Jam matahari adalah alat yang menggunakan kedudukan matahari untuk menentukan waktu. Tongkat tegak, yang disebut gnomon, diposisikan untuk memberikan bayangan pada jam matahari yang telah ditandakan sebelumnya. Ketika matahari bergerak melintasi langit, bayangannya juga akan bergerak. Konsep ini dapat diperagakan dengan mudah di halaman belakang rumah anda dengan jam matahari yang sangat sederhana yang dibuat dengan tongkat dan sebilangan kecil kerikil. Terdapat juga banyak projek mudah lain yang boleh dilakukan oleh kanak-kanak untuk mempelajari konsepnya. Untuk sesuatu yang lebih maju, anda boleh membuat jam matahari tetap di taman atau halaman belakang anda. Dengan sedikit pengukuran dan kerja pertukangan, jam tangan ini akan memberitahu anda masa dengan tepat.
Langkah
Kaedah 1 dari 3: Menggunakan Tongkat dan Batu
Langkah 1. Kumpulkan peralatan
Jam matahari yang sangat asas ini adalah kaedah yang baik untuk menjelaskan konsep ini dengan sedikit perancangan. Yang anda perlukan untuk membuatnya adalah beberapa barang mudah yang terdapat di halaman belakang. Alat-alat ini berupa tongkat lurus (panjang kira-kira setengah meter), sebutir batu kerikil, dan jam tangan atau telefon bimbit untuk memberitahu waktu.
Langkah 2. Cari kawasan yang cerah untuk melekatkan tongkat
Cari tempat yang mendapat pendedahan cahaya matahari sepenuhnya sepanjang hari. Celupkan satu hujung batang ke rumput atau tanah. Sekiranya anda tinggal di Hemisfera Utara, condongkan tongkat sedikit ke arah Utara. Sekiranya anda tinggal di Hemisfera Selatan, condongkan tongkat sedikit ke arah Selatan.
- Sekiranya anda tidak dapat menjumpai kawasan rumput lembut, perbaiki.
- Isi baldi kecil dengan pasir atau kerikil dan tanam tongkat tepat di tengahnya.
Langkah 3. Mulakan pada pukul 7:00 pagi
Sekiranya anda ingin selesai membuat jam matahari anda dalam satu hari, mulakan pagi setelah matahari terbenam sepenuhnya. Perhatikan kayu pada jam 7:00 pagi. Ketika matahari bersinar di atasnya, tongkat itu memberikan bayangan. Gunakan salah satu kerikil untuk menandakan di mana bayangan jatuh di tanah.
Langkah 4. Periksa semula tongkat setiap jam
Tetapkan penggera atau awasi jam tangan sehingga anda dapat memperbarui jam matahari setiap jam. Perhatikan lagi pada pukul 8:00 pagi dan gunakan kerikil lain untuk menandakan di mana bayangan tongkat jatuh di tanah. Lakukan perkara yang sama pada jam 9:00 pagi, 10:00 pagi, dan seterusnya.
- Sekiranya anda mahukan tahap ketepatan yang tinggi, gunakan kapur untuk menandakan setiap kerikil pada masa yang tepat anda meletakkannya di tanah.
- Bayangan akan bergerak mengikut arah jam.
Langkah 5. Teruskan proses ini sehingga petang
Kembali setiap jam dan tandakan dengan kerikil di tanah. Lakukan ini sehingga tidak ada lagi cahaya matahari pada siang hari. Jam matahari anda akan selesai pada penghujung hari. Selagi matahari bersinar, anda boleh menggunakan peranti mudah ini untuk mengetahui pukul berapa.
Kaedah 2 dari 3: Menggunakan Plat Kertas dan Jerami
Langkah 1. Kumpulkan peralatan
Jam matahari yang mudah ini adalah projek yang bagus untuk anak-anak pada hari musim panas yang panas. Alat yang diperlukan sangat mudah - anda mungkin sudah mempunyai semuanya di rumah. Barang-barang ini adalah krayon / penanda, pinggan kertas, pensil tajam, pin tolak, pembaris, dan jerami plastik lurus.
Mula menyediakan pinggan kertas sekitar jam 11:30 malam pada hari yang cerah dan tidak berawan
Langkah 2. Tuliskan nombor 12 di tepi pinggan
Gunakan krayon atau penanda untuk ini. Ambil pensil tajam dan lekatkan di tengah pinggan kertas. Tanggalkan pensil sehingga anda mendapat lubang di tengahnya.
Langkah 3. Gunakan pembaris untuk melukis garis lurus
Lukis dari nombor 12 ke lubang yang anda buat di tengah-tengah pinggan. Nombor ini mewakili 12 tengah hari.
