Это все так... Но подойдем с другой стороны...
1 час = 15 градусов 1/24 суток.
При метровой тени длина дуги 2 х 3,14 (грубенько так...) / 24 = 26 сантиметрам! По 4+ мм на минуту.
Уж извините, даже слепой я различаю 4 мм.
А на трехметровой тени получается 1,3 см на минуту.. Тут уж и невооруженным глазом видно, как тень ползет...
А если есть на участке столб 6 метров, да не со щербатым, а ровным краем, то и вовсе 2,6 см минуту
Тут хоть 10-15 секундные отсечки можно делать.
Главное - обеспечить четкую границу тени.
Такие большие часы нам не нужны, так как солнце не 24 часа светит, утров в 7-8 часов на даче нормальные люди спят, а в 7-8 часов вечера им уже по-фиг скока там времени...
Поэтому достаточно пол-круга.
Ну а точности метрового гномона - просто за глаза...
KонстаТим, надеюсь вы не приняли мой ответ Burrdozel всерьез. Это просто стеб. Стеб от безысходности. Я много раз его просил хоть что-нибудь почитать по теме, прихожу и вижу эту фразу, которая приводит меня в ужас. По этой фразе очень хорошо видно абсолютное непонимание темы. Вы совершенно правильно заметили, что у солнечных часов, описанных в статье, не существует понятия «стрелка», показания снимаются с кромки тени, которая никак не может быть 5 мм. А как вам нравиться утверждение:
Соответственно придется прибегать к формированию такой тени (как это и делается везде, см.фото), чтобы она была треугольной и местоположение вершины треугольной тени можно было додумать !!!!
Самое интересное, что правильную фразу он когда-то пытался сказать, но, похоже, так сам и не понял, что сказал:
Такая наклонная палка называется "гномон". Обычно его в целях прочности делают треугольным, чтобы случайно он не был погнут и солнечные часы не "поломались". У такого гномона имеет значение "спинка". Она должна быть ровная, прямая, поскольку "стрелкой" в измерительном приборе "солнечные часы" является край тени, образованный именно спинкой. (На фото выделено красным пунктиром).
Ведь если правда взглянуть на фото можно увидеть, что можно так рассчитать циферблат и гномон, что вершина тени будет за циферблатом, гномон может быть не «треугольный», а часы будут показывать время, как ни в чем не бывало. Т.е. «формирование такой тени» и «местоположение вершины», как и «гномон шириной (!) 5 мм» (интересно он вообще видел гномон?) это ничто иное, как несуразица, сказанная с умным видом.
Далее, мой визави, спокойно доказывает, пользуясь, правда, неправильными цифрами, что солнечные часы это прибор:
А это означает, что реально полезные часы должны быть намного больше, чем полметра - например, с дом размером. Все остальное- украшение сада, игрушка, понты.
Какой вывод можно сделать из этой фразы, а вывод один, можно сделать солнечные часы, которые устроят даже Burrdozel, что я ему несколько раз говорил во время обсуждения, но почему-то он «тонко» намекает, что если «часы с дом размером», то они не являются прибором. Интересная логика. Большой как дом - значит не прибор. Мне нравится.
Так что ваш текст начинающийся с:
Это все так... Но подойдем с другой стороны..
Вы адресуете не тому человеку, т.к. именно я на протяжении всей ветки доказывал эти понятные любому человеку вещи. Единственное замечание касается столба, как гномона солнечных часов, если почитать ветку, то можно увидеть мое мнение по этому поводу. И еще, я попросил бы вас не упорствовать, доказывая, что солнечные часы это не прибор, во-первых, в этом нет никакого смысла (зачем?), во-вторых, если привести ваши же аргументы, представьте, что я стал доказывать, что топор не инструмент. Правда выглядит глупо? Да и лошадки на полях встречаются.
В остальном, пока разделяю логику ваших последних двух комментариев. Спасибо.
