Бесплатная техническая библиотека

Часы из топора. Детская научная лаборатория

Справочник / Детская научная лаборатория

 Комментарии к статье

В мудрой русской народной сказке хитроумному солдату удалось сварить щи... из топора. Однако получилось все не благодаря топору... А вот то, что из топора можно сделать самые настоящие солнечные часы и что подобными часами пользовались в средние века, - известно доподлинно.

Представьте себе большой пень с круглым горизонтальным срезом, ясную звездную ночь и, конечно, топор. Встав спиной к Полярной звезде, нужно было вогнать лезвие топора в середину пня. Затем направить топорище на Полярную звезду. Провести под топорищем риску - это полуденная линия часов. Ровно в полдень по местному времени тень от топорища совпадет с этой риской. А если использовать пень как циферблат - тут уже и в самом деле как будто недалеко до часов...

Конечно, в наши дни солнечные часы не очень нужны. Почти у каждого есть механические, а кое у кого и электронные - их даже и заводить не нужно. И все-таки... Представьте себе такую ситуацию: забрели вы в лес, а наручных часов как на грех ни у кого с собой нет. На небе светит солнышко. Если уметь им пользоваться, можно не только время определить, но и сориентироваться на местности. Кроме того, разве не интересно узнать, как определяли время в глубокую старину, когда никаких наручных или карманных часов и в помине не было? Давайте посмотрим, какими часами пользовались наши соотечественники сотни лет назад.

Перед нами треугольный кусок дерева с отвесом, найденный примерно сто лет назад в Ярославской губернии. В середине треугольника - большое круглое отверстие. Неужели это часы? Да, представьте себе, часы. Ими пользовались русские пастухи по крайней мере три столетия назад, а то и намного раньше.

Часы имеют форму равнобедренного треугольника с углом при вершине 47°. Этот угол, разумеется, не случаен, 47°:2=23°30'. А эта величина хорошо известна каждому, кто хоть немного знаком с астрономией. + 23°30' - максимальное склонение Солнца в течение года. А минимальное равно -23°30'. Разница между ними вновь даст те же 47°.

К сожалению, у нас нет возможности приводить все астрономические вычисления и рассуждения, обосновывающие конструкцию часов. Те из вас, кому это интересно, сами разберутся в этом, используя учебник по астрономии и постоянную часть астрономического календаря. А мы обратим внимание на другое. Мы сказали, что этими часами пользовались на Руси простые пастухи. Люди не то что неученые - неграмотные. И вдруг оказывается, что в основе конструкции пастушеских часов лежат довольно сложные научные истины, которые и в наши-то дни не постигнешь без вдумчивого упорного труда. Удивительно?

Конечно, никакого чуда здесь нет. Пастухи не знали астрономии и все-таки смогли сделать эти часы, основываясь на многовековой практике, на наблюдениях, передававшихся в народе из поколения в поколение. Примеры таких "умных вещей" можно найти во многих музеях, а может быть, они есть и у вас дома. Будьте внимательны к старым вещам. Как и старые люди, они могут рассказать многое.

Однако вернемся к нашим треугольным часам, вернее, к их изображению (к сожалению, ни один "живой" экземпляр этих часов не дошел до наших дней). Слева на ребре треугольника видно маленькое сквозное отверстие (точка "а"), а внутри круга напротив этой точки нанесена отметка "б" - так, что прямая аб проходит через центр круга. Мы еще ничего не сказали о том, как выбирали на треугольнике место для отверстия а. Разумеется, это было не безразлично. Правило для нахождения его центра было такое: угол между прямой аОб и основанием треугольника равен углу между полуденным положением Солнца и горизонтом в дни равноденствия.

У основания треугольника видны два параллельных ряда отверстий: 9 в нижнем и 8 в верхнем. Это своеобразная шкала. Сейчас мы увидим, как она работает. Привесим к вершине треугольника отвес и попытаемся определить по этим часам время. Делается это следующим образом. Наводим часы на Солнце отверстием а- так, чтобы на отметку б упал солнечный зайчик. Ясно, что при этом отвес займет определенное положение относительно отверстий, зависящее от времени дня. Если Солнце только что взошло, отвес пройдет очень близко к ребру А. Дальше... впрочем, процитируем то, что сказано в старом журнале, где мы нашли сообщение об этих часах.

"По мере того как будет подниматься Солнце, при наблюдении надо будет последовательно поднимать и отверстие а, вместе с чем будет изменяться и положение отвеса, который постепенно будет двигаться слева вправо; проходя по нижнему ряду точек, которых всего девять, он будет указывать утренние часы дня: последняя точка направо покажет 11 часов утра, в полдень отвес перейдет на ребро Б, а отверстие а достигнет высшего положения. Затем, по мере понижения Солнца, отверстие а начнет опускаться, а отвес будет указывать послеобеденные часы, проходя по верхнему ряду точек, но уже справа налево; первая точка будет означать час пополудни, вторая 2 часа и т. д., последняя - 8 вечера, а при закате Солнца отвес снова ляжет вдоль ребра А".