Langkah 4. Gunakan kompas untuk menentukan tiang cakerawala terdekat
Jerami, atau gnomon anda, harus menunjuk ke tiang langit terdekat, yang selari dengan paksi bumi. Ia adalah Kutub Utara bagi mereka yang tinggal di hemisfera utara. Sekiranya anda tinggal di Hemisfera Selatan, itu adalah Kutub Selatan.
Langkah 5. Ambil pinggan di luar tepat sebelum tengah hari
Letakkannya di tanah di kawasan yang akan mendapat paparan sinar matahari sepenuhnya sepanjang hari. Masukkan jerami di lubang di tengah pinggan.
Langkah 6. Tekan jerami dengan ringan
Lakukan ini supaya jerami bersudut ke arah tiang cakerawala terdekat.
Langkah 7. Putar pinggan tepat pada waktu siang
Putar sehingga bayangan jerami selari dengan garis yang anda lukis. Oleh kerana anda hanya mengukur waktu siang, plat akan kelihatan seperti jam yang menunjukkan hanya 12 jam.
Langkah 8. Letakkan pinggan di tanah
Masukkan beberapa pin tolak ke dalam pinggan agar tidak bergeser.
Langkah 9. Lihat semula pinggan sejam kemudian
Pada jam 1 tengah hari, lihat semula pinggan dan periksa kedudukan bayangan jerami. Tulis nombor 1 di tepi pinggan tempat bayangan jatuh.
Langkah 10. Tetapkan penggera dan keluar semula setiap jam
Terus menandakan kedudukan bayangan yang jatuh di tepi pinggan. Anda akan melihat bahawa bayangan bergerak mengikut arah jam.
Langkah 11. Bincangkan dengan anak anda mengenai bayangan
Tanya mengapa mereka fikir bayangan itu bergerak. Terangkan apa yang berlaku apabila bayangan bergerak di sekitar jam matahari.
Langkah 12. Ulangi proses ini sehingga petang
Terus menandakan pinggan setiap jam sehingga waktu siang anda berakhir. Pada ketika ini, jam matahari akan lengkap.
Langkah 13. Periksa piring pada keesokan harinya
Mintalah anak anda melihat kembali pinggan pada hari cerah berikutnya dan beritahu anda masa berdasarkan kedudukan bayang-bayang. Peranti ringkas ini boleh digunakan untuk menentukan waktu hari pada hari yang cerah.
Kaedah 3 dari 3: Membuat Jam Matahari Lanjutan
Langkah 1. Potong bulatan dengan diameter 50 cm dari papan lapis setebal 2 cm
Lingkaran ini akan menjadi wajah jam matahari. Lapisi kedua-dua sisi bulatan kayu dengan primer. Semasa primer kering, fikirkan seperti apa yang anda mahukan pada jam matahari. Anda perlu memilih gaya nombor, seperti angka Rom, angka standard, dan sebagainya.
- Pilih warna yang ingin anda gunakan dan, jika anda mahu, gambar atau ilustrasi untuk dilekatkan pada wajah jam tangan.
- Lakarkan beberapa reka bentuk yang berbeza sehingga anda memilih reka bentuk akhir.
Langkah 2. Lukiskan reka bentuk akhir anda pada sehelai bulatan kertas yang besar
Anda akan menggunakan reka bentuk ini sebagai stensil untuk memindahkan reka bentuk ke bulatan kayu. Jadi, buat skala. Sekarang anda perlu memasukkan nombor ke dalam reka bentuk, yang memerlukan sedikit pengukuran yang tepat. Gunakan garis lurus dan protraktor untuk melakukan ini.
- Mulakan dengan nombor 12 di bahagian paling atas, seperti muka jam.
- Ukur lokasi pusat bulatan, kemudian gunakan pembaris untuk melukis garis lurus dari nombor 12 ke pusat bulatan.
Langkah 3. Gunakan protraktor untuk mengukur tepat 15 darjah ke kanan
Tandakan nombor 1 di sana. Gunakan pembaris untuk melukis garis jam yang lain. Terus tandakan nombor tepat 15 darjah. Bergerak mengikut arah jam dan gunakan protraktor untuk terus menandakan nombor. Teruskan sehingga anda mencapai 12. Ini akan bertentangan dengan 12 yang pertama. Kedua-dua nombor ini mewakili siang dan malam.
- Kemudian mulakan dengan 1 lagi sehingga anda kembali ke 12 yang pertama di bahagian paling atas. Nombor-nombor ini kini ditandakan dengan tepat di atas kertas.
- 24 jam penuh ditunjukkan untuk tahap ketepatan yang terbaik. Seiring perubahan musim, begitu juga kedudukan Bumi. Pada musim panas, hari-hari lebih lama. Pada musim sejuk, hari-hari lebih pendek.
