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LABORATÓRIO CIENTÍFICO INFANTIL
Relógio machado. Laboratório de Ciências para Crianças
Diretório / Laboratório de Ciências para Crianças Em um sábio conto folclórico russo, um soldado astuto conseguiu cozinhar sopa de repolho ... com um machado. Porém, tudo acabou não graças ao machado ... Mas o fato de que um verdadeiro relógio de sol pode ser feito de um machado e que tais relógios foram usados \uXNUMXb\uXNUMXbna Idade Média é conhecido com certeza. Imagine um grande toco com um corte horizontal redondo, uma noite clara e estrelada e, claro, um machado. De pé, de costas para a Estrela do Norte, você tinha que enfiar a lâmina do machado no meio do toco. Em seguida, direcione o machado para a Estrela do Norte. Gaste sob o machado em risco - esta é a linha do meio-dia. Exatamente ao meio-dia, horário local, a sombra do cabo do machado coincidirá com esse risco. E se você usar o toco como mostrador, realmente parece que não está longe do relógio ... Claro, hoje em dia um relógio de sol não é realmente necessário. Quase todo mundo tem mecânicos e algumas pessoas têm eletrônicos - você nem precisa iniciá-los. E ainda ... Imagine a seguinte situação: você vagou pela floresta e, como se fosse pecado, ninguém tem relógio de pulso com eles. O sol está brilhando no céu. Se você souber usá-lo, poderá não apenas determinar o tempo, mas também se orientar no terreno. Além disso, não é interessante saber como o tempo era determinado nos tempos antigos, quando não havia relógios de pulso ou de bolso? Vamos ver quais relógios nossos compatriotas usavam há centenas de anos.
Diante de nós está um pedaço triangular de madeira com um fio de prumo, encontrado há cerca de cem anos na província de Yaroslavl. No meio do triângulo há um grande buraco redondo. Isso é um relógio? Sim, imagine um relógio. Eles foram usados \uXNUMXb\uXNUMXbpor pastores russos há pelo menos três séculos e até muito antes. O relógio tem a forma de um triângulo isósceles com um ângulo no topo de 47°. Este ângulo, é claro, não é acidental, 47°:2=23°30'. E esse valor é bem conhecido de todos que estão pelo menos um pouco familiarizados com a astronomia. + 23°30' - a declinação máxima do Sol durante o ano. E o mínimo é -23°30'. A diferença entre eles dará novamente os mesmos 47°. Infelizmente, não temos a oportunidade de fornecer todos os cálculos astronômicos e raciocínios que justificam o design do relógio. Aqueles de vocês que estiverem interessados descobrirão por si mesmos usando um livro de astronomia e a parte permanente do calendário astronômico. E vamos prestar atenção a outra coisa. Dissemos que pastores simples usavam esses relógios na Rus'. As pessoas não são apenas analfabetas - analfabetas. E de repente descobriu-se que o design do relógio do pastor é baseado em verdades científicas bastante complexas, que até hoje não podem ser compreendidas sem um trabalho árduo e cuidadoso. Maravilhoso? Claro, não há milagre aqui. Os pastores não conheciam astronomia e, no entanto, conseguiram fazer esse relógio, com base em práticas centenárias, em observações transmitidas entre as pessoas de geração em geração. Exemplos dessas "coisas inteligentes" podem ser encontrados em muitos museus, e talvez você também os tenha em casa. Cuidado com as coisas velhas. Como os velhos, eles têm muito a dizer. No entanto, voltemos ao nosso relógio triangular, ou melhor, à sua imagem (infelizmente, nem uma única cópia "ao vivo" deste relógio sobreviveu até hoje). No lado esquerdo do triângulo, você pode ver um pequeno orifício (ponto "mas"), e dentro do círculo oposto a este ponto há uma marca "b" - tão direto ab passa pelo centro do círculo. Ainda não dissemos nada sobre como escolhemos o local para o buraco no triângulo. а. Claro, isso não era sem importância. A regra para encontrar seu centro era esta: o ângulo entre a linha aOb e a base do triângulo é igual ao ângulo entre a posição do meio-dia do Sol e o horizonte nos equinócios. Duas fileiras paralelas de orifícios são visíveis na base do triângulo: 9 na parte inferior e 8 na parte superior. Isso é uma espécie de escala. Agora vamos ver como funciona. Vamos colocar um fio de prumo no topo do triângulo e tentar determinar a hora por este relógio. Isso é feito da seguinte maneira. Apontamos o relógio para o Sol com um buraco а- para que na marca б raio de sol caiu. É claro que, neste caso, o fio de prumo assumirá uma determinada posição em relação aos orifícios, dependendo da hora do dia. Se o Sol acabou de nascer, o fio de prumo passará bem próximo à borda. А. Além disso ... porém, citaremos o que é dito na revista antiga, onde encontramos uma mensagem sobre este relógio. "À medida que o Sol nasce, ao observar, será necessário aumentar consistentemente o buraco а, ao longo do qual também mudará a posição do fio de prumo, que se moverá gradativamente da esquerda para a direita; passando pela linha inferior de pontos, que são nove no total, indicará as horas matinais do dia: o último ponto à direita marcará 11 horas, ao meio-dia o fio de prumo irá para a borda Б, e o buraco а atinge a posição mais alta. Então, conforme o Sol desce, o buraco а começará a cair, e o prumo indicará as horas da tarde, passando pela linha superior de pontos, mas já da direita para a esquerda; o primeiro ponto significará uma da tarde, o segundo 2 horas, etc., o último - 8h, e ao pôr do sol o fio de prumo ficará novamente ao longo da borda А". Deve-se pensar que, se decidíssemos usar esses relógios hoje, a escala para eles poderia ser mais conveniente e precisa do que no modelo antigo. Como? Provavelmente deixaremos isso para você. As leituras mais precisas do relógio serão em junho, quando o Sol está mais alto acima do horizonte. Se em junho a costelaБ serve como marca de tempo para o meio-dia, então em outros meses terá que ser deslocado em um ponto da linha inferior à esquerda (para maio e julho), em dois pontos (para abril e agosto), etc .: neste forma como levamos em conta a diminuição da duração do dia solar. E aqui está outra versão do mesmo relógio de sol. A única diferença é que são feitos de cobre e encontrados um pouco mais ao sul - na província de Vladimir (isso aconteceu antes da revolução). À primeira vista, esses dois "cronômetros" não têm nada em comum. De fato, onde está o triângulo, onde está o buraco redondo, onde está a "escala"? Se você olhar de perto, está tudo lá. Em vez de um orifício redondo - um copo redondo no topo, com o mesmo pequeno orifício para o raio de sol e uma marca para o "coelho". O papel da escala é desempenhado por dois membros com letras. No topo do copo há um gancho de prumo. O resto - provavelmente "pela beleza".