Надо думать, если бы мы сегодня решили воспользоваться подобными часами, шкалу для них можно было бы сделать удобнее и точнее, чем на старинном образце. Как? Это мы, пожалуй, оставим на ваше усмотрение. Точнее всего показания часов будут в июне, когда Солнце стоит выше всего над горизонтом. Если в июне реброБ служит отметкой времени полудня, то в другие месяцы ее придется сместить на одну точку нижнего ряда влево (для мая и июля), на две точки (для апреля и августа) и т. д.: так мы учтем уменьшение долготы солнечного дня.

А вот другой вариант тех же солнечных часов. Разница лишь в том, что изготовлены они из меди и найдены чуть южнее - во Владимирской губернии (произошло это до революции). На первый взгляд у этих двух "хронометров" нет ничего общего. В самом деле, где тут треугольник, где круглое отверстие, где "шкала"? Если посмотреть внимательнее - все это есть. Вместо круглого отверстия - круглая чашечка сверху, с таким же маленьким отверстием для солнечного луча и отметкой для "зайчика". Роль шкалы играют два лимба с буквами. Вверху на чашечке - крючок для отвеса. Остальное - скорее всего "для красоты".

Существуют предположения, что те и другие часы могли служить также и календарем...

Автор следующей конструкции солнечных часов нам известен. Как сообщал журнал "Известия русского астрономического общества", были они "проектированы и построены священником 17-й артиллерийской бригады Д. П. Мудролюбовым". Вот они, на следующем рисунке. На неподвижном основании установлена вертикальная металлическая скоба с натянутой на ней тонкой проволокой. Перпендикулярно скобе в ее середине приварена дуга в 1/3 окружности. Вся эта система может вращаться вокруг вертикальной оси и в плоскости скобы. На дуге (она служит лимбом) нанесена часовая шкала: в центре (точке пересечения дуги со скобой) - полуденное деление (12 часов), влево отложены дополуденные часы (11, 10, 9, 8, 7, 6), вправо - послеполуденные (13, 14, 15 и т. д.). Цена часового деления - 1/24 часть окружности (15°). Почему так - на этот раз должно быть вам ясно без особых экскурсов в астрономию.

Но как же заставить эти часы показать время? Интересно, что для начала нужно дождаться... ясной звездной ночи. Рамку с лимбом следует зафиксировать в таком положении, чтобы натянутая на рамке проволока была направлена на Полярную звезду, а отвес, подвешенный к середине проволоки, указывал точно на полуденное деление. Теперь в солнечный день тень от проволоки укажет на лимбе час дня, а если прибор имеет достаточные размеры, точность его показания может быть очень высока. Единственное замечание: истинный астрономический полдень соответствует 12 часам только на экваторе. Во всех других случаях он зависит от широты места.(хотя, это не так - истинный астрономический полдень зависит от уравнения времени.) Например, на широте Москвы астрономический полдень соответствует приблизительно 12 часам 30 минутам. Так что необходимо ввести соответствующую поправку. Не забудьте также о декретном и сезонном времени.

Не правда ли, эти часы очень похожи на древние, с которых мы начали свой рассказ? И неудивительно: новое - это хорошо забытое старое.

Посмотрите на рисунок. На нем изображены солнечные часы, которыми пользовались древнеримские легионеры. Найден этот каменный циферблат в западногерманском городе Висбадене. По периметру круга - надписи по-гречески, обозначающие страны света, а в середине - замысловатая фигура в форме двусторонней секиры древнеримского ликтора (охранника). Ученым пока еще не вполне ясно, как отсчитывалось по этим часам время. Вероятно, у часов были еще какие-то части. Время не сохранило их...

И последнее - может быть, самое неожиданное во всем нашем рассказе. Знаете ли вы, что самые простые и надежные солнечные часы (да заодно и компас) - это... вы сами? Сейчас мы это докажем. Пусть утром вы пошли в лес по ягоды, за день ушли очень далеко и теперь, когда дело к вечеру, не уверены, верной ли дорогой возвращаетесь к дому. Не сомневаемся, что вам известно немало способов, как выйти из такого затруднения. Но вот еще один. Вспомните, видели ли вы свою тень, когда входили поутру в лес. (Как правило, человек обращает внимание на свою тень, так что эта деталь вряд ли ускользнет от вас). Если до полудня ваша тень то и дело попадалась вам на глаза, значит, теперь возвращаясь домой, вам следует идти так, чтобы тень вновь была впереди: ведь солнце за день успело перейти на запад. И наоборот, если утром вы не видели своей тени, - после полудня, если вы хотите поспеть к ужину, надо идти все время от своей тени. Конечно, такая ориентировка очень приблизительна, и все же в большинстве случаев она выручает заблудившегося путника.

