Terminologie der Sonnenuhr

Meine Homeschooler studieren die Sonne und die Zeit. Wir haben einen Zaunpfosten aufgestellt, um einen Schatten zu erzeugen, und wir verwenden ihn mit Experimenten, die ich im Internet gefunden habe, um die Sonne zu verfolgen.

Was wir nicht finden können, sind Informationen darüber, wie man auf andere Punkte auf einer Sonnenuhr als den Sonnenmittag Bezug nimmt. Wie heißen die anderen Zeitpunkte auf der Sonnenuhr? Wir haben die Sonnenuhr unten gekauft. Abgesehen von den römischen Ziffern hat die Sonnenuhr klare Markierungen für verschiedene Zeiten. Es scheint jedoch nicht mit einem Zifferblatt übereinzustimmen, da es 17 Referenzpunkte hat, nicht die erwarteten 12.

Nicht in der Lage zu sein, das Gesicht der Sonnenuhr zu lesen, erweist sich als frustrierend. Zum Beispiel wollen meine kleinen Experimentatoren den Unterschied sehen, den ein verfolgter Schatten macht, der zur gleichen Beobachtungszeit im Vergleich zur gleichen Sonnenzeit aufgenommen wurde.

Also suche ich nach Möglichkeiten, die Zeitpunkte auf einem Sonnenuhrgesicht richtig zu lesen und zu referenzieren. Nehmen wir zum Beispiel an, der Schatten zeigt auf die Position, die ich gezeichnet habe. Welche "Sonnenuhrzeit" ist das.

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Haben Sie Anweisungen zu dieser Sonnenuhr erhalten? Hast du einen Link zur Website des Händlers oder des Herstellers? Aus dem Winkel des Fotos ist es schwer zu erkennen, aber es sieht so aus , als ob die Stundenwinkel gleichmäßig verteilt sind, was impliziert, dass es sich um eine Art äquatoriale Sonnenuhr handelt , und Sie müssen den Winkel des Zifferblatts entsprechend Ihrem Breitengrad einstellen. OTOH, der Gnomon dieses Zifferblatts ist nicht korrekt für ein äquatoriales Zifferblatt, es ist besser für ein horizontales Zifferblatt geeignet. Also etwas verwirrend...
FWIW, dieser Wikipedia-Artikel über Sonnenuhren ist ziemlich gut. Es gibt einen Abschnitt, der erklärt, wie man von der Sonnenuhrzeit (lokale scheinbare Sonnenzeit) in die Standardzeit umrechnet. Sie müssen den Unterschied zwischen Ihrem Längengrad und dem Standardlängengrad Ihrer Zeitzone ausgleichen. Sie müssen auch die Zeitgleichung anpassen. Beispielsweise müssen Sie zu dieser Jahreszeit ca. 15 Minuten zur Sonnenuhrzeit hinzufügen, um die lokale Mittelzeit zu erhalten.
Mein Lieblingsteil der skurrilen Sonnenuhren-Terminologie ist die von Lewis Carroll: Ein „Wabe“ ist die Grasfläche, die eine Sonnenuhr umgibt. (weil es eine lange Welle davor und eine lange Welle dahinter geht)

Antworten (2)

Im Prinzip ist diese Sonnenuhr so ​​konzipiert, dass sie verwendet werden kann:

  1. Verwenden Sie den eingebauten Kompass, um die XII-Stundenmarkierung mit dem geografischen Norden auszurichten. Schlagen Sie die magnetische Deklination für Ihr Gebiet nach, um zu sehen, wie sich diese vom magnetischen Norden unterscheidet.

  2. Verwenden Sie das Scharnier unter der XII-Markierung, um das Zifferblatt für Ihren Breitengrad zu neigen, wie auf dem vertikalen Winkelmesser angegeben. Der Winkel des Gnomons über der Horizontalen sollte Ihrem Breitengrad entsprechen.

Kommentiertes Bild einer aufklappbaren Kompass-Sonnenuhr aus Messing

  1. Die Stundenmarkierungen, die dem Schatten des Gnomons am nächsten sind, zeigen die scheinbare Sonnenzeit an. Zum Beispiel ist die IX im nordwestlichen Viertel des Zifferblatts 9 Uhr morgens; die III im Nordostviertel ist 15:00 Uhr. Wenden Sie die Zeitgleichung an, um dies in die mittlere Sonnenzeit umzurechnen, z. B. ziehen Sie Mitte November 15 Minuten von der scheinbaren Sonnenzeit ab.

