Kutengeneza sundial ni sayansi yenyewe. Ujenzi unaoonekana kuwa rahisi wakati mwingine sio rahisi kutekeleza kwa sababu ukweli mwingi wa kiufundi na kisayansi unapaswa kuzingatiwa. Hakuna mwanga wa jua unaokubalika kwa wote. Kila mfano lazima ulengwa kwa usahihi mahali ambapo umesimamishwa ili uweze kutaja wakati sahihi. Hapo chini utapata maagizo mawili tofauti ya ujenzi kwa sundial: toleo rahisi sana, rahisi kutumia na sundial kwa watumiaji wa hali ya juu.
Sundial rahisi kwa wanaoanza
Sundial inayofanya kazi inaweza kufanywa hata bila maarifa yoyote ya kimsingi ya kiufundi. Ni rahisi sana hata watoto wanaweza kujenga sundial hii.
Nyenzo
- sufuria kubwa ya maua (angalau sentimeta 30-40)
- Fimbo au fimbo ya chuma (urefu wa takriban sm 50-60)
- Kokoto au changarawe
- kalamu ya kuzuia maji
Ujenzi
Ingawa njia hii inatumia muda mwingi, ni rahisi sana kutekeleza na haihitaji ujuzi wa awali au ufahamu wa kiufundi.
- Weka chungu cha maua mahali penye jua bustanini
- Weka fimbo katikati ya chungu cha maua na ujaze kokoto au changarawe
- fimbo lazima itoe nje angalau sm 30-40 kutoka kwenye vipasua
- kila saa kwa saa weka alama kwenye ukingo wa chungu cha maua ambapo kivuli kinaanguka
- inawezekana endelea kutia alama siku inayofuata
Kidokezo:
Vinginevyo, bamba kubwa la mawe, ubao wa mbao au diski ya chuma pia inaweza kutumika kama taa ya jua, ambayo fimbo huingizwa katikati. Vipigo vya vidole, mawe yaliyowekwa kwenye gundi na mengine mengi pia yanafaa kwa kuashiria saa.
Sundial kwa watumiaji wa hali ya juu
Mchoro wa jua unapaswa kutengenezwa kwa nyenzo zinazostahimili hali ya hewa ili iweze kuachwa nje wakati wa kiangazi na msimu wa baridi na kwenye mvua na theluji. Hakuna mipaka kwa mawazo yako linapokuja suala la kuchagua vifaa. Sundial inaweza kufanywa kwa mbao, chuma, jiwe au hata plastiki. Ni muhimu zana zinazofaa zipatikane kwa usindikaji wa nyenzo.
Nyenzo
- mbao tatu za mbao, takriban 20 x 25 cm (ikiwezekana milimita 3 hadi 4)
- Fretsaw
- mraba seti kubwa, upande mrefu zaidi sentimita 22 (au protractor nyingine)
- Dira (kipenyo cha chini zaidi sm 20)
- penseli
- Dira
- Paka rangi au glaze kwa kupaka rangi
Kata uso wa saa
Uso wa saa umetengenezwa kutoka kwa ubao mmoja. Inaweza kukatwa pande zote au mraba.
- Mraba: urefu wa ukingo 20 cm
- Mduara: kipenyo 20 cm
Ili kutengeneza mduara, ni vyema kwanza kuchora mraba wenye urefu wa makali ya 20 x 20 cm kwenye ubao. Vinginevyo, bodi inaweza kukatwa kwa ukubwa huu mara moja. Ili kuashiria katikati, mistari miwili ya diagonal hutolewa kutoka pembe. Ambapo mistari inakutana ni katikati ya mraba. Ncha ya dira imeingizwa kwenye hatua hii na mduara wenye kipenyo cha cm 20 (radius inayofanana na 10 cm) hutolewa. Kisha kata mduara kwa fretsaw au ufuatilie tu na uache ubao kama mraba.