КонстаТим написал :
А вы не ширину тени ориентируйтесь, а на границу тени. Она всегда шириной в долю миллиметра.
КонстаТим написал :
Главное - обеспечить четкую границу тени.
Вы ВНИМАТЕЛЬНО на любую тень посмотрите.
И сообщите, как добиться РЕЗКОЙ границы в "долю миллиметра", если тень образована объектом не менее метра высотой - и от Солнца. Это, батенька, невозможно ввиду дифракции и широкого спектра солнечного света. И отследить положение этой границы достоверно НЕЛЬЗЯ, что бы и кто бы ни утверждал. Детский сад это, отрицание очевидного. Взгляните на тень на досуге трезвым глазом.
И сообщите, какое место перехода тень-свет является "стрелкой" для считывания показаний с точностью "долей миллиметра"... И как это умение и "остроту глаза" одного наблюдателя распространить на всех прохожих, желающих узнать время с точностью до минуты по этим высокоточным часам.
Измерение- это РЕЗУЛЬТАТ, считанный со ШКАЛЫ с указанием ТОЧНОСТИ, с которой сделано считывание. И никак иначе. Число плюс-минус Дельта.
(Домашнее упражнение: если у Вас на шкале прибора есть черточка 10 и черточка 20 -можете ли Вы считать с этой шкалы значение 17? 14? 15? 19?)
Итак, мы находимся в жесткой вилке: для часов диаметром с полметра (украшение клумбы) можно получить более-менее резкую тень (с шириной перехода от тени к свету миллиметра три). И мы даже в состоянии нанести минутные деления на шкалу... Но считать достоверно их НЕ МОЖЕМ, как бы автор трактата не упирался доказывать. Ширина "стрелки" сравнима с ценой деления. "Где талию делать будем?"
С другой стороны, сделав "рычаг" (длину тени) побольше, мы можем получить шкалу любой точности. Но тогда граница тени будет уже шириной в сантиметры.
Разуйте глаза, граждане, у солнечных часов есть ОГРАНИЧЕНИЕ по точности- по методу измерения.
Ну а Вам, 2jj300 , в очередной раз напоминаю, что надо высказываться по делу. От Вас я никакого стеба не принимаю. От безысходности, говорите? Ну конечно, если КРУГОМ облажался, то это называется БЕЗЫСХОДНОСТЬ. Оттого и хамство лезет.
Аппелируя к "великому и ужасному" КонстаТиму(чего вы его все так боитесь? ;) Он совершенно нормальный. И уж подлизываться к нему совершенно бессмысленно), вы допускаете ДЕМАГОГИЮ.
В самом начале Вы написали, что вот этот конкретный прибор размером 30см, пропиленный болгаркой по тротуарной плитке, обеспечивает минутную точность измерений. И начисто отвергали часы типа "мячик, подвешенный к ветке дерева" или "тень от трубы на доме" или "столб". Теперь Вы все передернули и исказили смысл. Впрочем, я не удивлен. Дешевые приемы школярствующего незнайки.
Упорство, с которым Вы отстаиваете свою мракобесную точку зрения, характеризует Вас с плохой стороны.
Тем более, что Вы САМИ просили ОБСУДИТЬ Ваш "трактат". А фактические ошибки, на которые я указал, признавать не хотите...
2jj300, уважаемый Burrdozel совершенно прав, аппелировать ко мне совершенно не стоит. Я в СЧ - ни ухо-ни рыло, но давно мечтал себе их сделать, как украшение (и как прибор, конечно), вот и приперся в Вашу дискуссию. Почерпнул для себя много полезного... За что благодарен. Сделаю часы - освещу... Пока пользуюсь совершенно подручными предметами...
Просто засекаю в какое время что в тени (от дома, беседки), а что нет, где тень от столба и пр...
"Угадываю" время примерно с 10-15 минутной точностью, с умным видом глядя на Солнце, чем привожу в восторг окружающих... :)
Burrdozel написал :
Это, батенька, невозможно ввиду дифракции и широкого спектра солнечного света. И отследить положение этой границы достоверно НЕЛЬЗЯ, что бы и кто бы ни утверждал.
