Кишенькові сонячний годинник - іграшка з картону для самих допитливих

Пару років тому на нашому сайті вже публікувався майстер-клас з виготовлення сонячних годин з паперу. Це була простенька, але цілком діюча модель, яка прекрасно підходить для пізнавальних занять з дітьми вдома або в школі. Згодом у нас з чоловіком з'явилася ідея зробити компактні складні сонячний годинник, які запросто можна було б переносити в кишені, і які виглядали б на манер тих зразків, що продаються в сувенірних магазинах за кілька тисяч рублів :). Втілити таку ідею в папері в принципі можливо, але конструкція вийшла б досить складною і ненадійною. У підсумку знову виручив наш улюблений гофрокартон. Що у нас вийшло, ви можете бачити на фото нижче. І тепер ми готові представити принципово новий майстер-клас про те, як зробити сонячний годинник своїми руками.

Горизонтальні сонячний годинник: особливості конструкції

Як ви знаєте (а якщо не знаєте, почитайте попередній МК), сонячний годинник бувають різних типів. Попередня наша модель ставилася до екваторіального типу - в такому годиннику циферблат (кадран) розташовується паралельно до екватора, а гномон (тобто покажчик) - паралельно земної осі.

На практиці це означає, що площина циферблата нахилена до горизонтальної площини під кутом, що залежать від географічної широти. При цьому гномон знаходиться в центрі перпендикулярно кадрану.

Такі годинники гарні в якості стаціонарних. А ось як переносну моделі доцільно використовувати сонячний годинник горизонтального типу. Особливість їх у тому, що площина циферблата, як випливає з назви, розташована горизонтально, гномон же знаходиться під нахилом до горизонталі під кутом, рівним географічній широті тій місцевості, для якої призначені годинник.

Крім того, на відміну від екваторіальних моделей у годин горизонтального типу годинні ділення наносяться нерівномірно, і їх розташування також залежить від географічної широти.

Тобто перед кожним творцем горизонтальних сонячних годин стоїть два завдання: закріпити гномон під потрібним кутом і зробити правильну шкалу часу.

Якщо перша вирішується досить просто, то рішення другого завдання не так очевидно. Але тут є, як мінімум, 3 шляхи:

1) визначити часові позначки досвідченим шляхом, тобто зробити сонячний годинник і протягом дня щогодини відзначати положення тіні від гномона, звіряючись по звичайних годинах, - варіант цікавий, але довгий;

2) визначити положення часових відміток для потрібної широти за допомогою геометричних побудов - спосіб нескладний, але вимагає хоча б базових теоретичних знань (зупинятися на ньому не будемо, при бажанні відповідні роз'яснення в Інтернеті легко можна знайти);

3) розрахувати положення часових міток за формулою:

t - часовий кут Сонця (для цілих годин істинного сонячного часу t =. -30 °, -15 °, 0 °, 15 °, 30 °.),

φ - географічна широта,

α - кут між годинниковою міткою і полуденної лінією (віссю годин).

Наприклад, ось так може виглядати розмітка циферблата горизонтальних сонячних годин:

Але є і ще одне рішення, підготовлене спеціально для нашого випадку. Про нього мова піде нижче.

А зараз мені не терпиться поділитися, як же все-таки зробити сонячний годинник з картону. 🙂

Кишенькові сонячний годинник: порядок виготовлення

Спосіб, яким ми з вами будемо використовувати для створення нашої іграшки, - чудовий своєю простотою. Гофрокартон сам по собі досить щільний і об'ємний матеріал. І завдяки цьому, можна створювати об'ємні форми без всяких розгорток, просто склеюючи картон шарами. Виріб в результаті виходить міцним, компактним і естетичним.

Для виготовлення кишенькових сонячних годин нам будуть потрібні:

- трохи гофрокартону товщиною 3 мм;

- біла офісний папір;

- лінійка і канцелярський ніж;

- інструмент для биговки (про те, що саме можна використовувати для цієї операції з гофрокартоном, я докладно розповідала в МК з виготовлення сейфа з картону);

- клей «Момент», двосторонній скотч.

Плюс до цього знадобляться шаблони для вирізання деталей:

Нижче на фото ви можете бачити повний комплект деталей, які необхідно вирізати.

Зверніть увагу: за шаблоном №1 необхідно вирізати 2 деталі - одну з прорізом, іншу без.

Ще один важливий момент: шаблони на картоні слід розташовувати довгими сторонами уздовж хвиль гофри. В цьому випадку лінії згину будуть проходити поперек хвиль, а це найзручніше положення.

Після того, як заготовки вирізані, деталь №2 необхідно пробіговать і зігнути.

Потім приступаємо до складання корпусу сонячного годинника. Спочатку приклеюємо обидві деталі, вирізані за шаблоном №1, до тієї частини деталі №2, що відноситься до основи, - зверху і знизу.

Ось тепер ми підійшли до того етапу, на якому наша картонна заготівля знайде вигляд справжніх сонячних годин.

Допоможуть в цьому спеціальні наклейки, які включені в набір шаблонів. Там же є 6 варіантів циферблатів з розміткою для наступних географічних широт північної півкулі: 45º, 50º, 55º, 60º, 65º і 70º.

У парі з кожним з них йде шаблон відповідного гномона.

Таким чином, у нас виходять практично універсальні сонячний годинник (по крайней мере, для українських широт). Досить вибрати циферблат і гномон найближчій географічної широти, і сонячним годинником цілком можна користуватися.

Та похибка, яка буде мати місце, справі не перешкода. Не варто забувати, що сам цей прилад все ж служить не для визначення точного місцевого часу - для цього є інші, більш звичні можливості. Він показує сонячний час і не враховує поясний, а також літній час.

Але як іграшки, а також наочного посібника для вивчення деяких астрономічних явищ і процесів, ці портативні сонячний годинник підходять чудово.

Отже, роздруковуємо наклейки на звичайному офісному папері, вирізаємо і приклеюємо їх за допомогою двостороннього скотча, як показано на фото.

Потім приклеюємо деталь №3 до деталі №2 (до кришки), а також склеюємо між собою деталі №4 і №5.

Виріз у деталі №4 передбачений для того, щоб у відкритому стані кришка не переважує підставу.

Закриваємо годинник і приклеюємо верхню частину кришки.

Якщо годинник вийдуть недостатньо збалансованими, і кришка все одно буде злегка переважувати, знизу до основи можна підклеїти ще один шар за шаблоном №1. І проблема буде вирішена.

Ось, власне, і все. Кишенькові сонячний годинник готові. Встановлюємо гномон в проріз, направляємо полуденну лінію на північ і дивимося. Вони працюють!:)

Після того, як час визначили, гномон укладаємо в виріз на кришці.

Закриваємо сонячний годинник на замочок і ховаємо в кишеню.

Тепер на питання: «Котра година?», - у вас буде гідна відповідь. 🙂

Ну, а якщо серйозно, користуватися таким годинником дітям, впевнена, буде дуже цікаво. А ще цікавіше буде виготовити їх своїми руками. У тому, що зробити сонячний годинник, зовсім не складно, ви зараз могли переконатися.

Приємного вам спільної творчості!

І до нових зустрічей на КАРТОНКІНО.

Ваша Інна Пишкіна.