Een zonnewijzer is een apparaat dat de stand van de zon gebruikt om de tijd te bepalen. De rechtopstaande toverstok, de gnomon genaamd, is zo geplaatst dat hij een schaduw werpt op de vooraf gemarkeerde zonnewijzer. Terwijl de zon langs de hemel beweegt, zal ook zijn schaduw bewegen. Dit concept kan eenvoudig worden gedemonstreerd in uw achtertuin met een zeer eenvoudige zonnewijzer gemaakt met een stok en een handvol kiezelstenen. Er zijn ook veel andere eenvoudige projecten die kinderen kunnen doen om de concepten te leren. Voor iets geavanceerder kunt u een permanente zonnewijzer in uw tuin of achtertuin maken. Met een beetje meet- en timmerwerk geeft dit horloge u de tijd met grote nauwkeurigheid aan.
Stap
Methode 1 van 3: Stokken en stenen gebruiken
Stap 1. Verzamel apparatuur
Deze zeer eenvoudige zonnewijzer is een geweldige manier om dit concept met een beetje planning uit te leggen. Het enige dat u nodig hebt om ze te maken, zijn enkele eenvoudige items die u in de achtertuin vindt. Deze gereedschappen zijn een rechte stok (ongeveer een halve meter lang), een paar korrels kiezelstenen en een horloge of mobiele telefoon om de tijd te vertellen.
Stap 2. Zoek een zonnig gebied om de stok te bevestigen
Zoek een plek die de hele dag in de volle zon staat. Dompel het ene uiteinde van de stok in het gras of de grond. Als je op het noordelijk halfrond woont, kantel de stok dan iets naar het noorden. Als je op het zuidelijk halfrond woont, kantel de stok dan iets naar het zuiden.
- Als je geen stukken zacht gras kunt vinden, improviseer dan.
- Vul een kleine emmer met zand of grind en plant een stok precies in het midden.
Stap 3. Start om 7.00 uur
Als je je zonnewijzer in één dag wilt maken, begin dan de ochtend nadat de zon helemaal op is. Observeer de stokken om 7.00 uur. Als de zon erop schijnt, werpt de stok een schaduw. Gebruik een van de kiezelstenen om te markeren waar de schaduw op de grond valt.
Stap 4. Onderzoek de stick elk uur opnieuw
Zet een wekker of houd je horloge in de gaten zodat je elk uur je zonnewijzer kunt updaten. Observeer opnieuw om 8:00 uur en gebruik een andere kiezelsteen om te markeren waar de schaduw van de stok op de grond viel. Doe hetzelfde om 9.00 uur, 10.00 uur, enzovoort.
- Als je een hoge mate van nauwkeurigheid wilt, gebruik dan krijt om elke kiezelsteen precies op het moment dat je hem op de grond plaatst te markeren.
- De schaduw zal met de klok mee bewegen.
Stap 5. Ga door met dit proces tot de avond
Kom elk uur terug en markeer met grind op de grond. Doe dit totdat er overdag geen zonlicht meer is. Aan het einde van de dag is uw zonnewijzer klaar. Zolang de zon schijnt, kun je met dit simpele apparaatje zien hoe laat het is.
Methode 2 van 3: Papieren borden en rietjes gebruiken
Stap 1. Verzamel apparatuur
Deze gemakkelijke zonnewijzer is een geweldig project voor kinderen op een warme zomerdag. De benodigde hulpmiddelen zijn heel eenvoudig - u hebt ze waarschijnlijk allemaal al in huis. Deze items zijn kleurpotloden / stiften, papieren borden, scherpe potloden, push pins, linialen en rechte plastic rietjes.
Begin met het voorbereiden van de papieren borden rond 23.30 uur op een zonnige, onbewolkte dag
Stap 2. Schrijf het cijfer 12 op de rand van het bord
Gebruik hiervoor kleurpotloden of stiften. Neem een scherp potlood en plak het in het midden van het papieren bord. Verwijder het potlood zodat je een gat in het midden krijgt.
Stap 3. Gebruik een liniaal om rechte lijnen te tekenen
Teken vanaf het getal 12 naar het gat dat je in het midden van de plaat hebt gemaakt. Dit getal staat voor 12.00 uur.
Stap 4. Gebruik een kompas om de dichtstbijzijnde hemelpool te bepalen
Het rietje, of je gnomon, moet naar de dichtstbijzijnde hemelpool wijzen, die evenwijdig is aan de aardas. Het is de Noordpool voor degenen die op het noordelijk halfrond wonen. Als je op het zuidelijk halfrond woont, is dat de zuidpool.