Weka lebo kwenye piga
Mduara umegawanywa katika vipande 24 vya ukubwa sawa kwa kutumia mraba uliowekwa na penseli laini. Kwa hivyo mistari hutolewa kutoka makali kupitia katikati. Sehemu zote lazima ziwe na pembe ya digrii 15. Kila moja ya mistari inaashiria saa kamili. Kinadharia nambari zote zinaweza kupangwa. Mwangaza wa jua huonekana kuwa wa kitaalamu zaidi ikiwa tu saa halisi za mwanga wa jua (yaani kutoka karibu 6 asubuhi hadi 9 p.m.) zimerekodiwa. Kwa kuongeza, piga huonekana kuwa na msongamano mdogo ikiwa itatumika tu kila saa tatu (6, 9, 12, 15, 18 na ikiwezekana 21).
Amua latitudo
Sasa inakuwa ngumu zaidi, kwa sababu ili jua lifanye kazi ipasavyo, ni lazima liambatane na mhimili wa dunia. Ukingo mmoja wa kivuli cha pembe tatu lazima iwe sambamba na mhimili wa dunia. Ili kufanya hivyo, unahitaji kujua kwa latitudo gani mahali ambapo sundial itawekwa. Latitudo inaenda sambamba na ikweta, Ujerumani iko kati ya sambamba ya 48 kusini na ya 54 ya kaskazini.
Mifano ya mwelekeo:
- 48. hadi 49 sambamba: Freiburg, Stuttgart, Ulm, Munich, Passau
- 49. hadi latitudo 50: Saarbrücken, Karlsruhe, Mannheim, Nuremberg, Würzburg
- 50. Latitudo: Frankfurt am Main, Wiesbaden, Mainz
- 51. Latitudo: Cologne, Erfurt, Dresden
- 51.-52. Latitudo: Dortmund, Kassel, Leipzig, Magdeburg
- 52.-53. Latitudo: Osnabrück, Hanover, Berlin, Bremen
- 53.-54. Latitudo: Hamburg, Schwerin, Rostock
- 54.-55. Latitudo: Kiel, Flensburg
Kidokezo:
Ukiwa na programu ya dira inayodhibitiwa na GPS unaweza kubainisha msimamo wako kwa usahihi sana na mara nyingi hii inapatikana bila malipo kama programu ndogo. Au, kwa njia ya kawaida, unachukua atali au ramani na kusoma latitudo yako hapo.
Crop shadow caster
Latitudo ni mojawapo ya pembe za pembetatu zinazounda kivuli. Pembe hii sasa imechorwa kwenye ubao wa pili kwa kutumia mraba uliowekwa. Ili kufanya hivyo, pindua ubao ili upande mrefu uwe chini. Mraba uliowekwa umewekwa ili kiwango cha sentimita kielekeze chini. Kiwango kinapaswa kujipanga na ubao chini. Mraba uliowekwa sasa umesukumwa hadi upande wa kushoto kwamba nukta sifuri (A) ya kipimo iko takriban katika theluthi ya kushoto ya ubao.
- Weka alama ya sifuri kwa mstari laini wa penseli (pointi A)
- soma pembe inayofaa kutoka upande wa chini kulia wa ubao
- weka alama kwa nukta B)
- Chora mstari kati ya pointi A na B
- pembe inafunguka kulia
- Badilisha mraba uliowekwa hadi nukta sifuri (sifuri kwenye mizani katika nukta A)
- Zungusha mraba uliowekwa kulia hadi mstari wa digrii 90 uwe kwenye mstari wa kuunganisha kati ya pointi A na B
- sasa sukuma mraba uliowekwa juu hadi umbali wa sentimita 10 ufikiwe kutoka ukingo wa ubao (upande wa kulia), weka alama C kwenye ukingo wa ubao
- chora mstari mrefu wa sentimita 10 kwa penseli
- chora mstari wima kwenda juu kutoka ncha ya mwisho ya mstari wa sentimita 10 (pointi C)
- weka alama mahali ambapo mstari huu unakutana na pembe (kati ya pointi A na B)
- Ikihitajika, panua mstari kati ya A na B
- Pembetatu yenye pembe ya kulia imeundwa kwa pembe ya kulia chini kulia
- Kata pembetatu kwa jigsaw
Kidokezo:
Ikiwa huna uhakika kama unafanya kila kitu sawa, unaweza kwanza kutengeneza sundial kama kielelezo kutoka kwa kadibodi.
