Puutarhan aurinkokello !
Ovat hienosti tehtyjä, nuolikin osoittaa pohjantähteen. Olin aikeissa hankkia tai rakentaa
laitteen. Järkeiltyäni asiaa, huomaan saman asian ajavan Robison Crusoen aurinkokello. Ei muuta kuin keppi maahan, jonka ympärille maahan piirretään nyt vaikka ympyränkaari, johon merkitään kelloa apuna
käyttäen aikamerkit. Eihän siinä maapallon pystyakselilla ole (vakaa kun on) mitään muuta
tekemistä kuin, että voidaan ilmaan tehdä hieno
numeroitu rengas. Auringovarjonkulma on aina sama vuodenajasta riippumatta. Talvella varjo on pidempi kuin kesällä, mutta silloihan siitä näkee samlla myös kuukaudetkin.
Vanhan ajan aurinkokello
kv3052
102713
0Äänestä
Muut lukivat myös
Odottaa vastausta
Näihin keskusteluihin ei ole vielä vastattu. Ole ensimmäinen.
Vastaukset 10
Vanhimmat
Jos tyydyt (jonkin maantieteellisen pituuden mukaiseen) tosiaurinkoaikaan niin asteikko voi tosiaan olla sama läpi vuoden - kunhan varjosauva on maapallon pyörimisakselin suuntainen, eli osoittaa Pohjantähteen. Ainoa hankalampi juttu on se että aika-asteikko ei ole tasa-välinen jos se on vaikkapa vaakatasossa. Jos kuitenkin haluat lukea virallisen ajan aurinkokellosta niin sinun täytyy tutustua sellaiseen käsitteeseen kuin ajantasaus. Mahdollisesti tarvitset myös paikallisajan korjausta maantieteellisen leveyden mukaan sekä kesäajan korjauksen. "Auringovarjonkulma on aina sama vuodenajasta riippumatta." Varmuuden vuoksi todettakoon että jos Robinson Cruesoe -aurinkokellosi varjosauva ei ole maapallon pyörimisakselin suuntainen, täytyy sinun laatia aika-asteikko varjosauvan jonkin tietyn osan mukaan, sillä varjosauvan jokaista osaa vastaa erilainen aika-asteikko. On siis hyvin oleellista eikä suinkaan mikään vähämerkityksinen detalji että varjon heittävä keppi osoittaa Pohjantähteen. Jos teet aurinkokellosta evoluutioversion jossa on maapallon päiväntasaajatason suuntainen aika-asteikko niin saat bonuksena aurinkokelloon tasavälisen aika-asteikon. Lisäksi voit tehdä ajantasaus- ja pituusastekorjaukset yksinkertaisesti kiertämällä aika-asteikkoa ; sitä voi kiertää koska se on tasavälinen. Sama temppu ei onnistu horisonttitasossa olevalla aika-asteikolla koska se ei ole tasavälinen. Tosin joudut tällöin tekemään talvea varten oman aika-asteikon myös tuon tason alapinnalle, sillä aurinko on päiväntasaajatason yläpuolella vain kesävuosipuoliskolla.
"... paikallisajan korjausta maantieteellisen leveyden mukaan... " Sori, tarkoitin tietty maantieteellistä pituutta (longitudia) enkä leveyttä.
"jos ... varjosauva ei ole maapallon pyörimisakselin suuntainen ... [niin] varjosauvan jokaista osaa vastaa erilainen aika-asteikko." Tarkoitan että auringon deklinaation vaihdellessa vuoden mittaan esim. pystysuoran varjosauvan pään mukainen aika-asteikko säilyttää yksikäsitteisen yhteyden auringon tuntikulmaan, mutta muita varjosauvan kohtia ei voi virheettä käyttää tuolta samalta asteikolta.
Niin siis auringon tuntikulma on sama aina samaan aurinkoaikaan. Tuntikulma ei kuitenkaan ole sama asia kuin atsimuutti. Auringon tuntikulma säilyy aina samana deklinaatiosta riippumatta samaan aurinkoaikaan, mutta auringon atsimuutti säilyy samana aurinkoajan ollessa sama _ainoastaan_ joissakin erikoistapauksissa kun auringon deklinaatio vaihtelee. Tällainen erikoistapaus on auringon ylä- ja alakulminointi sekä kellon sijainti Maan navalla. Siksipä siksi varjosauvan täytyy olla juuri Maan pyörimimisakselin suuntainen jos halutaan että mikä tahansa osa varjosauvasta näyttää aikaa asteikolla.
