Это цитата сообщения MonaLina Оригинальное сообщение
Карманные солнечные часы — игрушка из картона для самых любознательных
Автор Инна Пышкина: У нас с мужем появилась идея сделать компактные складные солнечные часы, которые запросто можно было бы переносить в кармане, и которые выглядели бы на манер тех образцов, что продаются в сувенирных магазинах за несколько тысяч рублей:). Воплотить такую идею в бумаге в принципе возможно, но конструкция получилась бы довольно сложной и ненадёжной. В итоге снова выручил наш любимый гофрокартон. Что у нас получилось, вы можете видеть на фото ниже. И теперь мы готовы представить новый мастер-класс о том, как сделать солнечные часы своими руками.
Горизонтальные солнечные часы: особенности конструкции
Как вы знаете (а если не знаете, почитайте предыдущий МК), солнечные часы бывают разных типов. Предыдущая наша модель относилась к экваториальному типу — в таких часах циферблат (кадран) располагается параллельно экватору, а гномон (т.е. указатель) — параллельно земной оси.
На практике это означает, что плоскость циферблата наклонена к горизонтальной плоскости под углом, зависящим от географической широты. При этом гномон находится в центре перпендикулярно кадрану.
Такие часы хороши в качестве стационарных. А вот в качестве переносной модели целесообразно использовать солнечные часы горизонтального типа. Особенность их в том, что плоскость циферблата, как следует из названия, расположена горизонтально, гномон же находится под наклоном к горизонтали под углом, равным географической широте той местности, для которой предназначены часы.
Кроме того, в отличие от экваториальных моделей у часов горизонтального типа часовые деления наносятся неравномерно, и их расположение также зависит от географической широты.
То есть перед каждым создателем горизонтальных солнечных часов стоит две задачи: закрепить гномон под нужным углом и сделать правильную шкалу времени.
Если первая решается довольно просто, то решение второй задачи не так очевидно. Но здесь есть, как минимум, 3 пути:
1) определить часовые отметки опытным путем, то есть сделать солнечные часы и в течение дня ежечасно отмечать положения тени от гномона, сверяясь по обычным часам, — вариант интересный, но долгий;
2) определить положения часовых отметок для нужной широты посредством геометрических построений — способ несложный, но требующий хотя бы базовых теоретических знаний (останавливаться на нём не будем, при желании соответствующие разъяснения в Интернете легко можно найти);
3) рассчитать положение часовых меток по формуле:
α=arctan (sin (φ)×tan (t)) ,
где
t — часовой угол Солнца (для целых часов истинного солнечного времени t=... -30°, -15°, 0°, 15°, 30°, ...),
φ — географическая широта,
α — угол между часовой меткой и полуденной линией (осью часов).
К примеру, вот так может выглядеть разметка циферблата горизонтальных солнечных часов:
Но есть и ещё одно решение, подготовленное специально для нашего случая. О нём речь пойдёт ниже.
А сейчас мне не терпится поделиться, как же всё-таки сделать солнечные часы из картона.
Карманные солнечные часы: порядок изготовления
Способ, которым мы с вами воспользуемся для создания нашей игрушки, — восхитителен своей простотой. Гофрокартон сам по себе достаточно плотный и объёмный материал. И благодаря этому, можно создавать объёмные формы без всяких развёрток, просто склеивая картон слоями. Изделие в результате получается прочным, компактным и эстетичным.
Для изготовления карманных солнечных часов нам потребуются:
— немного гофрокартона толщиной 3 мм;
— белая офисная бумага;
— линейка и канцелярский нож;
— инструмент для биговки (о том, что именно можно использовать для этой операции с гофрокартоном, я подробно рассказывала в МК по изготовлению сейфа из картона);
— клей «Момент», двусторонний скотч.
Плюс к этому понадобятся шаблоны для вырезания деталей:
cardboard-sundial.pdf
6028 Downloads
Детали...
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
А здесь второй вариант шаблонов (с арабскими цифрами на циферблате):
cardboard-sundial-2.pdf
440 Downloads
Детали...
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
Ниже на фото вы можете видеть полный комплект деталей, которые необходимо вырезать.
Обратите внимание: по шаблону №1 необходимо вырезать 2 детали — одну с прорезью, другую без.
Ещё один важный момент: шаблоны на картоне следует располагать длинными сторонами вдоль волн гофры. В этом случае линии сгиба будут проходить поперёк волн, а это самое удобное положение.
После того, как заготовки вырезаны, деталь №2 необходимо пробиговать и согнуть.
Затем приступаем к сборке корпуса солнечных часов. Сначала приклеиваем обе детали, вырезанные по шаблону №1, к той части детали №2, что относится к основанию, - сверху и снизу.
Вот теперь мы подошли к тому этапу, на котором наша картонная заготовка обретёт облик настоящих солнечных часов.
Помогут в этом специальные наклейки, которые включены в набор шаблонов. Там же есть 6 вариантов циферблатов с разметкой для следующих географических широт северного полушария: 45º, 50º, 55º, 60º, 65º и 70º.
В паре с каждым из них идёт шаблон соответствующего гномона.
Таким образом, у нас получаются практически универсальные солнечные часы (по крайней мере, для российских широт). Достаточно выбрать циферблат и гномон ближайшей географической широты, и солнечными часами вполне можно пользоваться.
Та погрешность, которая будет иметь место, делу не помеха. Не стоит забывать, что сам этот прибор всё же служит не для определения точного местного времени — для этого есть другие, более привычные возможности. Он показывает солнечное время и не учитывает поясное, а также летнее время.
Но в качестве игрушки, а также наглядного пособия для изучения некоторых астрономических явлений и процессов, эти портативные солнечные часы подходят замечательно.
Итак, распечатываем наклейки на обычной офисной бумаге, вырезаем и приклеиваем их с помощью двустороннего скотча, как показано на фото.
Затем приклеиваем деталь №3 к детали №2 (к крышке), а также склеиваем друг с другом детали №4 и №5.
Вырез у детали №4 предусмотрен для того, чтобы в открытом состоянии крышка не перевешивала основание.
Закрываем часы и приклеиваем верхнюю часть крышки.
Если часы получатся недостаточно сбалансированными, и крышка все равно будет слегка перевешивать, снизу к основанию можно подклеить ещё один слой по шаблону №1. И проблема будет решена.
Вот, собственно, и всё. Карманные солнечные часы готовы. Устанавливаем гномон в прорезь, направляем полуденную линию на север и смотрим. Они работают!:)
После того, как время определили, гномон укладываем в вырез на крышке.
Закрываем солнечные часы на замочек и прячем в карман.
Теперь на вопрос: «Который час?», — у вас будет достойный ответ.
Ну, а если серьёзно, пользоваться такими часами детям, уверена, будет очень интересно. А ещё интереснее будет изготовить их своими руками. В том, что сделать солнечные часы, совсем не сложно, вы сейчас могли убедиться.
Приятного вам совместного творчества!
Ваша Инна Пышкина.