Kusanya piga na kicheza kivuli
Nambari ya kupiga simu haijawekwa gorofa kwenye sakafu, lakini imewekwa kwenye kivuli kwa pembe kidogo. Kwa njia hii, kupotoka kunakosababishwa na kupinda kwa ardhi kunafidiwa.
- Uliona piga kwenye alama ya saa 12 ya kina cha sentimita tano na upana wa ubao (milimita 3 au 4)
- Ona pembetatu kwenye mstari wa sentimita 10 (kutoka upande mrefu zaidi) kina cha sentimita 5 na upana wa 3 (au 4) mm
- weka sehemu zote mbili pamoja (pembe ya kulia ya pembetatu inakutana na alama ya saa 12)
- inawezekana gundi ikiwa vipandikizi ni vikubwa kidogo
- sehemu zote mbili lazima zilingane vizuri
Kusanya sahani ya msingi
Bamba la msingi la bati la jua sasa limeundwa kutoka kwa bamba la tatu la mbao.
- Ukubwa: 20 x 25 cm
- Mstari mrefu wa sentimita 25 sasa umechorwa katikati ya upande mrefu
- Geuza sahani yenye upande mrefu chini
- weka alama kwenye mwisho wa kushoto wa mstari na S (kusini)
- Weka mwisho wa kulia wa mstari kwa mshale na N (kaskazini)
- pima sentimita 5 kwenye ubao kutoka upande wa kulia wa ubao
- chora mstari kupitia ncha (perpendicular kwa mstari wa kaskazini-kusini)
- mstari huu unaashiria mstari wa magharibi-mashariki
- Pangilia piga (na kivuli) na nambari zinazotazama kaskazini
- weka upande wa chini (saa 12) haswa kwenye mstari wa mashariki-magharibi
- rekebisha kwa kucha na skrubu ndogo
Weka mpangilio wa jua
Ili muda uweze kuonyeshwa kwa njia ipasavyo kwenye mwanga wa jua, mshale kwenye bati la msingi lazima uelekeze kaskazini kabisa. Compass inahitajika kwa hili. Saa ya jua sasa inaweza kusomwa kutoka kwenye kivuli ambacho pembetatu (chanzo kivuli) huweka kwenye piga.
Suntime
Ikiwa unatumia mwanga wa jua, hupaswi kushangaa ikiwa muda huu unatofautiana kidogo na muda unaoonyeshwa na saa zetu. Muda wa eneo unaonyeshwa kwenye saa za kawaida. Nchini Ujerumani, kwa mfano, Saa za Ulaya ya Kati (CET) zinatumika. Ijapokuwa mji mkuu wa Uhispania Madrid uko umbali wa kilomita 2,500 zaidi magharibi na jua hufika mahali pa juu kabisa saa moja na nusu baadaye kuliko mashariki mwa Budapest, saa 12 jioni huonyeshwa kwa wakati mmoja katika miji yote miwili.
Hitimisho
Kujenga sundial rahisi kunawezekana kwa kutumia sufuria ya maua au diski ambayo fimbo huingizwa kwa wima, ambayo huweka vivuli juu yake saa fulani za siku. Sasa unachotakiwa kufanya ni kuweka alama kwa kila saa. Wataalamu wa sandia za jua pia huzingatia mhimili wa dunia na latitudo ya eneo ambapo miale ya jua iko.