Это просто набор умных терминоф...
Давайте решим простую геометрическую задачку про подобные треугольники. Какова будет величина катета, противолежащего углу в 30 угл. минут. если гипотенуза равна 1 метру?
Т.е. синус 0,5 градусов? Ответ = 0,0087265354983739349648882139735844 (точность достаточная?) :)
8,7 мм! Ого-го! Сам не ожидал.
Т. е переход с полного света в полную тень займет аж 8,7 мм! (а может и больше).
Т.е. с метровым гномоном - точность будет примерно 2 минуты. Различить меньше - только по оттенкам тени.
А что мы можем сделать, что повысить "резкость"?
Очевидно - сделать источник света более точечным, нежели 30 минут в поперечнике...
Или поляризовав свет и оставить только параллельно идущие лучи?
Или устроить искуственное солнечное затмение, как советует Burrdozel, играясь шириной "гномона" добиться того, что бы его тень была на грани исчезновения? По ней и ориентироваться, по ее центру? Т.е. гномон должен предсталять собой цилиндр 9-10 мм диаметром, покрытый абсолютно черным матом, что б все поглощать и ничего не отражать, преломлять и пр...
Или все же смириться с двухминутной точностью?
Как?
Будет с чем поэспериментировать летом...
2КонстаТим
Если уж строить модель, то надо рассматривать не прямоугольный, а равнобедренный треугольник (то есть два прямоугольных с половиной угла при вершине), а так все правильно.
Правда, "вычисления с излишней точностью..." и далее по тексту ;)
Можно было проще посчитать: для малых углов синус равен самому углу с хорошей точностью.
0,5 градуса = 0,0087рад, синус с хорошей точностью этому числу и равен.
Но дифракция - это явление НЕ из геометрической оптики, где лучи прямые. Это показатель волновых свойств света. Огибание препятствий.
Так что кроме чисто геометрических 8-9мм примерно еще сколько-то добавит на метре дифракция. И дымка, и облачко вдалеке...
И ширина тени от провода в изоляции (см. фото выше) диаметром мм12 (не знаю точно, каков диаметр) получается миллиметров двадцать (при расстоянии от провода до тени сантиметров тридцать). Тень преврашается в нечто размазанное. Можно определить только серединную линию этой полосы, то есть СТРЕЛКИ в нашем случае нет, есть ВООБРАЖАЕМАЯ линия, которую каждый волен проводить по своему усмотрению.
Можно сделать щель, как это принято в оптике и следить за перемещением полоски света. Можно это сделать на окне (наклонить стекло, заклеить черной бумагой, сделать щель) и проецировать изображение на стену комнаты. Тогда можно применить линзы и сфокусировать изображение полоски света точнее. И плечо будет поболее одного метра.
Чем уже щель, тем точнее будут показания и хуже качество (меньше света :) )
Но все равно "стрелку" придется воображать, что НЕ добавляет точности и единообразности снятия показаний... Да и поправки придется вводить...
У меня был один знакомый, который разрабатывал следящие системы для управления зеркалами на гелиоэлектростанции в Крыму. Можно попросить у него один датчик слежения за Солнцем, сделать механическую часть и поставить китайскую лазерную указку, которая будет давать метку на шкалу... :)
Согласитесь, что это уже НЕ садовые солнечные часы на клумбе, призванные радовать глаз гуляющих в саду :)
КонстаТим написал :
Или все же смириться с двухминутной точностью?
Да "двухминутная" точность -пустой звук, в силу астрономических особенностей вращения Земли вокруг Солнца. Орбита - НЕ окружность, ось Земли имеет прецессию, в полдень Солнце не на юге... Каждый день придется устанавливать новую шкалу. Как сообщает сам подзащитный, размах аналеммы (то есть погрешность, вносимая эллиптичностью орбиты Земли вокруг Солнца и прецессией оси Земли) составляет 7,7 градуса.
