发布网友 发布时间:2022-04-23 03:52
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热心网友 时间:2023-10-13 22:17
从“表”到日晷,有一个逐渐过渡的过程。“表”如果配上地面适当的刻度划分,就可以成为一个地平式日晷。然而地平式日晷的刻度需要用到投影几何知识——这恰恰是中国古代所欠缺的。而赤道式日晷尽管安装比较复杂,但在刻度上则相对简单。故中国古代流行赤道式日晷,是很自然的。
材料与工具:
瓦楞纸箱、圆盘、直尺、剪刀、笔。
制作方法:
1、将一个瓦楞纸箱铺展开,沿着圆盘画出轮廓,将其剪下。
2、用直尺找到圆形的中点,划成四等份。将直尺放在3点和6点的位置,将这四分之一分成三等份,然后标记好4点和5点的位置。以此类推,把12点的位置都标好,这就是晷面。
3、另取纸板剪一个直角三角形,它的一个直角边长是从表盘中点到各个数字的距离,另一直角边长是最长边的一半,这就是晷针了。将晷针粘贴在表盘上,指针的末端指向Ⅶ。
4、接着,我们来做支柱。在纸箱上画出支柱的形状,将其剪下。注意两边要画得对称。这样的支柱需做两个。
5、将一个支柱从顶端到中间剪一个切口,而另外一个从底端到中间剪一个切口。切口的厚度和纸板的厚度一致。将两个支柱插在一起,一个稳定的支架就做好了。
6、将晷盘粘在支柱上,然后将日晷放在阳光明媚的花园中。日晷上的影子会告诉你现在的时间。
小提示:这个日晷可能不是很准。这里提供的只是一个比较简易的日晷制作。如果要让日晷走得更精准,在制作过程中就需要用到许多计算公式,要了解地球经、纬度的关系。
各形日晷时间线的刻划与日晷的地理位置,指时针的高度等,都有关系。假设地理纬度为φ,指时针的高度为H,要刻划的时间与正午的差值为T;时间线与指时针的夹角为A,距离为D,del:太阳的赤纬,V:时间点在短轴方向上的值
D:时间点在长轴方向上的值,则各形日晷的计算式如下:
..1) 水平式日晷:TAN(A)=TAN(T)*SIN(φ)
..2) 赤道式日晷:等分圆盘,每小时相当与十五度,正午线垂直朝下。
..3) 极地晷:D=H*TAN(15*T)
..4) 南向垂直日晷:TAN(A)=TAN(T)*COS(φ)
..5) 东或西向垂直式:D=H*TAN((6-T)*15)
..6) 侧向垂直式:TAN(A)=SIN(O)*TAN(R+15*T)
......指时针与墙面垂线的夹角TAN(W)=SIN(θ)*COT(φ)
......指时针高出于墙面的夹角SIN(O)=COS(θ)*COS(φ)
......指时针与正午线的时间线差COT(R)=COT(θ)*SIN(φ)
......6点与12点时间线的夹角COT(S)=SIN(θ)*TAN(φ)
......θ:日晷墙面的斜角
..7) 投影日晷:D= SIN(T*15),V= sin(φ)*COT(φ)
......椭圆长轴与短轴的比:sin(φ)
......竖竿(人立足)的位置:Z=TAN(del)*COS(φ)
我只是粗略帮你了解了一下,你可以动手试试看,希望对你有帮助!