שעון שמש הוא מכשיר שמשתמש במיקום השמש כדי לקבוע את הזמן. השרביט הזקוף, המכונה הגנומון, ממוקם כדי להטיל צל על שעון השמש המסומן מראש. כשהשמש נעה על פני השמים, הצל שלה גם יזוז. ניתן להדגים בקלות את הרעיון הזה בחצר האחורית שלך עם שעון שמש פשוט מאוד עשוי מקל וחופן חלוקי נחל. ישנם גם פרויקטים קלים נוספים שילדים יכולים לעשות כדי ללמוד את המושגים. למשהו קצת יותר מתקדם, אתה יכול להכין שעון שמש קבוע בגינה או בחצר האחורית שלך. עם מעט מדידות ועבודות נגרות, שעון זה יגיד לך את הזמן בדיוק רב.
שלב
שיטה 1 מתוך 3: שימוש במקלות ואבנים
שלב 1. אסוף ציוד
שעון השמש הבסיסי הזה הוא דרך מצוינת להסביר את הרעיון הזה עם קצת תכנון. כל מה שאתה צריך כדי להכין אותם הם כמה פריטים פשוטים שנמצאים בחצר האחורית. כלים אלה הם מקל ישר (באורך של כחצי מטר), כמה גרגירי חלוקי נחל, ושעון או טלפון סלולרי כדי לספר את השעה.
שלב 2. מצא אזור שטוף שמש לחיבור המקל
חפש מקום שמקבל חשיפה מלאה לשמש לאורך כל היום. טובלים קצה אחד של המקל לתוך הדשא או האדמה. אם אתה גר בחצי הכדור הצפוני, הטה מעט את המקל לכיוון הצפון. אם אתה גר בחצי הכדור הדרומי, הטה מעט את המקל לכיוון דרום.
- אם אינך יכול למצוא אזורי דשא רך, אלתר.
- ממלאים דלי קטן בחול או בחצץ ושותלים מקל ממש באמצע.
שלב 3. התחל בשעה 7:00 בבוקר
אם אתה רוצה לסיים להכין את שעון השמש ביום אחד, התחל בבוקר לאחר שהשמש זורחת לגמרי. צפה במקלות בשעה 7:00 בבוקר. כאשר השמש זורחת עליו, המקל מטיל צל. השתמש באחת מהחלוקים כדי לסמן היכן הצל נופל על הקרקע.
שלב 4. בדוק מחדש את המקל כל שעה
הגדר שעון מעורר או עקוב אחר השעון שלך כך שתוכל לעדכן את שעון השמש שלך כל שעה. צפה שוב בשעה 8:00 בבוקר והשתמש בחלוקי נחל נוספים כדי לסמן היכן צל המקל נפל על הקרקע. עשו את אותו הדבר בשעה 9:00 בבוקר, 10:00 בבוקר וכן הלאה.
- אם אתה רוצה דיוק גבוה, השתמש בגיר כדי לסמן כל חלוק נחל בזמן המדויק שאתה מניח אותו על הקרקע.
- הצל ינוע בכיוון השעון.
שלב 5. המשך בתהליך זה עד הערב
חזור כל שעה וסמן עם חצץ על הקרקע. עשו זאת עד שאין יותר אור שמש במהלך היום. שעון השמש שלך יסתיים בסוף היום. כל עוד השמש זורחת, תוכל להשתמש במכשיר פשוט זה כדי לברר מה השעה.
שיטה 2 מתוך 3: שימוש בלוחות נייר וקשיות
שלב 1. אסוף ציוד
שעון שמש קל זה פרויקט נהדר לילדים ביום קיץ חם. הכלים הדרושים פשוטים מאוד - כנראה שכולם כבר נמצאים בבית. פריטים אלה הם עפרונות / טושים, לוחות נייר, עפרונות חדים, סיכות דחיפה, סרגלים וקשיות פלסטיק ישרות.
התחל להכין את צלחות הנייר בסביבות השעה 23:30 ביום שטוף שמש וללא עננים
שלב 2. כתוב את המספר 12 בקצה הצלחת
השתמש בעפרונות עפרונות או סמנים לשם כך. קח עיפרון חד והדבק אותו במרכז צלחת הנייר. הסר את העיפרון כך שתקבל חור באמצע.
שלב 3. השתמש בסרגל כדי לצייר קווים ישרים
ציירו מהמספר 12 אל החור שיצרתם במרכז הצלחת. מספר זה מייצג 12 בצהריים.
שלב 4. השתמש במצפן כדי לקבוע את הקוטב השמימי הקרוב ביותר
הקש, או הגנומון שלך, אמור להצביע על הקוטב השמימי הקרוב ביותר, המקביל לציר כדור הארץ. זהו הקוטב הצפוני עבור אלה שחיים בחצי הכדור הצפוני. אם אתה גר בחצי הכדור הדרומי, זהו הקוטב הדרומי.