То есть с космической неизбежностью однажды проградуированная шкала будет через три-шесть месяцев врать в лучшем случае на 3,8 градуса, в худшем на все 7,7...
Для метровых часов это означает, что шкалу надо перемещать на... правильно, 6,6 см в ЛУЧШЕМ случае! Вот Вам и двухминутная погрешность...
Вот подзащитный и рекламирует программку, которая усредняет все эти погрешности и печатает на принтере усредненную шкалу для данных координат. Я уверен, что там обязательно есть упоминание о точности, полученной в результате этих усреднений.
А потом берется болгарка и режутся отметки на шкале... А потом эта шкала устанавливается на клумбе как попало относительно стран света...
Вот Вам и точность двухминутная :D:D:D...
Хорошо, если четверть часа получится.
Согласитесь, что китайский будильник измеряет время точнее.
Burrdozel написал :
о есть с космической неизбежностью однажды проградуированная шкала будет через три-шесть месяцев врать в лучшем случае на 3,8 градуса, в худшем на все 7,7...
Для метровых часов это означает, что шкалу надо перемещать на... правильно, 6,6 см в ЛУЧШЕМ случае! Вот Вам и двухминутная погрешность...
Это не страшно, так как можно ориентироваться на "почти конец" тени и поскольку для каждого времени года существует определенный угол наклона Солнца, то и шкал может быть много...
Хотя иметь возможность шкалу "подкрутить" надо иметь...
Burrdozel написал :
программку, которая усредняет все эти погрешности и печатает на принтере усредненную шкалу для данных координат. Я уверен, что там обязательно есть упоминание о точности, полученной в результате этих усреднений.
Нет, я предпочту отрадуировать на месте... По ходу дела, т.с.
И только на 12 часов и только на "летнее время"...
Burrdozel написал :
Согласитесь, что китайский будильник измеряет время точнее.
Ну вобщем 100%! Поскольку от тупо отсчитывает временнЫе интервалы, на которые мы и ориентирумся. без декретных времен, набегов скольких то там секунд и пр.
Burrdozel написал :
Хорошо, если четверть часа получится.
Ну это "перегиб"... Я расчитываю минут на 5 хотя бы... Проволочка Ваша - не поглощает свет, оттого такие большие искажения. Если закоптить металлический стержень до "шершавого состояния" - то их будет меньше. Это принципиально... Все внутренности фотоаппаратов - черные и матовые.
КонстаТим написал :
шкал может быть много...
Хотя иметь возможность шкалу "подкрутить" надо иметь...
Несколько выше есть изображение подобных часов. Думаю, что пользоваться ими может только хорошо проинструктированный человек. И уж насчет "подкрутить шкалу" - совершенно лишнее. Часы ради часов...
Еще таблицу Брадиса рядом повесить на гвоздике, блокнот и карандаш...Синусы считать...
;)
КонстаТим написал :
Нет, я предпочту отрадуировать на месте... По ходу дела
И это- единственно верный путь.
КонстаТим написал :
Ну это "перегиб"... Я расчитываю минут на 5 хотя бы...
...
Если закоптить металлический стержень до "шершавого состояния" ...
Это принципиально...
Все внутренности фотоаппаратов - черные и матовые.
Да я не спорю, что где-то в масштабах "угол бани- вторая грядка" можно добиться такой точности для июля-августа. Даже без особых ухищрений с "абсолютно черной стрелкой" :). Достаточно сделать указатель, на тени от которого можно мысленно найти середину или вершину (полоска, угол...).
Но не на клумбе при размерах "часов" 40х40см и гномоне в 15см (Размерчик маловат...:D)
Видимо, со встроенным трехкоординатным гироскопом? ;)
Надо обеспечить точную ориентацию относительно стран света и горизонтальность "циферблата". И этой точностью будет определяться точность снятых показаний часов. То есть низкая она будет.
