerimo dolžino odseka FE in nato na CO označimo točko C tako, da je FC enako FE.
6.Iz točke O s kalibrom odmerimo dolžino odseka OC in nato na premici AB označimo točki A in B tako, da sta OA in OB enaki OC.
7.Iz točk A, B in C narišite loke poljubnega enakega polmera.
8.Loke razdelimo na kote po 15°
9.Iz točke C podaljšamo krake kotov tako, da sekajo premico GH.
10.Iz dobljenih točk J in L narišemo premici JK in LM, ki sta vzporedni s CO in sekata premico AB.
11Iz točk A in B podaljšamo krake kotov, ki ločujeta njune loke, tako da sekata premici JK in LM.
12.Iz točke O narišemo premice, ki povezujejo O z mesti, kjer so kraki kotov sekali premice GH, JK in LM.
Urne vrstice vodoravne sončne ure so zdaj pripravljene. Tukaj je opisano, kako označite ure na izrisani uri (slika 5, vrstni red njihovega nanosa mora biti v smeri urinega kazalca)V zgornjem primeru lahko vidite lok, narisan okoli točke O, kjer se urne črte končajo .Ni nujno, vendar se zahvaljujoč temu izognemo zgostitvi, ki nastane, ko je na enem mestu skoncentriranih toliko črt. To je zgolj estetsko vprašanje. Končano sončno uro nastavimo tako, da črta CO sovpada z lokalno meridiansko črto, ki smo jo prej označili na mestu, kjer je bila ura nameščena. Točka C in konec gnomona morata biti obrnjena proti severu, točka A proti zahodu, točka B pa proti vzhodu. Točka O je pomembna še iz enega razloga: je tako imenovano središče sončne ure, v kateri mora biti spodnja konica gnomona
Dariusz Oczki
Urednik spletno mesto Gnomonika.pl
