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斧头时钟。 儿童科学实验室
在一个充满智慧的俄罗斯民间故事中，一位狡猾的士兵设法用斧头煮出了卷心菜汤。 然而，一切都不是由于斧头......但事实是，真正的日晷可以用斧头制成，并且这种手表在中世纪使用是众所周知的。 想象一下一个带有圆形水平切口的大树桩，一个清晰的星夜，当然还有一把斧头。 背对北极星站立，你必须将斧头插入树桩中间。 然后将斧头指向北极星。 冒着被砍掉的风险——这是中午的时间。 恰好在当地时间中午，斧柄上的阴影将与这种风险重合。 而如果用树桩当表盘的话，看起来真的离时钟不远了…… 当然，现在已经不再需要日晷了。 几乎每个人都有机械式的，有些人有电子式的——你甚至不需要启动它们。 然而......想象一下以下情况：你漫步进入森林，好像这是一种罪孽，没有人随身携带手表。 太阳在天空中闪耀。 如果你知道如何使用它，你不仅可以确定时间，还可以在地面上确定自己的方位。 此外，了解在根本没有腕表或怀表的古代如何确定时间不是很有趣吗？ 我们来看看几百年前我们的同胞用的是什么手表。
我们面前有一块带有铅垂线的三角形木头，大约一百年前在雅罗斯拉夫尔省发现的。 三角形的中间有一个大圆孔。 这是手表吗？ 是的，想象一个时钟。 至少三个世纪前，甚至更早的时候，俄罗斯牧羊人就使用了它们。 时钟的形状为等腰三角形，顶角为 47°。 这个角度当然不是偶然的，47°:2=23°30'。 这个值是每个稍微熟悉天文学的人都知道的。 + 23°30' - 一年中太阳的最大赤纬角。 最小值为-23°30'。 它们之间的差异将再次给出相同的 47°。 不幸的是，我们没有机会给出所有天文计算和推理来证明时钟设计的合理性。 有兴趣的人可以用天文学教科书和天文历的永久部分自己算出来。 我们还会关注其他事情。 我们说过，在罗斯，简单的牧羊人使用这些手表。 人们不仅没有受过教育，而且是文盲。 突然发现，牧羊人手表的设计是基于相当复杂的科学真理，即使在今天，如果不经过深思熟虑的努力，也无法理解这些真理。 奇妙？ 当然，这里并没有什么奇迹。 牧羊人不懂天文学，但他们能够根据数百年的实践和人们代代相传的观察来制作这款手表。 这种“智能事物”的例子在很多博物馆都可以找到，也许你家里也有。 小心旧东西。 就像老人一样，他们有很多话要说。 然而，让我们回到我们的三角形时钟，或者更确切地说，回到他们的形象（不幸的是，这个时钟的“活”副本至今没有幸存下来）。 在三角形的左侧，可以看到一个小通孔（点 “但”），在该点对面的圆圈内有一个标记 “乙” - 如此直 b 通过圆心。 我们还没有透露如何选择三角形上的洞的位置。 а。 当然，这并非不重要。 寻找中心的规则是：线之间的角度 aOb 三角形的底边等于太阳正午位置与分点地平线之间的角度。 在三角形的底部可以看到两排平行的孔：底部有 9 个孔，顶部有 8 个孔。 这是一种尺度。 现在我们将看看它是如何工作的。 我们将在三角形的顶部连接一条铅垂线，并尝试通过该时钟确定时间。 这是通过以下方式完成的。 我们用一个洞将时钟指向太阳 а- 这样就可以了 б 阳光落下。 很明显，在这种情况下，根据一天中的时间，铅垂线将相对于孔处于某个位置。 如果太阳刚刚升起，铅垂线将非常靠近边缘。 А。 此外......但是，我们将引用旧杂志中的内容，我们在其中找到了有关这款手表的信息。 “当太阳升起时，观察时需要不断地抬高洞 а，铅垂线的位置也会随之变化，逐渐从左向右移动； 沿着最下面一排点，共有九个点，它将指示一天中的上午时间：右侧最后一个点将显示上午 11 点，中午铅垂线将到达边缘 Б，和洞 а 达到最高位置。 然后，当太阳落山时，这个洞 а 将开始下降，铅垂线将指示下午时间，沿着上面一排点经过，但已经从右向左； 第一个点表示下午一点，第二个点表示 2 点钟，依此类推，最后一个点表示晚上 8 点，日落时，铅垂线将再次位于边缘 А". 