Een zonnewijzer is een apparaat dat de stand van de zon gebruikt om de tijd weer te geven. Een rechtopstaande stok, een gnomon genaamd, wordt geplaatst om een schaduw te werpen op een vooraf gemarkeerde zonnewijzer. Terwijl de zon langs de hemel beweegt, beweegt ook de schaduw. Het concept kan eenvoudig worden gedemonstreerd in uw achtertuin met een zeer eenvoudige zonnewijzer gebouwd met een stok en een handvol kleine steentjes. Er zijn ook veel eenvoudige projecten die kinderen kunnen doen om het concept te leren. Voor iets geavanceerder kunt u een permanente zonnewijzer in uw tuin of achtertuin bouwen. Na wat meten en een beetje timmeren, zal het de tijd precies weergeven.
Stappen
Methode 1 van 3: Stokken en stenen gebruiken
Stap 1. Verzamel je gereedschap
Deze uiterst eenvoudige zonnewijzer is een geweldige manier om het concept met weinig planning uit te leggen. Het enige dat u nodig hebt om het te maken, zijn een paar eenvoudige items die u in uw achtertuin vindt. Deze gereedschappen zijn een rechte stok (ongeveer twee voet lang), een handvol kiezelstenen en een polshorloge of mobiele telefoon om de tijd te vertellen.
Stap 2. Zoek een zonnig gebied om de stok te planten
Zoek een plek die de hele dag in de volle zon staat. Duw het ene uiteinde van de stok in het gras of de aarde. Als u op het noordelijk halfrond woont, houdt u de stok iets naar het noorden gericht. Als je op het zuidelijk halfrond woont, verklein het dan iets naar het zuiden.
- Als je geen toegang hebt tot een grasveld met zachte aarde, kun je improviseren.
- Vul een kleine emmer met zand of grind en plant de stok direct in het midden ervan.
Stap 3. Start om 7.00 uur
Als je de zonnewijzer in één dag wilt voltooien, begin dan 's ochtends nadat de zon volledig is opgekomen. Bekijk de stok om 7.00 uur. Als de zon erop schijnt, werpt de stok een schaduw. Gebruik een van je kiezelstenen om de plaats te markeren waar de schaduw op de grond valt.
Stap 4. Keer elk uur terug naar de stick
Stel een alarm in of houd je horloge in de gaten zodat je de wijzerplaat bovenaan elk uur kunt updaten. Keer om 8:00 uur terug en gebruik een andere kiezelsteen om te markeren waar de schaduw van de stok op de grond valt. Doe hetzelfde om 9.00 uur, 10.00 uur enzovoort.
- Als je de grootste nauwkeurigheid wilt, gebruik dan krijt om elke kiezelsteen te markeren met de exacte tijd waarop je hem op de grond hebt geplaatst.
- De schaduw zal met de klok mee bewegen.
Stap 5. Ga door met dit proces tot de schemering
Keer elk uur terug en markeer het met een kiezelsteen op de grond. Doe dit totdat er overdag geen zonlicht meer is. Aan het einde van de dag is uw zonnewijzer compleet. Zolang de zon schijnt, kun je met dit simpele apparaatje zien hoe laat het is.
Methode 2 van 3: Een papieren bord en rietje gebruiken
Stap 1. Verzamel je gereedschap
Deze gemakkelijke zonnewijzer is een geweldig project voor kinderen op een zomerse dag. De benodigde hulpmiddelen zijn heel eenvoudig - u hebt waarschijnlijk alles wat u nodig heeft al in huis. De benodigde items zijn kleurpotloden/stiften, een papieren bord, een geslepen potlood, pushpins, een liniaal en een recht plastic rietje.
Begin op een zonnige, onbewolkte dag rond 11.30 uur met het bereiden van het bord
Stap 2. Schrijf het getal 12 op de uiterste rand van het bord
Gebruik hiervoor een krijtje of stift. Neem het geslepen potlood en duw het door het midden van het papieren bord. Verwijder het potlood zodat je een gat in het midden overhoudt.
Stap 3. Gebruik een liniaal om een rechte lijn te tekenen
Trek het van de 12 naar het gat dat je in het midden van de plaat hebt gemaakt. Dit getal staat voor 12 uur 's middags.
