Una meridiana è un dispositivo che utilizza la posizione del sole per determinare l'ora. La bacchetta verticale, chiamata gnomone, è posizionata in modo da proiettare un'ombra sulla meridiana premarcata. Mentre il sole si muove nel cielo, si muoverà anche la sua ombra. Questo concetto può essere facilmente dimostrato nel tuo giardino con una meridiana molto semplice fatta con un bastone e una manciata di sassolini. Ci sono anche molti altri progetti facili che i bambini possono fare per imparare i concetti. Per qualcosa di un po' più avanzato, puoi creare una meridiana permanente nel tuo giardino o cortile. Con un piccolo lavoro di misurazione e falegnameria, questo orologio ti dirà l'ora con grande precisione.
Fare un passo
Metodo 1 di 3: utilizzo di bastoncini e pietre
Passaggio 1. Raccogliere l'attrezzatura
Questa semplice meridiana è un ottimo modo per spiegare questo concetto con un po' di pianificazione. Tutto ciò di cui hai bisogno per realizzarli sono alcuni semplici oggetti trovati nel cortile di casa. Questi strumenti sono un bastone dritto (lungo circa mezzo metro), alcuni granelli di sassolini e un orologio o un cellulare per leggere l'ora.
Passaggio 2. Trova un'area soleggiata per attaccare il bastone
Cerca un posto che sia esposto al sole durante tutto il giorno. Immergi un'estremità del bastoncino nell'erba o nel terreno. Se vivi nell'emisfero settentrionale, inclina leggermente lo stick verso nord. Se vivi nell'emisfero australe, inclina leggermente lo stick verso sud.
- Se non riesci a trovare aree di erba soffice, improvvisa.
- Riempi un piccolo secchio con sabbia o ghiaia e pianta un bastoncino proprio nel mezzo.
Passaggio 3. Inizia alle 7:00
Se vuoi finire di realizzare la tua meridiana in un giorno, inizia la mattina dopo che il sole è completamente sorto. Osserva i bastoncini alle 7:00. Quando il sole splende su di esso, il bastone proietta un'ombra. Usa uno dei sassolini per segnare il punto in cui l'ombra cade a terra.
Passaggio 4. Riesaminare il bastoncino ogni ora
Imposta una sveglia o tieni d'occhio l'orologio per aggiornare la meridiana ogni ora. Osserva di nuovo alle 8:00 e usa un altro sassolino per segnare il punto in cui l'ombra del bastone è caduta a terra. Fai la stessa cosa alle 9:00, alle 10:00 e così via.
- Se vuoi un alto grado di precisione, usa il gesso per segnare ogni sassolino nel momento esatto in cui lo metti a terra.
- L'ombra si sposterà in senso orario.
Passaggio 5. Continua questo processo fino a sera
Torna ogni ora e segna con la ghiaia sul terreno. Fallo finché non c'è più luce solare durante il giorno. La tua meridiana finirà alla fine della giornata. Finché c'è il sole, puoi usare questo semplice dispositivo per scoprire che ore sono.
Metodo 2 di 3: utilizzo di piatti e cannucce di carta
Passaggio 1. Raccogliere l'attrezzatura
Questa semplice meridiana è un ottimo progetto per i bambini in una calda giornata estiva. Gli strumenti necessari sono molto semplici: probabilmente li hai già tutti a casa. Questi oggetti sono pastelli / pennarelli, piatti di carta, matite appuntite, puntine da disegno, righelli e cannucce di plastica dritte.
Inizia a preparare i piatti di carta intorno alle 23:30 in una giornata soleggiata e senza nuvole
Passaggio 2. Scrivi il numero 12 sul bordo del piatto
Usa pastelli o pennarelli per questo. Prendi una matita appuntita e attaccala al centro del piatto di carta. Rimuovi la matita in modo da ottenere un buco nel mezzo.
Passaggio 3. Usa un righello per disegnare linee rette
Disegna dal numero 12 al buco che hai fatto al centro del piatto. Questo numero rappresenta mezzogiorno.
Passaggio 4. Utilizzare una bussola per determinare il polo celeste più vicino
La cannuccia, o il tuo gnomone, dovrebbe puntare al polo celeste più vicino, che è parallelo all'asse terrestre. È il Polo Nord per coloro che vivono nell'emisfero settentrionale. Se vivi nell'emisfero australe, è il Polo Sud.