人们一定会想到，如果我们今天决定使用这种手表，它们的刻度可以比旧型号更方便、更准确。 如何？ 我们可能会将其留给您。 最准确的时钟读数将在六月，此时太阳位于地平线之上的最高位置。 如果六月的肋骨Б 作为中午的时间标记，那么在其他月份中，它必须向左移动下排的一个点（对于五月和七月），移动两个点（对于四月和八月），等等：我们考虑太阳日长度的减少的方式。 这是同一日晷的另一个版本。 唯一的区别是它们是由铜制成的，发现于更南一点的弗拉基米尔省（这发生在革命之前）。 乍一看，这两个“天文台表”没有任何共同之处。 确实，三角形在哪里，圆孔在哪里，“尺度”在哪里？ 如果你仔细观察，一切都在那里。 顶部不是圆孔，而是一个圆杯，同样的小孔用于阳光，并有一个“兔子”标记。 音阶的作用是由带有字母的两个肢体扮演的。 杯子的顶部有一个铅垂钩。 其余的-很可能是“为了美丽”。
有人建议这两款手表还可以用作日历...... 以下日晷设计的作者是我们所熟知的。 据俄罗斯天文学会《消息报》报道，它们“是由第十七炮兵旅牧师 D.P. Mudrolyubov 设计和建造的”。 他们在下一张图片中。 一个垂直的金属支架安装在固定底座上，支架上拉有一根细金属丝。 垂直于中间的支架，在17/1圆内焊有一段圆弧。 整个系统可以绕垂直轴并在支架平面内旋转。 在弧线（它作为肢体）上，应用了小时刻度：在中心（弧线与括号的交点） - 中午划分（3 小时），左侧是中午前的时间（ 12、11、10、9、8、7），向右 - 下午（6、13、14 等）。 每小时的划分价格是圆的15/1（24°）。 为什么会这样——这一次你应该很清楚了，不需要任何特别的离题到天文学。
但是如何让这款手表显示时间呢？ 有趣的是，首先你需要等待……一个晴朗的星夜。 带肢体的框架应固定在这样的位置，使框架上拉伸的金属丝指向北极星，并且从金属丝中间悬挂的铅垂线准确指向中午时分。 现在，在阳光明媚的日子里，电线的阴影将在肢体上指示一天中的小时，如果设备尺寸足够大，其读数的准确性可以非常高。 唯一备注：真正的天文正午仅对应于赤道的12个小时。 在所有其他情况下，这取决于该地点的纬度。（尽管情况并非如此 - 真正的天文正午取决于 时间方程。）例如，在莫斯科的纬度，天文正午大约相当于 12 小时 30 分钟。 因此需要进行适当的修改。 不要忘记怀孕和季节性时间。 这些手表是不是与我们故事开头的古代手表非常相似？ 难怪：新事物就是被遗忘的旧事物。
看图。 它描绘了古罗马军团士兵使用的日晷。 这个石质表盘是在西德城市威斯巴登发现的。 沿着圆圈的周边有希腊铭文，表示世界各国，中间有一个古罗马利卡特（守卫）双面斧形状的复杂图形。 科学家们仍然不太清楚这些手表是如何计算时间的。 手表可能还有其他零件。 时间并没有留住他们... 最后一个——也许是我们整个故事中最意想不到的一个。 您是否知道最简单、最可靠的日晷（同时也是指南针）就是……您自己？ 现在我们将证明这一点。 假设早上你去森林里采浆果，白天你走了很远的路，现在到了晚上，你不确定回家的路是否正确。 我们确信您知道如何摆脱这个困难的多种方法。 但这是另一件事。 请记住，当您早上进入森林时是否看到了自己的影子。 （通常，一个人会注意他的影子，因此这个细节不太可能逃过您的注意）。 如果在中午之前，你的影子时不时地映入你的眼帘，那么，现在回家，你应该走一走，让影子再次出现在你的面前：毕竟，白天太阳有时间向西移动。 反之亦然，如果早上你没有看到你的影子，那么下午，如果你想及时吃晚饭，你就必须一直远离你的影子。 当然，这样的定位是非常近似的，但在大多数情况下它对迷路的旅行者有帮助。
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