שלב 5. הוציאו את הצלחת החוצה ממש לפני הצהריים
הניחו אותו באדמה באזור שיזכה לחשיפה מלאה לשמש לאורך כל היום. תקע את הקש בחור במרכז הצלחת.
שלב 6. לחץ קלות על הקש
עשו זאת כך שהקש יהיה בזווית לכיוון הקוטב השמימי הקרוב ביותר.
שלב 7. סובב את הצלחת בדיוק במהלך היום
סובב אותו כך שצל הקש יהיה מקביל לקו שציירת. מכיוון שאתה רק מודד שעות אור, הצלחת תיראה כמו שעון המציג 12 שעות בלבד.
שלב 8. מניחים את הצלחת על הקרקע
הדביקו כמה סיכות דחיפה דרך הצלחת כדי למנוע מהן לזוז.
שלב 9. התבונן שוב בצלחת כעבור שעה
בשעה 13:00 הסתכלו שוב על הצלחת ובדקו את מיקום צל הקש. כתוב את המספר 1 בקצה הצלחת שבה הצל נופל.
שלב 10. הגדר אזעקה וחזור כל שעה
המשך לסמן את מיקום הצל הנופל על קצה הצלחת. תבחין כי הצל נע בכיוון השעון.
שלב 11. שוחח עם ילדך על הצל
שאל מדוע הם חושבים שהצל נע. הסבר מה קורה כאשר הצל נע סביב שעון השמש.
שלב 12. חזור על תהליך זה עד הערב
המשך לסמן את הצלחות כל שעה עד שיסתיים אור היום שלך. בשלב זה, שעון השמש יושלם.
שלב 13. בדוק את הצלחת למחרת
בקשו מילדכם להביט לאחור על הצלחת ביום השמש הבא ולספר לכם את הזמן המבוסס על מיקום הצללים. ניתן להשתמש במכשיר פשוט זה לקביעת השעה ביום ביום שטוף שמש.
שיטה 3 מתוך 3: הכנת שעון שמש מתקדם
שלב 1. חותכים עיגול בקוטר 50 ס"מ מדיקט בעובי 2 ס"מ
המעגל הזה יהיה הפנים של שעון השמש. מצפים את שני צידי עיגול העץ בפריימר. בזמן שהפריימר מתייבש, חשוב על איך אתה רוצה שעון השמש ייראה. עליך לבחור סגנון מספר, כגון ספרות רומיות, ספרות סטנדרטיות וכן הלאה.
- בחר את הצבע שברצונך להשתמש בו, ואם תרצה, תמונה או איור לצרף את פני השעון.
- צייר מספר עיצובים שונים עד שתבחר עיצוב סופי.
שלב 2. צייר את העיצוב הסופי שלך על פיסת נייר גדולה
תוכלו להשתמש בעיצוב זה כסטנסיל להעברת העיצוב על עיגול העץ. אז צייר בקנה מידה. כעת עליך להזין את המספרים בעיצוב, הדורש מעט מדידה מדויקת. השתמש בקו ישר ובמדחס כדי לעשות זאת.
- התחל עם המספר 12 בחלק העליון ממש, כמו הפנים של השעון.
- מדוד את מיקום מרכז המעגל, ולאחר מכן השתמש בסרגל כדי לצייר קו ישר מהמספר 12 למרכז המעגל.
שלב 3. השתמש במדחס כדי למדוד בדיוק 15 מעלות ימינה
סמנו שם את המספר 1. השתמש בסרגל כדי לצייר קו שעון נוסף. המשך לסמן את המספרים בדיוק 15 מעלות זה מזה. הזז עם כיוון השעון והשתמש במכשיר הכוונה כדי להמשיך ולסמן את המספרים. המשך עד שתגיע ל 12. זה יהיה ממש מול 12 הראשונים. שני מספרים אלה מייצגים יום ולילה.
- לאחר מכן התחל שוב עם 1 עד שתחזור ל -12 הראשונים בחלק העליון. מספרים אלה מסומנים כעת במדויק על הנייר.
- 24 השעות המלאות מיוצגות במידת הדיוק הגדולה ביותר. ככל שעונות השנה משתנות, כך גם מיקום כדור הארץ משתנה. בקיץ הימים ארוכים יותר. בחורף הימים קצרים יותר.
- ישנם ימים בקיץ שאור היום נמשך יותר מ -12 שעות.