Passaggio 5. Porta il piatto fuori poco prima di mezzogiorno
Mettilo nel terreno in un'area che avrà la piena esposizione al sole per tutto il giorno. Attaccare la cannuccia nel foro al centro del piatto.
Passaggio 6. Premere leggermente la cannuccia
Fai questo in modo che la cannuccia sia inclinata verso il polo celeste più vicino.
Passaggio 7. Ruotare il piatto esattamente durante il giorno
Ruotalo in modo che l'ombra della cannuccia sia parallela alla linea che hai disegnato. Dal momento che stai misurando solo le ore diurne, la piastra sembrerà un orologio che mostra solo 12 ore.
Passaggio 8. Posizionare il piatto a terra
Attacca alcune puntine attraverso la piastra per evitare che si spostino.
Passaggio 9. Guarda di nuovo il piatto un'ora dopo
Alle 13, guarda di nuovo il piatto e controlla la posizione dell'ombra della cannuccia. Scrivi il numero 1 sul bordo del piatto dove cade l'ombra.
Passaggio 10. Imposta una sveglia e torna ogni ora
Continua a segnare la posizione dell'ombra che cade sul bordo del piatto. Osserverai che l'ombra si muove in senso orario.
Passaggio 11. Discuti con tuo figlio dell'ombra
Chiedi perché pensano che l'ombra si muova. Spiega cosa succede quando l'ombra si muove intorno alla meridiana.
Passaggio 12. Ripeti questo processo fino a sera
Continua a segnare i piatti ogni ora fino alla fine della luce del giorno. A questo punto, la meridiana sarà completa.
Passaggio 13. Controllare la piastra il giorno successivo
Chiedi a tuo figlio di guardare il piatto il giorno successivo di sole e di dirti l'ora in base alla posizione delle ombre. Questo semplice dispositivo può essere utilizzato per determinare l'ora del giorno in una giornata di sole.
Metodo 3 di 3: Realizzare una Meridiana Avanzata
Passaggio 1. Tagliare un cerchio di 50 cm di diametro da un compensato spesso 2 cm
Questo cerchio sarà la faccia della meridiana. Rivestire entrambi i lati del cerchio di legno con primer. Mentre il primer si asciuga, pensa a come vuoi che sia la meridiana. Devi scegliere uno stile numerico, come numeri romani, numeri standard e così via.
- Scegli il colore che desideri utilizzare e, se lo desideri, un'immagine o un'illustrazione da allegare al quadrante dell'orologio.
- Disegna diversi design fino a quando non scegli un design finale.
Passaggio 2. Disegna il tuo disegno finale su un grande cerchio di carta
Utilizzerai questo disegno come stencil per trasferire il disegno sul cerchio di legno. Quindi, disegna in scala. Ora devi inserire i numeri nel disegno, che richiede un po' di misurazioni precise. Usa una linea retta e un goniometro per farlo.
- Inizia con il numero 12 in alto, come il quadrante di un orologio.
- Misura la posizione del centro del cerchio, quindi usa un righello per tracciare una linea retta dal numero 12 al centro del cerchio.
Passaggio 3. Utilizzare un goniometro per misurare esattamente 15 gradi a destra
Segna il numero 1 lì. Usa un righello per disegnare un'altra linea dell'orologio. Continua a segnare i numeri esattamente a 15 gradi di distanza. Muoviti in senso orario e usa il goniometro per continuare a segnare i numeri. Continua fino a raggiungere 12. Questo sarà direttamente di fronte ai primi 12. Questi due numeri rappresentano il giorno e la notte.
- Quindi inizia di nuovo con 1 fino a tornare ai primi 12 in cima. Questi numeri sono ora accuratamente segnati su carta.
- Le 24 ore complete sono rappresentate per il massimo grado di accuratezza. Come le stagioni cambiano, così cambia la posizione della Terra. In estate le giornate sono più lunghe. In inverno le giornate sono più corte.
- Ci sono giorni in estate in cui la luce del giorno dura più di 12 ore.
