Ηλιακό ρολόι, ισημερινού τύπου

Ηλιακό ρολόι

Στο πλαίσιο του project οι εκπαιδευόμενοι του ΣΔΕ αναζήτησαν πληροφορίες για το ηλιακό ρολόι. Την ιδέα για το θέμα τους έδωσαν οι κατασκευές παλιών μαθητών του Σχολείου και η πρόταση του πρώην Διευθυντή του ΣΔΕ κ. Αργυρού Ε. για την κατασκευή ενός ηλιακού ρολογιού στην Ερμούπολη.

Με την ευκαιρία αυτή επανήλθε το θέμα του αιτήματος του ΣΔΕ προς το Δήμο Σύρου-Ερμούπολης για την τοποθέτηση ενός ηλιακού ρολογιού, ισημερινού τύπου στην περιοχή Νησάκι του λιμανιού της Ερμούπολης.

Χαρήκαμε με την καταφατική απάντηση του Δήμου και παράλληλα με την υλοποίηση των ενεργειών κατασκευής του μνημείου οι εκπαιδευόμενοι θα κατασκευάσουν ένα ηλιακό ρολόι σύμφωνα με τις οδηγίες που βρήκαν  στο greekelephant.blogspot.com τις οποίες και παραθέτουμε παρακάτω για όποιον ενδιαφέρεται να κατασκευάσει ένα ηλιακό ρολόι αυτού του τύπου.

ΒΗΜΑ 1. ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΠΛΑΙΣΙΟΥ

Υλικά που χρειάζονται : 

– Ένα κομμάτι μελαμίνης πάχους 6 mm και διαστάσεων 30 cm x50 cm .

– Ένα διαβήτη και ένα χάρακα

– Μολύβι για να γράψετε τις ώρες

– Ένα τρυπάνι για να κάνετε τρύπα 6 mm στο κέντρο του κύκλου.

Εφαρμογή: θα χρειαστεί να φτιάξετε τους 2 κύκλους των σχημάτων στις 2 όψεις του πλαισίου (Βοριάς: μπροστινή όψη ,  Νοτιάς: πίσω όψη).

Προσοχή: Οι κύκλοι θα πρέπει να έχουν το ίδιο κέντρο 

ΒΗΜΑ 2. ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΚΑΙ ΤΟΠΟΘΕΤΗΣΗ ΓΝΩΜΟΝΑ

Ο  Γνώμονας είναι το μεταλλικό αντικείμενο του οποίου η σκιά θα δείχνει την ώρα.

Υλικά που χρειάζονται :

– Ένα κομμάτι σιδερένιας βέργας μήκους 14 cm με ραβδώσεις ώστε περνώντας παξιμάδια να στερεώνεται στο κέντρο του κύκλου.

– Παξιμάδια και ροδέλες για τη στερέωση του γνώμονα.

Εφαρμογή: Αφού κάνετε την τρύπα των 6 mm στο κέντρο του κύκλου περνάτε τη σιδερένια βέργα αφήνοντας ίσα περιθώρια από τις δύο όψεις του πλαισίου. Στηρίζετε καλά τον γνώμονα με τις ροδέλες και τα παξιμάδια στο πλαίσιο ώστε να είναι κάθετος και να μην κουνάει.  Για ασφάλεια βάλτε ένα παξιμάδια και στην άκρη του γνώμονα ώστε να μην είναι μυτερή και τραυματιστεί κάποιος.

ΒΗΜΑ 3. ΚΑΤΑΣΚΕΥΣΗ ΒΑΣΗΣ ΓΙΑ ΤΟΠΟΘΕΤΗΣΗ ΤΟΥ ΠΛΑΙΣΙΟΥ

Υλικά που χρειάζονται:

– Ένα κομμάτι κόντρα πλακέ πάχους 16 ή 18 mm και διαστάσεων 30 cm x 50 cm

– Τέσσερα πλαστικά πόδια όπως αυτά που μπαίνουν σε έπιπλα, κουζίνες.

– Βίδες και κατσαβίδι.

Εφαρμογή: στερεώνετε τα πόδια στη βάση.

ΒΗΜΑ 4. ΣΤΗΡΙΞΗ ΤΟΥ ΠΛΑΣΙΟΥ ΠΑΝΩ ΣΤΗ ΒΑΣΗ

Υλικά που χρειάζονται:

– Δύο κομμάτια σανίδας σχήματος ορθογωνίου τριγώνου πάχους 18 mm  και ύψους 140 mm.

Προσοχή: Η κλίση (γωνία βάσης)  θα πρέπει να είναι ίση με ΚΛΙΣΗ = 90-φ   όπου φ το γ. πλάτος του τόπου. (Στις εικόνες αναφέρεται φ=35^Ο  το γ. πλάτος της Κρήτης).

– Τέσσερις μικρές σιδερένιες γωνίες των 3cm (2 γωνίες για κάθε τρίγωνο).

– Βίδες και κατσαβίδι.

Εφαρμογή: τοποθετείστε τα ορθογώνια τρίγωνα σε αντιδιαμετρικά σημεία ώστε το πλαίσιο που θα δείχνει την ώρα να είναι παράλληλο με τη βάση.

