Relógio de sol. Experiência física divertida em casa

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A observação das sombras projetadas por objetos opacos nos convence de que a luz se propaga em linha reta. A posição da sombra de uma árvore, um pilar e outros objetos muda ao longo do dia. O dispositivo de um relógio de sol é baseado no uso desses fenômenos. O papel do ponteiro das horas aqui é desempenhado pela sombra projetada pela haste do ponteiro.

No verão e com tempo ensolarado, se os objetos derem sombra, é conveniente usar um relógio de sol. Dos tipos existentes, descreveremos o dispositivo dos relógios mais simples, chamados equatoriais, com mostrador inclinado.

O relógio de sol equatorial é bastante adequado, se ajustado corretamente, para contar as horas em dias ensolarados entre 21 de março e 23 de setembro.

As partes principais do relógio: placa de discagem, haste, parede traseira, base.

Comece fazendo o dial. Desenhe três círculos a partir de um centro comum em um tabuleiro quadrado. O centro do círculo está na interseção das diagonais do quadrado. Divida cada círculo em 24 partes. Você pode fazer isso com um transferidor (um semicírculo dividido por 180°), dividindo o círculo em partes em intervalos de 15°. Se não houver transferidor, você pode fazer o contrário. Desenhe duas linhas através do centro em um ângulo de 90° entre si. Verifique com uma régua conectando os pontos de interseção dos segmentos de linha com um círculo. Com uma distribuição exata, todas as quatro distâncias serão iguais. O círculo será precisamente dividido em quatro partes, cada uma contendo 90°. Divida cada arco em 3 partes. Verifique novamente; estes serão arcos de 30°. Divida esses arcos ao meio novamente e verifique. Obtenha 24 arcos de 15°.

Com a divisão correta das lacunas, a régua que liga as marcas opostas deve necessariamente passar pelo centro do mostrador.

Intervalos inferiores a uma hora podem ser divididos, dependendo do diâmetro do mostrador, pela metade ou em partes menores, por exemplo, em quatro (intervalos de 15 minutos). Com um diâmetro de 500 mm e acima, você pode dividir os intervalos de 15 minutos em mais três partes (intervalos de 5 minutos). A haste, cuja sombra indica as horas, é feita de prego, arame ou alfinete. Recomenda-se que seu maior comprimento seja 2,5 vezes menor que o raio do círculo, 5 vezes menor que o diâmetro do mostrador.

A haste deve ser instalada estritamente perpendicular (verticalmente) ao plano do mostrador. A parede posterior deve manter uma inclinação constante da base com o mostrador. O ângulo de inclinação depende da latitude geográfica do local determinado. A base é uma placa na qual está instalado o mostrador com a parede traseira.

Para que o relógio mostre a hora com precisão, são necessárias as seguintes condições: o mostrador deve ser pendurado diretamente com os raios solares para que não haja sombra ou luz refletida.

Sundial

O ângulo de inclinação é calculado da seguinte forma: a latitude de Moscou é de cerca de 56°. Subtraindo esse valor de 90°, obtemos 34°. Consequentemente, para Moscou, o ângulo de inclinação do mostrador em relação à base é de -34°. Para São Petersburgo, o ângulo de inclinação será de 30°, em Kiev - 40°, em Baku - 50°, etc. A parte inferior da parede repousa sobre a placa de base. Defina o mostrador exatamente para o norte. Faça desta forma: ajuste o mostrador da bússola para aproximadamente o norte. À uma hora da tarde, siga a sombra da vara. No momento em que a sombra estiver mais curta, verifique a hora com um relógio normal. Agora gire o mostrador do relógio de sol para que a sombra da haste mostre a mesma hora neles. Por fim, fixe o mostrador nesta posição. Na direção da sombra no mostrador, desenhe a linha do meio-dia norte-sul e, perpendicularmente a ela, a linha leste-oeste.

Os relógios são chamados de equatoriais porque o plano de seu mostrador é paralelo ao plano do equador.

Vista lateral do relógio:

Sundial

Vista do relógio do lado do mostrador:

Sundial

Instale um relógio de sol em um canteiro de flores, em um poste e em outros locais para que todos possam usá-lo.

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