Passaggio 4. Dipingi il tuo disegno sul cerchio di legno
Usa la tua carta come uno stencil in modo che i numeri e le linee orarie corrispondano esattamente a ciò che hai misurato. Usa un pennarello a vernice per posizionare i numeri sul legno in quanto ciò richiederà un lavoro di dettaglio. I pennarelli a vernice sono migliori dei pennarelli indelebili perché sono più resistenti agli elementi.
Passaggio 5. Crea uno gnomone
Lo gnomone è la parte della meridiana che proietterà un'ombra. Usa un tubo filettato e dovrai misurarlo lungo circa 5 o 7,5 cm. Il diametro è di 1,25 cm. Assicurati che il diametro dello gnomone sia leggermente più largo del tubo stesso. Rendi coniche le estremità.
- La lunghezza del tubo e della punta dello gnomone non deve superare i 7,5 cm.
- Dipingi lo gnomone del colore che preferisci. Questo eviterà che si arrugginisca.
Passaggio 6. Preparare i montanti di montaggio della meridiana
La faccia della meridiana, ovvero il cerchio di legno, sarà installata su questo palo. Avrai bisogno di un dissuasore in legno 4x4x8 che è stato installato all'aperto. Questi dissuasori devono essere perfettamente diritti e non presentare grandi crepe. Per una corretta installazione, la parte superiore del dissuasore deve essere tagliata ad angolo retto.
- Per ottenere questo angolo, sottrai 90 gradi dalla latitudine attuale.
- Ad esempio, se sei a 40 N di latitudine, disegna un angolo di 50 gradi su un'asse di legno 4x4.
Passaggio 7. Taglia gli angoli dei montanti
Disegna una linea nell'angolo destro usando un righello da falegname. Disegna questa linea a 15 cm dalla parte superiore del palo. Questa linea è il lato inferiore dell'angolo. Usa un goniometro per misurarlo, quindi taglia l'angolo con una sega.
- Quindi misurare il centro della faccia della meridiana e praticare un foro lì.
- Prova il montaggio del palo sulla superficie della meridiana con viti da 2 mm, solo per assicurarti che tutto sia saldamente in posizione.
Passaggio 8. Scava buche per i pali
Trova un punto soleggiato per la tua meridiana e scava una buca per installare il dissuasore. Assicurati di non interferire con cavi o linee sotterranee. Inserire il dissuasore nel foro. Provalo per assicurarti che sia a 1,5 metri da terra quando sei in piedi. Usa una bussola per assicurarti che l'angolo che hai tagliato sul palo sia rivolto a nord. Utilizzare una livella per assicurarsi che sia in posizione verticale.
- Fissare definitivamente il dissuasore versando cemento sul fondo.
- Lasciare trascorrere alcuni giorni prima di attaccare la meridiana per consentire al cemento di asciugarsi completamente.
Passaggio 9. Attaccare la meridiana al palo
Utilizzare viti da 2 mm di diametro e lunghe 5 cm per fissare il viso. Stringi le viti quanto basta in modo che tengano la faccia in posizione, ma puoi comunque capovolgerla facilmente. Posizionare la flangia appena sopra la faccia della meridiana.
- Dovresti essere in grado di vedere la vite nel foro centrale della flangia.
- Usa la mano destra per attaccare il tubo gnomone alla flangia, che dovresti tenere nella mano sinistra.
Passaggio 10. Ruotare la superficie della meridiana in modo che le linee delle 6:00 e delle 18:00 siano orizzontali
Quindi regola lo gnomone in modo che la stessa linea sembri andare dritta al centro. Assicurati che anche la linea a mezzogiorno sembri passare attraverso lo gnomone.
Passaggio 11. Impostare l'ora e installare gnomon
È necessario impostare l'ora durante l'ora legale per una lettura accurata. Tieni la flangia con la mano sinistra. Usa la mano destra per ruotare la meridiana. Controllare l'ora corrente. Continua a girare il viso finché l'ombra dello gnomone non mostra la stessa ora della meridiana. Usa una matita per segnare dove si trovano le quattro viti della flangia e poi rimuovi la flangia.
- Ora stringi le viti. Non muovere la meridiana mentre lo fai.
- Praticare i fori per le quattro viti e quindi serrare la flangia sulla meridiana.
- Infine, installa gnomon al suo posto.