Stap 4. Gebruik een kompas om de dichtstbijzijnde hemelpool te bepalen
Je rietje, of gnomon, moet naar de dichtstbijzijnde hemelpool wijzen, die evenwijdig is aan de aardas. Dat is de Noordpool voor degenen die op het noordelijk halfrond wonen. Als je op het zuidelijk halfrond woont, is dat de zuidpool.
Stap 5. Breng het bord kort voor de middag naar buiten
Plaats het op de grond in een gebied dat de hele dag in de volle zon staat. Steek het rietje door het gat in het midden van het bord.
Stap 6. Duw het rietje een beetje zo
Doe dit zodat het helt in de richting van de dichtstbijzijnde hemelpool.
Stap 7. Draai de plaat om precies 12.00 uur
Draai het zodat de schaduw van het rietje is uitgelijnd met de lijn die je hebt getekend. Omdat je alleen de uren daglicht meet, ziet de plaat er uiteindelijk uit als een klok, die slechts 12 uur aangeeft.
Stap 8. Bevestig de plaat aan de grond
Steek een paar pushpins door de plaat zodat deze op dezelfde plek op de grond blijft staan.
Stap 9. Ga een uur later terug naar het bord
Ga om 13:00 uur terug naar de plaat en controleer de positie van de schaduw van het rietje. Schrijf het cijfer 1 helemaal aan de rand van het bord, waar je de schaduw ziet vallen.
Stap 10. Zet een alarm en ga elk uur weer naar buiten
Ga door met het markeren van de positie van de schaduw op de rand van de plaat. Je zult zien dat de schaduw met de klok mee beweegt.
Stap 11. Praat met je kind over de schaduw
Vraag hen waarom ze denken dat de schaduw beweegt. Leg uit wat er gebeurt als de schaduw rond de wijzerplaat beweegt.
Stap 12. Herhaal dit proces tot de schemering
Blijf de plaat elk uur markeren totdat je geen daglicht meer hebt. Op dit punt is de zonnewijzer klaar.
Stap 13. Controleer de plaat de volgende dag
Laat uw kind de volgende zonnige dag teruggaan naar het bord en vertel u de tijd op basis van de positie van de schaduw. Dit eenvoudige apparaatje kan op elke zonnige dag worden gebruikt om de tijd af te lezen.
Methode 3 van 3: Een geavanceerde zonnewijzer bouwen
Stap 1. Snijd een cirkel met een diameter van 20 inch uit multiplex van ¾ inch
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 je zonnewijzer eruitziet. U moet een nummerstijl kiezen, zoals Romeinse cijfers, standaardnummers, enzovoort.
- Kies de kleuren die je wilt gebruiken en, als je wilt, een tekening of illustratie om op het gezicht aan te brengen.
- Schets een paar verschillende ontwerpen totdat je iets definitiefs hebt gekozen.
Stap 2. Teken je uiteindelijke ontwerp op een groot stuk rond papier
Je gaat dit gebruiken als stencil om het ontwerp op de houten cirkel over te brengen, dus teken het op schaal. Nu moet u de cijfers op het ontwerp plaatsen, wat een nauwkeurige meting vereist. Gebruik hiervoor een liniaal en een gradenboog.
- Begin met het getal 12 helemaal bovenaan, zoals de wijzerplaat van een klok.
- Meet waar het middelpunt van de cirkel is en gebruik vervolgens de liniaal om een precieze lijn van de 12 naar het midden te trekken.
Stap 3. Meet met de gradenboog precies 15 graden naar rechts
Markeer daar het nummer 1. Gebruik de liniaal om nog een uurlijn te tekenen. Ga door met het markeren van de cijfers precies 15 graden uit elkaar. Beweeg met de klok mee en gebruik de gradenboog om door te gaan met het markeren van de cijfers. Werk je een weg rond tot je bij het nummer 12 komt. Dit zal direct tegenover de eerste 12 zijn. Deze vertegenwoordigen de middag en middernacht.
- Begin dan opnieuw met 1 totdat je helemaal bovenaan terugkomt bij de oorspronkelijke 12. De nummers zijn nu nauwkeurig op het papier gemarkeerd.
- De volledige 24 uur wordt weergegeven voor de meest nauwkeurige nauwkeurigheid. Wanneer seizoenen veranderen, verandert ook de positie van de aarde. In de zomer zijn de dagen langer. In de winter zijn ze korter.
- Er zijn dagen in de zomer dat er meer dan 12 uur daglicht is.