А так... Если представить себе наручные часы- просто пластинку с просто шпеньком в центре...
Точность их будет не лучше, чем просто у поставленного вертикально пальца (среднего :))
У некоторых читателей может сложиться впечатление, что идет спор «физиков и лириков», специально для них сегодня у нас прямое включение с реального производства. У моего оппонента остался один единственный довод, который он продолжает повторять как заведенная китайская игрушка, последний раз оно звучало так:
Измерение- это РЕЗУЛЬТАТ, считанный со ШКАЛЫ с указанием ТОЧНОСТИ, с которой сделано считывание. И никак иначе. Число плюс-минус Дельта.
(Домашнее упражнение: если у Вас на шкале прибора есть черточка 10 и черточка 20 -можете ли Вы считать с этой шкалы значение 17? 14? 15? 19?)
К сожалению, для моего оппонента я не теоретик, я практик. Поэтому расскажу, как практически снимаются показания с приборов на реальном производстве. Итак, смотрим первую фотографию.
Стандартный манометр MП 4. Любой машинист или аппаратчик считает эти показания как 3.3 кг/см2. Любые показания на производстве записываются в «Рабочие листы» каждый час. «Рабочий лист» - это серьезный документ, на основе которого делается анализ работы отделения. Так вот и в лист будет занесена цифра 3.3 К ней не будут иметь претензии вышестоящее начальство (по пути замечу, что уже начальники смен имеют высшее нефтяное или химическое образование, не редкость это и среди машинистов и аппаратчиков, выше - уровень начальника отделения, инженера-технолога и т.д. не редкость 2 высших образования, каждый год эти люди без исключения подтверждают экзаменом свое соответствие своему рабочему месту, каждый год им повышают квалификацию в учебных центрах, в комиссиях присутствуют представители РосТехНадзора) Ни в одной инструкции вы не найдете, что машинист, считывая параметр с манометра, должен округлить его до ближайшего оцифрованного значения. Почему? Смотрим фотографию
Любой машинист увидит здесь 14.8 Представим, что мой оппонент считал бы этот параметр как 15 и записал бы в «Рабочем листе» «залетную» цифру 15. При хорошем раскладе, ему бы на это несоответствие указал бы старший машинист или начальник смены, при плохом эту цифру нашли бы при проверке представители Техотдела, в этом случае все бы зависело от кровожадности проверяющих. Точно могу сказать, что наказали бы всю смену и начальника смены. Может, зацепили начальника отделения. Это еще в лучшем случае, если дело дошло до приказа по заводу, в нем бы фигурировал и ведущий инженер технолог. У всей смены срезали бы зарплату – это совершенно точно.
У многих читателей может сложится впечатление, что приборы КИП такие рассчитанные и стандартизированные - это что-то такое, что показывает всегда точно, не то что эти солнечные часы. Смотрим фотографию
На снимке вторичный прибор ПВ 10, его диаграмма показывает параметр горизонтальные «полосы» и время – вертикальные, мы видим, что временные отметки идут через каждые полчаса, отвечаем на вопрос: во сколько вырос наш параметр? Сверху находим число 22, далее 22.30, параметр вырос в 22.40 – эта цифра будет фигурировать при любом «разборе». Никто не будет писать, что «где-то между 22.30 и 23 часами вырос такой-то параметр». За такую формулировку – накажут. Кстати, видите табличку рядом с прибором, это обычная переводная табличка присутствует почти в 90 % случаев. Так что если на ваших солнечных часах будет табличка с графиком уравнения времени, это тоже соответствует общепринятым нормам.
Теперь опять смотрим на фотографию, «гостированная» диаграмма № 733 с вторичного прибора, показывает параметр и время.