Kiitoksia kommenteista. Teen nyt sen näin: Julma tappi pystyyn terassille ja sen päähän putki poikittain osoittamaan pohjantähtä, joku 10 mm, silloin siitä joku tarkkasilmäinen saattaa onnistua löytämään pohjantähden, ja siihen kiinni. Sitten siihen tähtiputkeen ikäänkuin fillarin vanne ympärille, ja johon merkinnät tehdään. Kaikki pitää olla tietysti säädettävissä. Design on tietysti ihan eri juttu. Eikä sen tarvitse antiikista olla. Voihan sen pystyjalustan koristella vaikka Afroditen päällä ja aurinkojumalan laatoilla. Rosteri, alumiini tai kova muovi ovat käyttökelpoisia. Näin on hyvä, koska täällä Màlagassa ei kekipäivällä kovin pitkiä varjoja muuten ole. Eikä niistä merkintöjen mitoituksista ole huolta. Minulla on aikaa käyttää siihen vaikka koko päivä sekundaattori kädessä ja piirtää viiva tunnissa, ja haluan laitteen nimenomaan aurinkoaikaan. Kaikki muu muuttuu kesäaikoineen, muttei onneksi auringon paikka. Se mitä tässä vielä mietin, on jonkunlaisen äänimerkin anto, kun varjo ylittää tuntiviivan. Lähinnä tulee mieleen vanteessa tunnin välein olevat reiät, kun valo silloin lakkaa,reiän takana olevan pienoisaurinkopanelin jännite putoaa, ja sillähän saadaan aikaan vaikka kilahdus. Paristoja tai johdettua sähköä laitteessa ei saa olla. Paikka on iso tasainen kattoterassi, johon se keskelle tulee. Sitten tietää soppa-aikana mennä alkertaan mamia katsomaan
Jos se fillarin vanne on kierrettävissä eri asentoihin putken ympäri, niin minusta aikamerkinnät voi tehdä fillarin vanteelle etukäteen ja sitten vaan kiinnittää fillarin vanteen oikeaan asentoon _yhden_ havainnon avulla. Kun se fillarin vanne on kohtisuorassa polaarisauvaa vasten niin se on silloin ekvaattoritasossa. Ekvaattoritasossa oleva aika-asteikko on tasavälinen, 15 astetta tuntia kohden eli 360 astetta 24:ssä tunnissa. Kun tasavälisen asteikon yksi tuntimerkintä on oikealla kohdalla niin silloin ovat kaikki muutkin tuon asteikon tuntimerkinnät oikealla kohdallaan siusait samantien.
Jos haluaa hifistellä aurinkokellon aikamerkkiä asteikolle tehdessän niin voi ottaa ajantasauksen huomioon. Tosin ajantasaus on kesällä pieni tekijä, joten pienemmissä ja epätarkemmissa vain kesällä käytettävissä aurinkokelloissa se on marginaalinen tekijä. Ensin selvitetään mihin kellonaikaan aurinko kulminoi (on suoraan etelässä) ko. päivänä, sen paikan maantieteellinen pituus jolle tuo kulminointiaika on, sekä oman paikkakunnan maantieteellinen pituus. Sanotaanpa vaikka että aurinko kulminoi ko. päivänä Helsingissä klo 13:25 (kesäaikaa). Tämän näkee esim. almanakasta. Aikameridiaani on 30 itään Greenwichistä ja Helsinki on 25 astetta itään Greenwichistä eli Helsinki on 5 astetta länteen aikameridiaanista. Maapallo pyörähtää sen 15 astetta tunnissa joten 5 asteen pyörähtämiseen kuluu 20 minuuttia. Jos ajantasaus olisi tasan 0 (nolla) tuona päivänä niin auringon yläkulminaatio olisi Helsingissä klo 13:20. Todellisuudessa aurinko on siis kuitenkin etelässä vasta 5 minuuttia myöhemmin. Tämä sama 5 minuutin myöhästyminen pätee muillakin paikoilla samana päivänä. Eli mitä tekee aurinkokellon aikamerkintää kohdalleen hifistelevä väkertelijämme? Hän sijaitsee vaikkapa maantieteellisellä pituudella 29 astetta eli 1 aste länteen aikameridiaanista. Tuon 1 asteen suuruisen kulman pyörähtämiseen maapallolta kuluu 4 minuuttia, joten jos ajantasaus olisi nolla niin aurinko olisi etelässä klo 13:04 virallista aikaa. Kun ajantasauksen vuoksi tarvittava 5 minuutin korjaus on edellä selvitetty, asettaa väkertelijämme aurinkokellon näyttämään paikallista aurinkoaikaa 12:00 silloin kun virallinen aika on 13:09.
