Если вы поставите иголку на землю, почему ее тень может сказать вам время?
При изменении направления солнца тень кончика иглы перемещается по диску. Сначала проверьте на плоской поверхности, затем прикрепите панель к стене.
Солнечные часы не имеют шестеренок, но они могут определять время по тени. Но дело не только в том, чтобы нарисовать несколько случайных отметок на любой стене: где вы находитесь, в какую сторону обращена стена и насколько наклонен диск — все это определяет, куда падает ваша тень.
Угадай сначала
Стена обращена от солнца. Может ли тень на этой стене определить время сейчас?
Показать ответ и объяснение
не могу — Он должен быть освещен солнцем спереди диска.
Тогда соедините опыт и науку
Сначала распознайте иглу и диск
The needle is vertical to the disk surface. Начало координат на рисунке — штифт, а точка перемещения — положение тени кончика иглы на диске.
Длина вертикальной иглы a; игла — начало координат
Пусть солнце идет с утра до обеда
Ползунок отображает истинное солнечное время: солнце пересекает местный меридиан в 12 часов. На телефоне отображается не время единого часового пояса.
H = 15° × (истинное солнечное время −12)
Измените сезон или переверните диск
Тень при этом также меняется в зависимости от склонения Солнца и ориентации диска. Синяя кривая — это дни одного и того же сезона, а тонкие линии соответствуют разным моментам.
Тень определяется пересечением направления света и поверхности диска.
Сначала проверьте, работоспособен ли диск
Солнце должно находиться над горизонтом и светить на переднюю часть диска. Полярная игла не может иметь конечный центр, и ее не следует принуждать к его созданию.
h>0 и Q>0; когда P=0, центр полярной стрелки не определен
Сначала найдите H по истинному солнечному времени, а затем найдите пересечение луча направления Солнца и диска. а — длина вертикальной иглы, а Q определяет, светит ли солнце на диск; когда h ≤ 0 или Q ≤ 0, проецируемые координаты не считаются эффективными солнечными тенями.
попробуй
Сравните плоские солнечные часы с настенными солнечными часами. В определенные моменты Солнце находится за диском. В это время вы не можете насильно нарисовать тень, которая может определить время.
Нет необходимости запоминать символы
- D
- Нормальный угол азимута: 0° юга, 90° запада, 180° севера, 270° востока.
- z
- Нормальное зенитное расстояние; 0 по горизонтали вверх, 90 по вертикали
- a
- Игла расположена перпендикулярно диску, ее длина составляет метры.
- x/y
- Координаты тени справа и вверху от диска, метры
- P/Q
- Полярное соотношение/критерий освещенности
Алгоритм, точность и область применения
Реализуйте формулу P/Q/Nx/Ny для любого направления и наклонного диска из главы 58, центр/длину/угол полярной иглы и двойные критерии горизонта и восходящего солнца. Горизонтальные, вертикальные и экваториальные диски — частные случаи одной и той же общей формулы; математически расширенные пересечения, когда диск, обращенный на север, не подвергается воздействию света, не отображаются как эффективные тени. Исходная книга 58.a/b представляет собой независимый образец, а для проверки пересечения используется трехмерная лучевая плоскость. Истинное солнечное время не было преобразовано в гражданское стандартное время в определенном городе.
мое понимание, проверка
Можно ли использовать 12 часов в этом уроке как 12 часов на мобильном телефоне?
Нет, это настоящее солнечное время — Требуются дополнительные преобразования, такие как средняя разница во времени, долгота и часовой пояс.
Когда солнце находится на горизонте, обязательно ли оно освещает переднюю часть солнечных часов?
Не обязательно, это зависит от направления — Диск может быть обращен в сторону от Солнца.
Всегда ли вертикальная стрелка в этом уроке указывает на Северный полюс мира?
неопределенный — Игла расположена перпендикулярно поверхности диска; игла полярной оси находится в другом направлении, а ее фиксированная точка и длина рассчитываются в книге отдельно.
Тень движется, потому что меняется направление солнца; для того, чтобы он мог определять время, местоположение, ориентация диска и определение времени должны быть рассчитаны правильно.
Jean Meeus · Astronomical Algorithms, 2nd ed. · Нет. 58 глава