Специально даю фото с линейкой, дабы представить её размер. Рассмотрим опять реальный случай. Итак, параметр, допустим, «расход воды» падает на «0» (смотрим фото). Аппаратчик, обнаружив, идет к первичному прибору – ночь, минус 30 градусов мороза – замерзла импульсная линия. Берет пар, импульсная покрыта стекловатой, где греть? Лезет к диафрагме, падает, ломает ногу. Все. С этого момента наша диаграмма будет являться первичным документом для комиссии, которая будет составлять акт формы Н1 (тоже, кстати, серьёзный документ). В комиссии будет присутствовать представитель «вышестоящей организации» т.е. того же РосТехнадзора. И эти уважаемые люди по нашей диаграмме установят время начала инцидента. Видите на фото, пятнадцатиминутные «полоски»? Рассуждение будет недолгим: 8 часов, 8.15, с большой долей уверенности (как не раз принимавший участие в расследованиях) скажу, что время в приказе по заводу и в акте будет 8.25
Теперь взглянем на диаграмму внимательно, она вам ничего не напоминает? Это же наши солнечные часы! В комиссии никому не придет в голову доказывать, что диаграмма должна быть диаметром никак не меньше 2.5 метров, ибо это чушь.
Кстати, можете отметить, что с точки зрения точности считывания параметра «Время» мои солнечные часы имеют превосходство над этой «гостированной» диаграммой, т.к. просто больше размером.
ВЫВОДЫ: ДАЖЕ НА ПРОИЗВОДСТВЕ НИКТО НЕ СЧИТЫВАЕТ ПАРАМЕТРЫ ПРИБОРОВ СОГЛАСНО «МИРОВЫМ ПРАВИЛАМ».
Про бытовую технику мы вообще молчим, а уж предъявлять такие требования к самодельным солнечным часам может очень недалекий человек. Скажу прямо вы присутствуете при рождение анекдота.
Но мы еще не все сказали про «высокоточные» приборы КИП. Я думаю, со мной согласятся практики, что 70 процентов всех остановов на производстве, а каждый из них может закончиться аварией, происходит именно из-за «глюков» КИП. Это знают даже проектировщики, которые на жизненно важный параметр ставят приборы КИП в паре, чтобы если один «глюканул» - другой не дал остановить оборудование. Это НЕ РЕДКОСТЬ. Все приборы КИП каждый ДЕНЬ поверяются прибористом, он их сажает на «о» и при этом они все равно не перестают врать. Я уж молчу про то, что им нужен осушенный воздух, электричество и отопление. Я молчу про их стоимость. Если бы так вкладываться в солнечные часы, то это были бы самые неприхотливые и точные часы в мире.
Теперь посмотрим ГОСТ 10733-98. Часы наручные и карманные механические.
В нем не предъявляется требований к циферблату, ни к градуировке. Естественно невозможно людей учить считывать показания со шкалы, которая не регламентирована. Смешно, но циферблат моих солнечных часов соответствуют ГОСТу. Теперь немного слов о высосанных из пальца погрешностях. Внимательно почитаем цифры на таблице из ГОСТа
Суточный ход механических наручных часов категории 1 при указанных температуре, влажности и давление по ГОСТу составляет от -40 до +85 сек/сутки!!! Вдумайтесь в эту цифру! Эти люди сравнивают мои солнечные часы с пальцем! Да по самым скромным прикидкам этот шедевр часостроения через четыре недели будет показывать даже не тот час, это будет просто груда металлолома. Кстати, тот же ПВ 10 имеет
"Погрешность хода диаграммы не превышает + 5 мин. за 24 часа"!!! Согласитесь, в сравнение с этим «прибором» мои солнечные часы по точности просто не оставляют им никакого шанса, за точность отвечает Солнце!
Так что мою «мракобесную» точку разделяют не только коллеги из БСЭ и из многих энциклопедий мира, астрономы, но и все вменяемые люди, за эту точку зрения - несколько веков эксплуатирования солнечных часов в качестве часов. Создавая солнечные часы, вы познаете Вселенную и Историю, надеюсь, при этом вы хорошо понимаете, что такое китайские будильники, которые здесь рекламирует мой оппонент.