Stap 5. Haal het bord net voor de middag naar buiten
Plaats het in de grond in een gebied dat de hele dag in de volle zon staat. Steek het rietje in het gat in het midden van het bord.
Stap 6. Druk lichtjes op het rietje
Doe dit zodat het rietje in een hoek staat naar de dichtstbijzijnde hemelpool.
Stap 7. Draai het bord overdag precies om
Draai het zodat de schaduw van het rietje evenwijdig is aan de lijn die je hebt getekend. Aangezien u alleen daglichturen meet, ziet de plaat eruit als een klok die slechts 12 uur aangeeft.
Stap 8. Plaats de plaat op de grond
Steek een paar push pins door de plaat om te voorkomen dat ze verschuiven.
Stap 9. Kijk een uur later nog een keer naar de plaat
Kijk om 13:00 uur nog eens naar de plaat en controleer de positie van de schaduw van het rietje. Schrijf het cijfer 1 op de rand van het bord waar de schaduw valt.
Stap 10. Stel een alarm in en kom elk uur terug
Ga door met het markeren van de positie van de schaduw die op de rand van de plaat valt. Je zult zien dat de schaduw met de klok mee beweegt.
Stap 11. Bespreek met uw kind de schaduw
Vraag waarom ze denken dat de schaduw beweegt. Leg uit wat er gebeurt als de schaduw rond de zonnewijzer beweegt.
Stap 12. Herhaal dit proces tot de avond
Blijf de platen elk uur markeren totdat je daglicht eindigt. Op dit punt is de zonnewijzer klaar.
Stap 13. Controleer de plaat de volgende dag
Vraag uw kind om de volgende zonnige dag naar het bord te kijken en u de tijd te vertellen op basis van de positie van de schaduwen. Met dit eenvoudige apparaatje kan op een zonnige dag het tijdstip van de dag worden bepaald.
Methode 3 van 3: Een geavanceerde zonnewijzer maken
Stap 1. Snij een cirkel met een diameter van 50 cm uit multiplex van 2 cm dik
Deze cirkel wordt het gezicht van de zonnewijzer. Smeer beide zijden van de houten cirkel in met primer. Terwijl de primer droogt, bedenk je hoe je wilt dat de zonnewijzer eruitziet. U moet een nummerstijl kiezen, zoals Romeinse cijfers, standaardcijfers, enzovoort.
- Kies de kleur die je wilt gebruiken en eventueel een afbeelding of illustratie om op de wijzerplaat van het horloge te bevestigen.
- Schets verschillende ontwerpen totdat u een definitief ontwerp kiest.
Stap 2. Teken je uiteindelijke ontwerp op een groot stuk papieren cirkel
Dit ontwerp gebruik je als sjabloon om het ontwerp op de houten cirkel over te brengen. Teken dus op schaal. Nu moet u de cijfers in het ontwerp invoeren, wat een beetje nauwkeurige meting vereist. Gebruik hiervoor een rechte lijn en een gradenboog.
- Begin met het getal 12 helemaal bovenaan, zoals het gezicht van een klok.
- Meet de locatie van het middelpunt van de cirkel en gebruik vervolgens een liniaal om een rechte lijn van nummer 12 naar het middelpunt van de cirkel te trekken.
Stap 3. Meet met een gradenboog precies 15 graden naar rechts
Markeer daar het nummer 1. Gebruik een liniaal om nog een kloklijn te tekenen. Blijf de nummers precies 15 graden uit elkaar markeren. Beweeg met de klok mee en gebruik de gradenboog om door te gaan met het markeren van de cijfers. Ga door tot je 12 bereikt. Dit zal recht tegenover de eerste 12 zijn. Deze twee getallen vertegenwoordigen dag en nacht.
- Begin dan opnieuw met 1 totdat je helemaal bovenaan terugkomt bij de eerste 12. Deze nummers zijn nu nauwkeurig op papier gemarkeerd.
- De volledige 24 uur worden weergegeven voor de grootste nauwkeurigheid. Naarmate de seizoenen veranderen, verandert ook de positie van de aarde. In de zomer zijn de dagen langer. In de winter zijn de dagen korter.
- Er zijn dagen in de zomer dat het daglicht langer dan 12 uur duurt.
Stap 4. Verf je ontwerp op de houten cirkel
Gebruik je papier als stencil zodat de cijfers en uurlijnen precies overeenkomen met wat je hebt gemeten. Gebruik een verfstift om de cijfers op het hout te plaatsen, omdat dit fijn detailwerk vereist. Verfmarkers zijn beter dan permanente markers omdat ze beter bestand zijn tegen de elementen.