- Ada hari-hari di musim panas ketika siang berlangsung lebih dari 12 jam.
Langkah 4. Warnakan reka bentuk anda pada bulatan kayu
Gunakan kertas anda sebagai stensil supaya angka dan garis jam sesuai dengan apa yang telah anda ukur dengan tepat. Gunakan penanda cat untuk meletakkan nombor di atas kayu kerana ini akan memerlukan kerja terperinci. Penanda cat lebih baik daripada penanda kekal kerana lebih tahan terhadap unsur.
Langkah 5. Buat gnomon
Gnomon adalah bahagian dari jam matahari yang akan memberikan bayangan. Gunakan paip berulir, dan anda perlu mengukurnya sepanjang kira-kira 5 atau 7.5 cm. Diameternya ialah 1.25 cm. Pastikan diameter gnomon sedikit lebih lebar daripada paip itu sendiri. Buat hujungnya menjadi kerucut.
- Panjang paip dan hujung gnomon tidak boleh melebihi 7.5 cm.
- Warnakan gnomon dengan warna yang anda suka. Ini akan mengelakkannya berkarat.
Langkah 6. Sediakan tiang pemasangan jam matahari
Wajah jam matahari, iaitu bulatan kayu, akan dipasang di tiang ini. Anda memerlukan bollard papan kayu 4x4x8 yang telah dipasang di luar rumah. Tongkat ini harus lurus dengan sempurna dan tidak mempunyai keretakan besar di dalamnya. Untuk memasang dengan betul, bahagian atas bollard mesti dipotong pada sudut yang betul.
- Untuk mendapatkan sudut ini, tolak 90 darjah dari garis lintang semasa anda.
- Contohnya, jika anda berada pada garis lintang 40 N, lukiskan sudut 50 darjah pada papan kayu 4x4.
Langkah 7. Potong sudut pada tiang
Lukis garis di sudut kanan menggunakan pembaris tukang kayu. Lukis garis ini 15 cm dari bahagian atas tiang. Garisan ini adalah bahagian bawah sudut. Gunakan protraktor untuk mengukurnya, kemudian potong sudut dengan gergaji.
- Kemudian ukur bahagian tengah wajah matahari dan gerudi lubang di sana.
- Uji pemasangan tiang ke muka jam dengan skru 2 mm, hanya untuk memastikan semuanya berada di tempatnya dengan selamat.
Langkah 8. Gali lubang untuk jawatan
Cari tempat yang cerah untuk jam matahari anda dan gali lubang untuk memasang bollard. Pastikan anda tidak mengganggu kabel atau talian bawah tanah. Masukkan bollard ke dalam lubang. Uji untuk memastikan ia berada 1.5 meter dari tanah ketika berdiri tegak. Gunakan kompas untuk memastikan sudut yang anda potong pada tiang menghadap ke utara. Gunakan level level untuk memastikannya berada dalam kedudukan tegak.
- Betulkan bollard secara kekal dengan menuangkan simen di bahagian bawah.
- Biarkan beberapa hari berlalu sebelum melekatkan wajah jam untuk membiarkan simen kering sepenuhnya.
Langkah 9. Pasang muka jam pada jawatan
Gunakan skru diameter 2 mm sepanjang 5 cm untuk melekatkan wajah. Kencangkan skru cukup sehingga mereka menahan wajah di tempatnya, tetapi anda masih boleh membalikkan wajah dengan mudah. Letakkan bebibir tepat di atas permukaan jam matahari.
- Anda mesti dapat melihat skru di lubang tengah bebibir.
- Gunakan tangan kanan anda untuk memasang paip gnomon ke bebibir, yang harus anda pegang di tangan kiri.
Langkah 10. Putar muka jam sehingga jam 6 pagi dan 6 petang mendatar
Kemudian sesuaikan gnomon supaya garis yang sama kelihatan terus menuju ke tengah. Pastikan garis pada pukul 12 tengah hari juga kelihatan seperti melalui gnomon.
Langkah 11. Tetapkan masa dan pasang gnomon
Anda mesti menetapkan waktu semasa Waktu Penjimatan Siang untuk bacaan yang tepat. Pegang bebibir dengan tangan kiri anda. Gunakan tangan kanan anda untuk memutar muka matahari. Periksa masa semasa. Terus memusingkan wajah sehingga bayangan gnomon menunjukkan masa yang sama dengan jam matahari. Gunakan pensil untuk menandakan di mana empat skru bebibir dan kemudian lepaskan bebibir.
- Sekarang ketatkan skru. Jangan menggerakkan wajah matahari semasa anda melakukan ini.
- Bor lubang untuk keempat skru dan kemudian ketatkan bebibir pada jam matahari.
- Akhirnya, pasang gnomon di tempatnya.