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 afgemeten. Gebruik verfmarkers om de cijfers op het hout te plaatsen, omdat ze fijn detailwerk met zich meebrengen. Verfmarkers hebben de voorkeur boven permanente markers, omdat ze beter bestand zijn tegen de elementen.
Stap 5. Verkrijg de gnomon
De gnomon is het deel van de zonnewijzer dat de schaduw zal werpen. Het is een stuk pijp met schroefdraad en je hebt een lengte nodig van ongeveer twee of drie centimeter. De diameter moet een halve inch zijn. Zorg ervoor dat de diameter van de gnomon iets breder is dan de pijp zelf. Improviseer een conische punt.
- De lengte van de pijp en de gnomon-tip mag in totaal niet langer zijn dan drie centimeter.
- Verf de gnomon in elke gewenste kleur. Dit zorgt ervoor dat het niet gaat roesten.
Stap 6. Bereid de zonnewijzerpaal voor op montage
De paal is waar het gezicht van de zonnewijzer, de houten cirkel, op wordt gemonteerd. U hebt een 4x4x8 onder druk gevormde houten paal nodig die buiten behandeld is. Het moet perfect recht zijn en er mogen geen grote scheuren in zitten. Om het correct te monteren, moet de bovenkant van de paal met een precieze hoek worden afgesneden.
- Om deze hoek te krijgen, trekt u uw huidige breedtegraad af van 90 graden.
- Als u zich bijvoorbeeld op 40 graden noorderbreedte bevindt, tekent u een hoek van 50 graden op de 4x4.
Stap 7. Snijd de hoek in de paal
Trek een lijn in een rechte hoek met behulp van een timmermansvierkant. Trek deze lijn zes centimeter vanaf de bovenkant van de paal. De lijn is de onderkant van de hoek. Gebruik een gradenboog om het te meten en snijd de hoek vervolgens af met een tafelzaag.
- Meet vervolgens het midden van het gezicht van de zonnewijzer en boor daar een gat.
- Test de bevestiging van de paal aan het zonnewijzervlak met een 5/16-inch houtdraadschroef, om er zeker van te zijn dat alles goed in elkaar past.
Stap 8. Graaf een gat voor de paal
Zoek een zonnig plekje voor je zonnewijzer en graaf een gat voor de paal. Zorg ervoor dat u ondergrondse kabels of leidingen niet verstoort. Zet de paal in het gat. Test om er zeker van te zijn dat hij niet hoger is dan anderhalve meter van de grond wanneer hij rechtop staat. Gebruik een kompas om ervoor te zorgen dat de hoek die u in de paal snijdt, naar het noorden is gericht. Gebruik een waterpas voor een timmerman om ervoor te zorgen dat de paal precies verticaal staat.
- Zet de paal permanent op zijn plaats door deze in cement te gieten en te plaatsen.
- Wacht een paar dagen voordat u de zonnewijzer monteert, zodat het cement volledig is opgedroogd.
Stap 9. Bevestig de zonnewijzer aan de paal
Gebruik een 5/16-inch bij 2-inch lag-schroef om het gezicht te bevestigen. Draai de schroef voldoende vast zodat deze het gezicht op zijn plaats houdt, maar u kunt het gezicht nog steeds gemakkelijk draaien. Plaats de flens direct boven het gezicht van de zonnewijzer.
- U zou de houtdraadschroef in het middelste gat van de flens moeten kunnen zien.
- Gebruik je rechterhand om de gnomon-pijp in de flens te schroeven, die je in je linkerhand moet houden.
Stap 10. Draai de zonnewijzer zo dat de 6 a.m
en 18.00 uur lijnen zijn horizontaal. Lijn vervolgens de gnomon uit zodat diezelfde lijnen eruitzien alsof ze recht door het midden gaan. Zorg ervoor dat de lijn om 12.00 uur er ook uitziet alsof hij recht door de gnomon gaat.
Stap 11. Stel de tijd in en bevestig de gnomon
U moet de tijd tijdens de zomertijd instellen om nauwkeurig te kunnen lezen. Houd de flens stevig 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 op de zonnewijzer aangeeft. Gebruik een potlood om te markeren waar de vier flensschroeven zijn en verwijder vervolgens de flens.
- Draai nu de lagschroef vast. Beweeg de zonnewijzer niet terwijl u dit doet.
- Boor gaten voor de vier schroeven en schroef vervolgens de flens op de zonnewijzer.
- Schroef tot slot de gnomon erin.