  2. Die zivile Zeit entspricht normalerweise der mittleren Sonnenzeit für ein nahes Vielfaches von 15 ° Länge; Die lokale mittlere Sonnenzeit unterscheidet sich um 4 Minuten pro Grad. Wenn Sie sich beispielsweise in der US Eastern Time Zone (basierend auf 75° W) befinden und Ihr Längengrad 80° W beträgt, fügen Sie 20 Minuten zu Ihrer mittleren Sonnenzeit hinzu, um EST zu erhalten. Fügen Sie ggf. 1 Stunde für Tageslicht/Sommerzeit hinzu.

In der Praxis scheint der Hersteller dieser Sonnenuhr der Ästhetik Vorrang vor der Genauigkeit eingeräumt zu haben. Stundenmarkierungen sollten von der Basis des Gnomons ausstrahlen, aber diese strahlen von der Mitte des Zifferblatts aus. Wenn Ihre Schüler motiviert genug sind, könnten sie als Folgeprojekt selbst eine genauere Sonnenuhr bauen. Ein äquatoriales Zifferblatt würde keine Trigonometrie erfordern, nur einen Winkelmesser.

Es gibt verschiedene grafische Konstruktionstechniken , die nicht viel Trigonometrie erfordern. Wenn Sie jedoch verstehen möchten, wie diese Konstruktionen funktionieren, ist trig sicherlich hilfreich. ;)
Wussten Sie nicht, dass ich die 1. Sonnenuhr auf dem Planeten kaufen würde, deren Markierungen keinen Sinn ergeben? Ab, um einen anderen zu kaufen. Dieses Mal werde ich sicherstellen, dass die Markierungen Sinn machen, da wir sie tatsächlich verwenden wollen.
@Bookaholic Andere Sonnenuhren sind nicht unbedingt sinnvoller. Die Punkte 3 und 4 in dieser Antwort gelten für jede Sonnenuhr.
@Bookaholic sundials.org hat ein gutes Sonnenuhrmuster , drucken Sie einfach die Seite für Ihren Breitengrad aus und folgen Sie den Anweisungen.

Der „Stock“, der einen Schatten wirft, wird „Gnomon“ genannt.

Der Gnomon sollte auf den himmlischen Nordpol zeigen (und ist daher für die meisten Menschen in gemäßigten Klimazonen um etwa 45 Grad angewinkelt, oder genauer gesagt um Ihren lokalen Breitengrad. Wenn Sie also Schottland auf 55 Grad Nord sind, sollten Sie den anwinkeln Gnomon bei 55 Grad zur Horizontalen.)

Wenn Ihr Zifferblatt senkrecht zum Gnomon steht, markieren Sie die Stunden in gleichen Winkeln, da sich die Sonne mit etwa 15 Grad pro Stunde um den Polarstern bewegt, markieren Sie alle 15 Grad eine Stunde. Dies bildet eine äquatoriale Sonnenuhr. Das ist einfach, aber jetzt, da Ihr Zifferblatt parallel zum Äquator ist, erhalten Sie keinen Schatten, wenn die Sonne südlich des Äquators steht.

Daher wird das Zifferblatt normalerweise horizontal gelegt, wobei die Winkel von einem senkrechten Zifferblatt zu einem horizontalen projiziert werden. Die Winkel zwischen den Stunden sind nun variabel, entsprechend der Trigonometrie

bräunen ⁡ H H = Sünde ⁡ L bräunen ⁡ ( 15 ∘ × T )
Wo L ist die geografische Breite der Sonnenuhr (und der Winkel, den der Gnomon mit dem Zifferblatt bildet), H H ist der Winkel zwischen einer gegebenen Stundenlinie und der Mittags-Stundenlinie (die immer nach Norden zeigt) in der Ebene, und T ist die Anzahl der Stunden vor oder nach Mittag.

Die Sonne bewegt sich jeden Tag einmal um den Polarstern herum, also würden Sie 24 Zeiteinheiten erwarten. Es ist jedoch ziemlich sinnlos, die Position des Schattens nach Sonnenuntergang zu markieren, daher markieren die meisten Sonnenuhren nicht alle 24 Stunden. Da das Zifferblatt nicht in der gleichen Ebene wie der Äquator liegt, sind die Winkel zwischen den Stunden aufgrund der Projektion nicht alle gleich.

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