Há sugestões de que ambos os relógios também possam servir como calendário... O autor do seguinte desenho do relógio de sol é conhecido por nós. Como relatou o jornal Izvestia da Sociedade Astronômica Russa, eles foram "projetados e construídos pelo padre da 17ª brigada de artilharia, D.P. Mudrolyubov". Aqui estão eles na próxima foto. Um suporte vertical de metal com um fio fino esticado sobre ele é instalado em uma base fixa. Perpendicular ao suporte em seu meio, um arco é soldado em 1/3 do círculo. Todo esse sistema pode girar em torno do eixo vertical e no plano do suporte. No arco (serve como um membro), a escala horária é aplicada: no centro (o ponto de interseção do arco com o colchete) - divisão do meio-dia (12 horas), à esquerda estão as horas antes do meio-dia ( 11, 10, 9, 8, 7, 6), à direita - tarde ( 13, 14, 15, etc.). O preço da divisão horária é 1/24 de um círculo (15°). Por que então - desta vez deve estar claro para você sem nenhuma digressão especial na astronomia.
Mas como você faz esse relógio mostrar as horas? Curiosamente, primeiro você precisa esperar ... uma noite clara e estrelada. A armação com o membro deve ser fixada de tal forma que o fio esticado na armação seja direcionado para a Estrela Polar, e o fio de prumo suspenso no meio do fio aponte exatamente para a divisão do meio-dia. Agora, em um dia ensolarado, a sombra do fio indicará a hora do dia no membro e, se o dispositivo tiver tamanho suficiente, a precisão de suas leituras pode ser muito alta. A única observação: o verdadeiro meio-dia astronômico corresponde a 12 horas apenas no equador. Em todos os outros casos, depende da latitude do local (embora não seja esse o caso - o verdadeiro meio-dia astronômico depende equações de tempo.) Por exemplo, na latitude de Moscou, o meio-dia astronômico corresponde a aproximadamente 12 horas e 30 minutos. Portanto, uma alteração apropriada precisa ser feita. Não se esqueça também da maternidade e do tempo sazonal. Não é verdade que esses relógios são muito parecidos com os antigos com os quais começamos nossa história? E não é à toa: o novo é o velho esquecido.
Olhe para o desenho. Representa um relógio de sol usado pelos antigos legionários romanos. Este mostrador de pedra foi encontrado na cidade de Wiesbaden, na Alemanha Ocidental. Ao longo do perímetro do círculo existem inscrições em grego que denotam os países do mundo, e no meio existe uma figura intrincada na forma de um machado de dupla face do antigo lictor romano (guarda). Os cientistas ainda não sabem ao certo como o tempo era contado por esses relógios. Provavelmente, o relógio tinha algumas outras peças. O tempo não os guardou... E o último - talvez o mais inesperado de toda a nossa história. Você sabia que o relógio de sol mais simples e confiável (e uma bússola ao mesmo tempo) é ... você mesmo? Agora vamos provar isso. Suponha que pela manhã você foi à floresta buscar bagas, foi muito longe durante o dia e agora, ao anoitecer, não tem certeza se está voltando para casa no caminho certo. Temos certeza de que você conhece muitas maneiras de sair dessa dificuldade. Mas aqui está outro. Lembre-se se você viu sua sombra quando entrou na floresta pela manhã. (Como regra, uma pessoa presta atenção à sua sombra, então é improvável que esse detalhe escape de você). Se antes do meio-dia sua sombra de vez em quando chamava sua atenção, então, agora voltando para casa, você deveria ir para que a sombra estivesse novamente na frente: afinal, o sol teve tempo de se mover para o oeste durante o dia. E vice-versa, se pela manhã você não viu sua sombra, - à tarde, se quiser chegar a tempo para o jantar, deve sair da sua sombra o tempo todo. É claro que essa orientação é muito aproximada e, no entanto, na maioria dos casos, ajuda o viajante perdido.
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