ΒΗΜΑ 5. ΣΤΗΡΙΞΗ ΤΟΥ ΠΛΑΙΣΙΟΥ

Υλικά που χρειάζονται:

• Βίδες και κατσαβίδι

Εφαρμογή: βιδώνετε το πλαίσιο στα ορθογώνια τρίγωνα

ΒΗΜΑ 6. ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΣ ΤΟΥ ΗΛΙΑΚΟΥ ΡΟΛΟΓΙΟΥ

Το ηλιακό ρολόι θα πρέπει να τοποθετηθεί έτσι ώστε να είναι προσανατολισμένο ακριβώς με τη διεύθυνση του γεωγραφικού μεσημβρινού Βορρά-Νότου. Υπάρχουν πολλοί τρόποι για να γίνει αυτό όχι πάντως με τη μαγνητική πυξίδα η οποία δείχνει τον μαγνητικό βορρά και όχι τον πραγματικό γεωγραφικό Βορρά.

Όταν ο ήλιος μεσουρανεί κάποια στιγμή το μεσημέρι, (δηλαδή βρίσκεται στο μέσο του ουρανού και στο ψηλότερο σημείο), τότε η σκιά σε ένα αντικείμενο που είναι κάθετο σε επίπεδο έδαφος θα δείχνει τη διεύθυνση Βορρά-Νότου. Τότε η σκιά του αντικειμένου είναι η μικρότερη δυνατή.

Τη στιγμή που ο ήλιος μεσουρανεί  θα πρέπει να στρέψετε το ηλιακό ρολόι έτσι ώστε η σκιά του γνώμονα να δείχνει ακριβώς στην ένδειξη 12.

Αν ο ήλιος μεσουρανεί πάνω στον τόπο σας στις 12.15 (εκείνη τη μέρα) τότε το ηλιακό ρολόι πρέπει να στραφεί ώστε η σκιά του γνώμονα να δείχνει ακριβώς στο 12 και όχι στο 12:15.

Μετά την ακριβή τοποθέτηση δε θα πρέπει να μετακινηθεί το ρολόι από τη θέση του.

Υλικά που χρειάζονται:

– Ένα αλφάδι γιατί θα πρέπει εκεί που θα τοποθετηθεί το ηλιακό ρολόι η θέση να είναι απόλυτα οριζόντια με ρύθμιση των ποδιών της βάσης.

Οδηγίες χρήσης (Διορθώσεις)

1) Οι ώρες που διαβάζετε στο ηλιακό ρολόι αφορούν τη χειμερινή ώρα, .όταν αλλάζει η ώρα και γίνεται θερινή πρέπει να προσθέσετε μία ώρα.

2) Η τροχιά της Γης γύρω από τον Ήλιο δεν είναι κυκλική αλλά ελλειπτική δηλαδή υπάρχουν διαφορές στην ώρα που δείχνει ο ήλιος και στην ώρα των ρολογιών μας.

Με βάση την αλλαγή της συχνότητας περιστροφής της Γης γύρω από τον εαυτό της και λόγω της διακύμανσης της απόστασης της από τον Ήλιο πρέπει να γίνονται κάποιες διορθώσεις όπως αναφέρονται στον παρακάτω Πίνακα 1.

ΠΙΝΑΚΑΣ 1.

3) Επειδή δε μεσημεριάζει παντού ή πάντα ακριβώς στις 12.00 (αυτό οφείλεται στο γεωγραφικό μήκος του τόπου σε συνάρτηση με τις ζώνες της ώρας) η τελική διόρθωση θα πρέπει να λάβει υπόψη και αυτόν τον παράγοντα σύμφωνα με τον Πίνακα 2.

ΠΙΝΑΚΑΣ 2.

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ 1:

Αν ο τόπος μας έχει γεωγραφικό μήκος 23 μοίρες (Θεσσαλονίκη) και την 1 Ιουνίου (Θερινή ώρα) το ηλιακό μας ρολόι δείχνει  11:30 τότε οι διορθώσεις που πρέπει να γίνουν είναι:

Α) Λόγω θερινής ώρας προσθέτουμε 1 ώρα.

Β) Από τον Πίνακα 1 προσθέτουμε  5 λεπτά

Γ) Από τον Πίνακα 2  προσθέτουμε  28 λεπτά

Σύμφωνα με τα ρολόγια μας η ώρα είναι 11:30 + 01:00 + 00:05 + 00:28 = 13:03.

 ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ 2:
Αν ο τόπος μας έχει γεωγραφικό μήκος 25 μοίρες (Ηράκλειο) και την 19 Ιανουαρίου (χειμερινή ώρα) το ηλιακό μας ρολόι δείχνει  11:30 τότε οι διορθώσεις που πρέπει να γίνουν είναι:

Α) Λόγω χειμερινής ώρας  δεν κάνουμε αλλαγή.

Β) Από τον Πίνακα 1 αφαιρούμε  10 λεπτά

Γ) Από τον Πίνακα 2  προσθέτουμε  20 λεπτά

Σύμφωνα με τα ρολόγια μας η ώρα είναι  11:30 + 00:00 – 00:10 + 00:20 = 11: 40.