В прошлой статье про солнечные часы, отмечалось, что самым простым типом солнечных часов являются экваториальные солнечные часы, но их простота приводит к тому, что пользоваться этими часами в Северном полушарии можно только астрономической весной (от весеннего равноденствия до летнего солнцестояния) и астрономическим летом (от летнего солнцестояния до осеннего равноденствия), когда Солнце располагается выше небесного экватора. Этого недостатка лишены горизонтальные солнечные часы. Они могут работать весь год, но заметно сложнее в изготовлении, так как их циферблат необходимо разбивать на неравномерные сектора [1].
Для изготовления горизонтальных солнечных часов можно воспользоваться методикой описанной в книге «Энциклопедический словарь юного астронома» [2] на страницах 260-261.
1) На заготовке циферблата чертится линия север-юг, на ее северном конце ставится отметка «12 часов».
2) Отмечается точка, в которой будет установлен гномон.
3) Из точки установки гномона от линии север-юг под определенными углами откладываются отрезки соответствующие нужным моментам времени. Необходимые углы вычисляются по формуле
где – географическая широта, – интервал времени от полудня до нужного часа дня (1 час соответствует 15 градусам). Готовую таблицу углов можно найти в [3] на странице 305.
4) На второй половине будущего циферблата зеркально откладываем отрезки под теми же углами.
Так как сейчас на дворе третье десятилетие XXI, то выполнять все эти операции вручную уже не обязательно. Особенно грустно все рисовать с помощью транспортира, если интересно посмотреть, как будет меняться вид циферблата для разных широт. Поэтому автор решил использовать всю мощь современных информационных технологий и написал небольшую программу для разметки циферблата горизонтальных солнечных часов на языке Pascal 🙂
Эта программа формирует файл с данными, которые можно отобразить в программе Gnuplot.
Используя код, представленный выше, можно получить циферблат горизонтальных солнечных часов для нужной широты. Ниже представлены циферблаты, построенные для широт от 65 до 40 градусов с шагом 5 градусов.
5) Остается каким-либо образом получить материальный образец циферблата. В простейшем случае его можно распечатать и наклеить на плотное картонное основание.
После этого необходимо установить гномон так, чтобы угол между ним и линии отмечающей 12 часов, т.е. направлением на север, был равен широте места наблюдения. В простейшем случае гномон можно сделать из проволоки.
При этом гномон будет указывать на Северный полюс небесной сферы, а показания часов не будут зависеть от склонения Солнца [4].
При использовании солнечных часов следует помнить, что они показывают местное истинное солнечное время. Для того, чтобы показания солнечных часов перевести к используемому нами местному времени необходимо внести поправку, рассчитываемую по формуле
где – уравнение времени [1], которое зависит от номера дня в году и меняется в диапазоне от +14,3 мин (12 февраля) до -16,4 мин (4 ноября), – разница времени между вашим городом и Москвой, – разница между московским и всемирным временем (3 часа с учетом декретного времени, раньше, когда в России использовалось летнее время в период действия летнего времени разница была 4 часа), – географическая долгота города, выраженная в единицах времени (1 градус равен 4 минутам). Как видно для стационарных часов все компоненты, кроме уравнения времени можно определить один раз.
В конце статьи предлагаю вашему вниманию видеоклип композитора Андрея Климковского на музыкальную композицию “Северная корона” из одноименного альбома, в котором фигурирую горизонтальные солнечные часы с первой иллюстрации.
Энциклопедический словарь юного астронома. Составитель Н.П.Ерпылев – М.: Педагогика, 1986 г.
Представьте себе день без учета времени. Первый день отпуска не в счет. Как не опоздать на работу? Как договориться о встрече или вовремя забрать ребенка из садика? Немыслимо!
Определять время по часам – для нас дело привычное. С этим справляются даже дети. Однако когда и где появились первые часы, и как они выглядели, ответит не каждый взрослый.
А ведь история возникновения часов удивительно интересная! Первыми попытками определить время стали наблюдения за небесными светилами. Древние люди научились определять время в течение дня по тому, как менялось положение тени от солнца. Ночью же ориентировались на звезды.
Примерно 3,5 тысячи лет назад в Вавилоне был изобретен простейший прибор для измерения времени. Воткнутый в землю шест, вокруг которого нарисована шкала времени, лег в основу солнечных часов . Просто и гениально.
Существенным недостатком в солнечных часах было то, что они могли «ходить» только на улице. Да и то в солнечную погоду. Видимо, поэтому изобрели водяные часы . Они получили широкое распространение и были особенно популярны в Египте, Греции, Китае и ряде азиатских стран. Водяные часы использовались до конца XVIII столетия.
Еще одним интересным изобретением по измерению времени стали песочные часы . Известно, что их использовали еще древние греки и римляне. Такие часы используются до сих пор, например, в некоторых областях медицины.
А вы знаете, что самые большие песочные часы были установлены на Красной площади в 2008-м году. Их высота составила 11,9 метров, а вес ? 40 тонн.
Революционный прорыв в измерении времени – появление механических часов . На смену механическим часам пришли кварцевые, электрические и электронные .
Самые известные часы в мире: Куранты Московского Кремля, Биг-Бен, Пражские куранты, Башня Зиммера.
А теперь о самом главном!
Компания «Умничка™» создала инновационное оборудование для ДОО?детскую метеорологическую площадку. Специально для детей дошкольного и младшего школьного возраста.
Метеоплощадка прекрасно смотрится на любом уличном участке детской образовательной организации. Она оснащена приборами, аналогичными тем, что используют профессиональные метеослужбы. Теперь на протяжении всего года дети могут наблюдать изменения погоды, измерять атмосферное давление, температуру и влажность воздуха, уровень осадков.