Stap 5. Maak een gnomon
De gnomon is het deel van de zonnewijzer dat een schaduw zal werpen. Gebruik een pijp met schroefdraad en u moet deze ongeveer 5 of 7,5 cm lang meten. De doorsnee is 1,25 cm. Zorg ervoor dat de diameter van de gnomon iets breder is dan de pijp zelf. Maak de uiteinden conisch.
- De lengte van de pijp en de punt van de gnomon mag niet groter zijn dan 7,5 cm.
- Verf de gnomon in elke gewenste kleur. Dit voorkomt dat het gaat roesten.
Stap 6. Bereid de montagepalen voor de zonnewijzer voor
Op deze paal wordt het gezicht van de zonnewijzer, namelijk de houten cirkel, geplaatst. U hebt een 4x4x8 houten bolder nodig die buiten is geïnstalleerd. Deze bolders moeten perfect recht zijn en mogen geen grote scheuren bevatten. Voor een goede installatie moet de bovenkant van de bolder in een rechte hoek worden afgesneden.
- Om deze hoek te krijgen, trekt u 90 graden af van uw huidige breedtegraad.
- Als u zich bijvoorbeeld op 40 N noorderbreedte bevindt, teken dan een hoek van 50 graden op een 4x4 plank van hout.
Stap 7. Knip de hoeken van de palen af
Trek een lijn in de rechterhoek met behulp van een timmermansliniaal. Trek deze lijn 15 cm vanaf de bovenkant van de paal. Deze lijn is de onderkant van de hoek. Gebruik een gradenboog om het te meten en snijd de hoek vervolgens af met een zaag.
- Meet vervolgens het midden van de zonnewijzer en boor daar een gat.
- Test de montage van de paal op het zonnewijzervlak met 2 mm schroeven, om er zeker van te zijn dat alles goed op zijn plaats zit.
Stap 8. Graaf gaten voor de palen
Zoek een zonnige plek voor je zonnewijzer en graaf een gat om de bolder te installeren. Zorg ervoor dat u zich niet bemoeit met ondergrondse kabels of leidingen. Steek de bolder in het gat. Test het om er zeker van te zijn dat het 1,5 meter van de grond is wanneer u rechtop staat. Gebruik een kompas om ervoor te zorgen dat de hoek die u op de paal snijdt, naar het noorden is gericht. Gebruik een waterpas om ervoor te zorgen dat deze rechtop staat.
- Zet de bolder permanent vast door cement op de bodem te gieten.
- Laat een paar dagen verstrijken voordat u de zonnewijzerplaat bevestigt, zodat het cement volledig kan drogen.
Stap 9. Bevestig de zonnewijzer aan de paal
Gebruik schroeven met een diameter van 2 mm en een lengte van 5 cm om het gezicht te bevestigen. Draai de schroeven voldoende vast zodat ze het gezicht op zijn plaats houden, maar je kunt het gezicht nog steeds gemakkelijk omdraaien. Plaats de flens net boven de voorkant van de zonnewijzer.
- U zou de schroef in het middelste gat van de flens moeten kunnen zien.
- Gebruik je rechterhand om de gnomon-pijp aan de flens te bevestigen, die je in je linkerhand moet houden.
Stap 10. Draai de voorkant van de zonnewijzer zodat de lijnen van 6 uur en 18 uur horizontaal staan
Stel vervolgens de gnomon zo af dat dezelfde lijn eruitziet alsof hij recht naar het midden gaat. Zorg ervoor dat de lijn om 12.00 uur er ook uitziet alsof hij dwars door de gnomon gaat.
Stap 11. Stel de tijd in en installeer gnomon
U moet de tijd tijdens de zomertijd instellen voor een nauwkeurige meting. Houd de flens vast met uw linkerhand. Gebruik uw rechterhand om de zonnewijzer te draaien. Controleer de huidige tijd. Blijf het gezicht draaien totdat de schaduw van de gnomon dezelfde tijd aangeeft als de zonnewijzer. Gebruik een potlood om te markeren waar de vier flensschroeven zijn en verwijder vervolgens de flens.
- Draai nu de schroeven vast. Beweeg de zonnewijzer niet terwijl u dit doet.
- Boor gaten voor de vier schroeven en draai vervolgens de flens op de zonnewijzer vast.
- Installeer ten slotte gnomon op zijn plaats.