 Рекомендуем интересные статьи раздела Детская научная лаборатория:

▪ Вечный двигатель на вечной мерзлоте

▪ С компасом через магнитные поля

▪ Микроскопы Левенгука

Смотрите другие статьи раздела Детская научная лаборатория.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Хорошо управляемые луга могут компенсировать выбросы от скота 15.02.2026

Животноводство, особенно разведение крупного рогатого скота, часто обвиняют в значительном вкладе в глобальное потепление из-за мощного парникового газа - метана, который выделяется при пищеварении у жвачных животных. Это вызывает острые политические споры и призывы к сокращению потребления мяса. Однако ученые напоминают, что полная картина климатического воздействия отрасли не ограничивается только выбросами от животных: огромную роль играет окружающая экосистема - пастбища, почва и растительность, которые способны активно поглощать углекислый газ из атмосферы. Исследователи из Университета Небраски-Линкольна решили глубже изучить этот баланс. Группа под руководством профессора Галена Эриксона сосредоточилась на том, как правильно организованные пастбища накапливают углерод в растениях и грунте благодаря естественным процессам, стимулируемым выпасом скота. Ученые подчеркивают, что при достаточном уровне осадков и грамотном управлении такие луга превращаются в мощные природные погло ...>>

NASA тестирует инновационную технологию крыла 15.02.2026

Коммерческая авиация ежегодно расходует колоссальные объемы керосина, что сказывается не только на бюджете авиакомпаний, но и на состоянии окружающей среды. В 2024 году глобальные затраты на авиационное топливо достигли 291 миллиарда долларов, и эта сумма продолжает расти. Чтобы справиться с этими вызовами, NASA активно работает над технологиями, способными заметно повысить аэродинамическую эффективность самолетов. Одним из самых перспективных направлений стало создание специальной конструкции крыла, которая максимизирует естественный ламинарный поток воздуха и минимизирует сопротивление. В январе 2026 года специалисты NASA Armstrong Flight Research Center успешно провели важный этап наземных испытаний концепции Crossflow Attenuated Natural Laminar Flow (CATNLF). Для эксперимента под фюзеляж исследовательского самолета F-15B закрепили вертикально ориентированную масштабную модель высотой около 0,9 м (3 фута), напоминающую узкий киль. Такая компоновка позволила подвергнуть прототип р ...>>

Забота о внуках очень полезна для здоровья мозга 14.02.2026

Общение между поколениями приносит радость всей семье, но мало кто задумывается, насколько активно бабушки и дедушки, заботящиеся о внуках, поддерживают свою умственную форму. Регулярное взаимодействие с детьми стимулирует мозг пожилых людей, помогая сохранять память, скорость мышления и общую когнитивную активность. Новые научные данные подтверждают, что такая добровольная помощь не только важна для общества, но и может замедлять возрастные изменения в мозге. Исследователи из Тилбургского университета в Нидерландах провели анализ, чтобы понять, приносит ли уход за внуками реальную пользу здоровью пожилых людей. Ведущий автор работы Флавия Черечес отметила, что многие бабушки и дедушки регулярно присматривают за детьми, и оставался открытым вопрос, насколько это положительно сказывается на их собственном благополучии, особенно в плане когнитивных функций. Ученые поставили цель выяснить, способен ли регулярный уход за внуками замедлить снижение памяти и других умственных способ ...>>

Случайная новость из Архива Хлеб с невидимыми волокнами улучшит самочувствие 30.11.2022 Исследователи из австралийского Университета RMIT объединили усилия с технологической компанией Microtec Engineering Group, поставляющей оборудование для обработки крахмала, чтобы разработать продукт, способствующий перевариванию клетчатки. Так появился FiberX - функциональное волокно безвкусно, которое можно добавлять к продуктам с низким содержанием клетчатки, таким как белый хлеб, пирожные, макароны, пицца и соусы. Чтобы получить инновационное невидимое волокно, руководитель проекта из Центра пищевых исследований и инноваций RMIT, доцент Асгар Фарахнаки и его команда использовали передовую технологию модификации крахмала с разрешенными пищевыми материалами. FiberX считается мягким и безвкусным, но он также подходит для обогащения низкокалорийных продуктов с низким гликемическим индексом. "Теперь мы можем добавлять дополнительное количество клетчатки в такие продукты, как белый хлеб, не меняя вкуса или текстуры, что на сегодняшний день является одной из главных проблем со многими коммерчески доступными добавками с клетчаткой", - говорит Фарахнаки. Хлеб с содержанием до 20% добавленного волокна по вкусу не отличить от любого другого. Но продукт становится более полезным и питательным.

Другие интересные новости:

▪ Электрический велосипед

▪ Говорящие кроссовки от Google

▪ Курица на растительной основе от KFC

▪ Небесный сейсмограф

▪ Рекорд по продолжительности пребывания женщины в космосе

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Основы первой медицинской помощи (ОПМП). Подборка статей

▪ статья Столетов Александр. Биография ученого

▪ статья Какая птица лучше разговаривает? Подробный ответ

▪ статья Хедхантер. Должностная инструкция

▪ статья Имитатор звучания альтома. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Спичка-рыболов. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026