Один из приборов, к которому малыши проявляют особый интерес ? солнечные часы . Стоит отметить, что солнечные часы не укажут точного времени, но помогут ребенку понять принцип измерения и изучить такие понятия, как время, тень, длина. Практика показала, что дети получают огромное удовольствие, самостоятельно работая с солнечными часами на метеоплощадке.
Солнечные часы просты в использовании. Дети, которые знают цифры и умеют считать до 12, определяют по часам время. У остальных ребят есть прекрасная возможность расширить свои знания по арифметике.
На нашей метеоплощадке солнечные часы выглядят очень привлекательно для детей. На круглом желтом столе, как на Солнышке, расположены цифры от 1 до 12. В центре установлен металлический плавник (гномон), по которому-то и определяют время (тень от гномона падает на циферблат).
На протяжении всего солнечного дня тень от гномона поворачивается за Солнцем по кругу часов. Каждый раз, выходя на прогулку, дети будут замечать этот удивительный факт, напоминающий о беспрерывном движении нашей планеты.
Какие задачи решает занятие по солнечным часам
Во-первых, расширяет кругозор детей. Педагог знакомит группу с историей создания солнечных часов, а также рассказывает о других видах часов. Во-вторых, дает представление о важной роли часов в жизни человека, о понятии времени. В-третьих, развивает любознательность, творческое воображение, исследовательский интерес к механизмам и приборам.
Давайте рассмотрим несколько примеров, как педагог может работать с детьми, используя прибор «Солнечные часы».
Занятие 1. «Скажи, который час»
Групповая работа для детей средней, старшей и подготовительной групп. Педагог знакомит детей с конструкцией солнечных часов, расширяет кругозор, вводя новые понятия и объясняет их принцип действия.
«Дети, посмотрите внимательно на наши солнечные часы. Давайте скажем, какой они формы. Правильно – круглые. Вы видите на них цифры – это циферблат часов. А вы заметили, что на наших часах, в центре, есть плавничок. Этот плавничок называется гномон, и именно он поможет нам определить время.
Когда солнце встает над землей, у гномона-плавничка появляется тень. Вот посмотрите! Солнце катится по небу, и тень скользит по нашим часам, переходит с одной цифры на другую. Вот эта тень и есть стрелка солнечных часов. И на какую цифру тень-стрелка показывает — такое сейчас время.»
Вопрос: «Скажите, а сейчас у нашего гномона-плавничка есть тень? (Ответы) Правильно, есть! На какую цифру она показывает? (Ответы) Верно, это значит, что сейчас ___ часов. Теперь мы с вами умеем определять время по солнечным часам. Молодцы ребята!»
Дети задают вопросы. Завершает занятие игра, в которой каждый ребенок группы пробует определить время.
Занятие 2. «Научный эксперимент»
Групповая работы для детей средней, старшей и подготовительной групп. Вместе с детьми отмечайте длину тени гномона 3 раза в день (утром, днем, вечером). Одновременно фиксируйте время и обращайте внимание детей на положение солнца.
Понаблюдав так за солнечными часами в течение 2-3 дней, помогите детям сделать важный научный вывод. Длина тени гномона зависит от положения Солнца. Тень всегда длиннее утром и вечером. А днем она короткая.
Задайте детям вопросы:
- Всегда ли можно определить время по солнечным часам. Почему так?
- Чем удобны или неудобны солнечные часы?
- Можно ли самим смастерить солнечные часы?
В конце упражнения прочитайте детям стихотворение о том, как делить сутки (можно показывать время суток по солнечным часам).
Я хочу Вам объяснить,
Как на части день делить.
Каждый может по часам
Время дня увидеть сам.
Утром солнышко встает,
За окошком рассветет.
Просыпаться нам пора,
В детский сад идти с утра.
Вот на улице светло,
Время полдника пришло.
Мы гулять, играть идем,
Много дел бывает днем!
Вот и солнышко садится,
Это вечер к нам стучится.
Вся семья вернется в дом,
Соберется за столом.
День закончился давно.
На дворе совсем темно.
Ночь приходит. Нам она
Доброго желает сна.
Занятие 3. «Какое время суток?»
Групповая работа для детей средней, старшей и подготовительной групп. Педагог учит детей определять время суток. Дает понятия: сутки, утро, день, вечер и ночь. Это занятие проводится с детьми во время прогулок в течение дня. Лучше в летнее время, когда утром воспитатель встречает детей на игровом участке детского сада.
Задача состоит в том, чтобы определить по солнечным часам:
- утреннее время – время прихода детей в сад,
- дневное время, когда дети выходят на улицу играть,
- и вечернее время – уход домой.
Можно использовать сюжетные картинки с изображением времени суток. Или предложить четыре варианта цветных карточек. Например, черная карточка – ночь, желтая – день, голубая – утро, синяя – вечер.
Дидактическое пособие для Вашего детского сада
С помощью солнечных часов педагог ДОО закладывает прочный фундамент для интеллектуального потенциала детей. Речь о развитии мыслительных, математических, логических и аналитических способностей дошкольников всех половозрастных групп.
Заказывайте настоящие солнечные часы для детского сада, чтобы каждая прогулка стала для Ваших ребятишек интересной и познавательной. Прибор продается в комплекте метеоплощадки — вместе с другими модулями, разработанными для предметно-исследовательской деятельности в ДОО.
Для заказа оставьте свою заявку на сайте или позвоните нам: 8 (800) 100-67-60.
Загрузка...