שלב 4. צבע את העיצוב שלך על עיגול העץ
השתמש בנייר שלך כסטנסיל כך שהמספרים ושורות השעה יתאימו למה שמדדת בדיוק. השתמש בסמן צבע כדי למקם את המספרים על העץ מכיוון שזה יכלול עבודת פרטים קטנים. סמני צבע עדיפים על סמני קבע מכיוון שהם עמידים יותר לאלמנטים.
שלב 5. צור gnomon
הגנומון הוא החלק של שעון השמש שיטיל צל. השתמש בצינור מושחל, ותצטרך למדוד אותו באורך של כ- 5 או 7.5 ס"מ. הקוטר הוא 1.25 ס"מ. וודא שקוטר הגנומון רחב מעט יותר מהצינור עצמו. הפוך את הקצוות לחרוטים.
- אורך הצינור וקצה הגנומון לא יעלה על 7.5 ס"מ.
- צייר את gnomon בכל צבע שאתה אוהב. זה ימנע ממנו להחליד.
שלב 6. הכינו את עמודי ההרכבה של שעון השמש
פני השעון השמש, כלומר עיגול העץ, יותקנו על עמוד זה. תזדקק לבולארד קרש מעץ 4x4x8 שהותקן בחוץ. בולדרים אלה צריכים להיות ישרים לחלוטין ואין בהם סדקים גדולים. כדי להתקין כראוי, יש לחתוך את החלק העליון של הבולדר בזווית ישרה.
- כדי לקבל את הזווית הזו, הפחיתו 90 מעלות מקו הרוחב הנוכחי שלכם.
- לדוגמה, אם אתה בקו הרוחב 40 N, צייר זווית של 50 מעלות על לוח עץ 4x4.
שלב 7. חותכים את הפינות על העמודים
צייר קו בפינה הימנית בעזרת סרגל נגר. צייר קו זה 15 ס מ מהחלק העליון של העמוד. קו זה הוא הצד התחתון של הפינה. השתמש במדחס כדי למדוד אותו, ולאחר מכן חותך את הזווית בעזרת מסור.
- לאחר מכן מודדים את מרכז פני השעון השמש ומקדחים שם חור.
- בדוק את הרכבה של העמוד על פני שעון השמש בעזרת ברגים של 2 מ"מ, רק כדי לוודא שהכל במקום מאובטח.
שלב 8. לחפור חורים עבור העמודים
מצא מקום שטוף שמש עבור שעון השמש שלך וחפור חור להתקנת הסוללה. הקפד לא להפריע לכבלים או לקווים תת קרקעיים. הכנס את הסוללה לתוך החור. בדוק אותו כדי לוודא שהוא נמצא 1.5 מטר מהקרקע כאשר אתה עומד זקוף. השתמש במצפן כדי לוודא שהזווית שחתכת במוצב פונה צפונה. השתמש ברמה רמה כדי לוודא שהיא נמצאת במצב זקוף.
- תקן את הבולדר לצמיתות על ידי שפיכת מלט על התחתית.
- הניחו למספר ימים לחלוף לפני הצמדת פני השמש על מנת לאפשר למלט להתייבש לחלוטין.
שלב 9. צרף את פני שעון השמש למוצב
השתמש בברגים בקוטר 2 מ"מ באורך של 5 ס"מ לחיבור הפנים. הדק את הברגים מספיק כך שיחזיקו את הפנים במקומן, אך עדיין תוכל להפוך את הפנים בקלות. מניחים את האוגן ממש מעל פני שעון השמש.
- אתה אמור להיות מסוגל לראות את הבורג בחור המרכזי של האוגן.
- השתמש ביד ימין שלך כדי לחבר את צינור הגנומון אל האוגן, אותו עליך להחזיק ביד שמאל.
שלב 10. סובב את פני שעון השמש כך שקווי 6 בבוקר ו -18 בערב יהיו אופקיות
לאחר מכן התאם את gnomon כך שאותו קו נראה כאילו הוא עובר ישר למרכז. וודא שהקו בשעה 12 בצהריים נראה כאילו הוא ממש דרך הגנומון.
שלב 11. קבע את השעה והתקן את gnomon
עליך לקבוע את הזמן במהלך שעון הקיץ לקריאה מדויקת. החזק את האוגן ביד שמאל. השתמש ביד ימין כדי לסובב את פני שעון השמש. בדוק את השעה הנוכחית. המשך לסובב את הפנים עד שהצל של הגנומון יראה באותו זמן כמו שעון השמש. השתמש בעיפרון כדי לסמן היכן נמצאים ארבעת ברגי האוגן ולאחר מכן הסר את האוגן.
- כעת הדק את הברגים. אל תזיז את פני שעון השמש בזמן שאתה עושה זאת.
- מקדחים חורים עבור ארבעת הברגים ולאחר מכן מהדקים את האוגן על שעון השמש.
- לבסוף, התקן את gnomon במקומו.