Tai jos hifistelijä haluaakin aurinkokellonsa paikallisen aurinkoajan asemesta näyttävän aikameridiaanin (30 astetta itään Greenwichistä) keskiaurinkoaikaa kesäajalla korjattuna, niin eo. esimerkissä hän asettaa aurinkokellonsa näyttämään aikaa 13:00 kun virallinen aika on 13:05. Tässä siis unohdetaan maantieteellisen pituuden mukainen pituusastekorjaus koska aika ei ole paikallista aikaa, vaan aikameridiaanin mukaan. Aurinkohan tulee esimerkissä 5 minuuttia myöhässä koska se on Helsingissä etelässä vasta 13:25 joka vastaa Helsingin keskiaurinkoaikaa 13:20. Aikameridiaanin kesäajalla korjatttu keskiaurinkoaika approksimoi virallista aikaa. Erona on vain ajantasaus joka suurimmillaan on varttitunnin luokkaa. Siksi se ehkä on käytännön elämässä mukavampi kuin paikallinen aurinkoaika. Tasavälisellä ekvatoriaalisella aika-asteikolla tällaiset muutokset ovat ongelmattomia kun asteikkoa voi kiertää keskipisteen ympäri. Myös vyöhykeajan ja kesäajan väliset muutokset käyvät kivuttomasti jos aika-asteikon asentoa voi näppärästi muuttaa.
"... 13:25 joka vastaa Helsingin keskiaurinkoaikaa 13:20." Ylläoleva lause on puppua ja siitä vedetty johtopäätös on väärä. Molemmat ajat olivat virallista aikaa ja ne ovat kaksi eri hetkeä. Kyse ei ole samasta ajan hetkestä ilmaistuna eri aikajärjestelmissä. Näin käy kun koettaa tosta vaan lonkalta vedellen sävellellä omia sinfonioitaan eikä tarkista asioita lähteistä. Tuossa esimerkissä hifistelijän on asetettava suursaavutuksensa näyttämään aikameridiaanin kesäajalla korjattua keskiaurinkoaikaa 13:00 jo silloin kun virallinen kellonaika on 12:55, eli se 5 minuutin suuruinen korjaus on tehtävä päinvastaiseen suuntaan kuin edellä väitin. Kun todellinen aurinko kulminoi vasta kuvitteellisen keskiauringon jälkeen niin _samalla hetkellä_ paikallinen keskiaurinkoaika on enemmän kuin paikallinen tosiaurinkoaika. Kun aurinkokello asetetaan aikaan todellisen auringon ja virallisen kellonajan mukaan ja aurinkokellon halutaan näyttävän keskiaurinkoaikaa ("keskimääräistä aurinkoaikaa"), niin aurinkokellon on näytettävä täyttä tuntia jo ennen kuin virallinen aika on ko. täyteen tuntiin ehtinyt silloin kun "aurinko on myöhässä" kuten esimerkissä.
Kuvitelkaapa sellaisen henkilön turhautumisen määrää joka on suurella vaivalla laatinut vaikkapa horisontaalisen aurinkokellon ei-tasavälistä aika-asteikkoa tuollaisten pohdintojen pohjalta ja huomaa sitten pohdinnat virheellisiksi. Hän ei periaatteessa voi korjata virhettä kiertämällä asteikkoa keskipisteen ympäri koska asteikko ei ole tasavälinen. Ei-tasavälinen aika-asteikko voi olla täsmälleen oikea vain yhdessä asennossa. Ekvatoriaalisen aurinkokellon tasavälisen aika-asteikon kanssa säästää paljon hermoja kun aika-asteikko on kierrettävissä eri asentoon, koska silloin virheellisen asennon korjaus on pikkujuttu ; korjauksen vuoksi ei tarvitse piirtää uutta aika-asteikkoa.