Персональный блог. Темы: физика, ход солнца, солнечные часы

 
 
 Категории
   
 
 
 Популярные
   
 
 
 
 
  Ориентация по сторонам света с помощью солнца, часов и спички
Категория: Солнце | Автор: daybit | (2015-12-02 22:59)
  По мотивам обсуждения ориентирования по солнцу на питерском охотничьем форуме вырисовался следующий алгоритм. Поскольку это фактически подручные солнечные часы экваториального типа, то 4а необходим для "зимнего" полугодия, когда циферблат оказывается в солнечной тени.

1. Ищем на циферблате часов середину дуги между часовой стрелкой и делением циферблата, соответствующим времени истинного полудня (вычисление истинного полудня обсуждалось ранее).
2. Прикладываем спичку к этой точке, перпендикулярно циферблату.
3. Поднимаем край циферблата, соответствующий времени истинного полудня, так чтобы угол циферблата с горизонтом составил (90-fi), где fi - широта.
4. Не меняя наклона, поворачиваемся вместе с часами так, чтобы тень от спички прошла через центр циферблата.
4а. В зимние полгода (с конца сентября до конца марта) опускаем край циферблата (см. п.3) обратно до тех пор, пока не увидим тень от спички на циферблате.
5. Линия, проведенная от центра часов к делению циферблата, соответствующему истинному полудню, покажет направление на Юг.

Возник вопрос, насколько велики окажутся азимутальные погрешности определения Юга при ошибке наклона циферблата (а также при вынужденном его наклоне в зимние полгода). Я провёл два независимых расчёта: первый "на коленке", в нескольких точках (даты и времени), с помощью 3D-редактора; второй - уже более основательно, заодно сопоставив его с первым.

На следующем графике представлены погрешности для широты Санкт-Петербурга (60 градусов с.ш.) при отклонении циферблата минус 30 градусов от небесного экватора (то есть при горизонтальном его положении). Расчёт представлен в диапазоне дат (вертикальная ось) от 22 декабря до 22 июня (остальные полгода будут выглядеть аналогичным образом, симметрично относительно 22 июня). Для всех графиков тёмно-синий цвет (самый нижний на легенде) соответствует либо неосвещённому циферблату, либо погрешности, по модулю превышающей 30 градусов.

http//daybit.ru/img2/60_m30_horiz.png

 
  Повращай солнце!
Категория: Солнце | Автор: daybit | (2015-11-08 00:23)
  Неделю назад я опубликовал видео о ходе солнца по небу. Сегодня по просьбам из паблика "Суровый технарь" публикую скрипт (см. внизу), которым я визуализировал 3D-механику "солнце в аналеммах".

http//daybit.ru/img2/kak_solnce_hodit_151101.jpg

 
  Видеопрезентация "Как солнце по небу ходит"
Категория: Солнце | Автор: daybit | (2015-11-01 02:24)
  Наконец доделал. Подробный рассказ о тонкостях суточного и годового хода солнца по небосклону.



Идея визуализации хода солнца по небу зрела несколько лет. Никак не мог подобрать инструментарий. Наткнулся на отличный по своим простоте и функционалу трёхмерный движок threejs в августе 2015 года, и вот результат.

 
  Аналеммы над Москвой
Категория: Солнце | Автор: daybit | (2015-10-24 22:42)
  Пока я вожусь с темой солнечных часов (а это уже лет 10), Москва дважды поменяла способ исчисления времени. Сначала был сезонный переход на летнее и зимнее время. Затем, в 2011 году, сезонный переход отменили, остановившись на бывшем летнем времени. И вот год назад перешли на постоянное "зимнее" время (на всякий случай прямо в тексте отмечу, что сегодня 24 октября 2015 года, а то мало ли куда текст перекочует).

Ниже представлена моя давняя картинка хода солнца по московскому небу (в виде 24 аналемм), отредактированная в соответствии с текущим часовым поясом Москвы, UTC+3. Пояснения перенесу (и подправлю) из своего жж-поста пятилетней давности (23 декабря 2010 года).

Раскрыть
На этом графике представлено положение солнца (азимут и высота) для Москвы в течение года. Каждая аналемма-"восьмерка" соответствует определённому гражданскому времени, соответствующее время подписано синим над каждой третьей аналеммой. На аналемме, соответствующей 15 часам, показаны 2 даты солнцестояний (июнь и декабрь), а также точка для 22 января, чтобы было понятно, в какую сторону "движется" солнце по "восьмёрке". Например, если проследить за самой верхней точкой (красного цвета) всех восьмерок, то можно увидеть ход солнца в Москве в течение всего дня 22 июня. В частности, видно, что в этот день солнце восходит почти в 4 часа утра примерно на 45 азимуте (северо-восток).

http//daybit.ru/img2/Moskva_analemmy_utc3_151022.jpg
 
  Солнечные часы из здания
Категория: Солнце | Автор: daybit | (2015-09-20 20:21)
  На днях дошло, что солнечные часы из Останкинской телебашни, про которые я писал пару лет назад, получаются не очень наглядные, поскольку всем надо объяснять, что нас интересует только лишь тень от ресторана, а не от всей башни, а сама башня при этом задаёт нам неверное направление, и соответственно только сбивает с толку.

Мне пришло в голову, что можно избавиться от этого эффекта, воспользовавшись северным углом любого здания. Ну например возьмём спальный район Москвы, Коньково, выберем там первый попавшийся дом, его высота примерно 50 метров, и привяжем разметку часовых линий к северному углу этого здания (помечено толстыми красными линиями). Снимок, если верить гуглу, сделан 26 мая (хотя безоговорочно верить ему не стоит).

http//daybit.ru/img2/konkovo_sundial_building_corner_150920__.jpg
(кликайте для увеличения)

Тонкими красными линиями показаны продолжения стен этого здания - видно, что они не мешают часовой разметке, и именно из этих соображений выбрано и здание (его ориентация относительно сторон света), и этот угол.

В качестве дополнительной иллюстрации приведен спутниковый снимок от другой даты, 12 апреля (см. врезку в рисунок). Тень от угла здания помечена красной точкой.

Как видно, недостаток, присущий вертикальной башне (и любому другому вертикальному столбу, подробнее это обсуждалось здесь), в данном случае устраняется - не надо всем объяснять, что дескать "смотрите только на эту часть тени, а на всю тень - не смотрите". Достаточно сказать - смотрите на тень от этого угла. И всё.

Это же решение можно использовать для дачных строений - выбрать северный угол кровли и, например, проложить тропинки в соответствии с часовыми линиями и линиями склонений. Либо пометить часовые метки точечно, несколько меток на линию, как это показано, например, для 14 часов на рисунке выше. Единственное - надо учесть, что кровля дачного дома может быть сложнее, чем крыша угловато-перпендикулярной высотки из Коньково.
 
« назад   1 2 [3] 4 5 6 ... 10 11 12 13  далее »
 
 Календарь
 
« Июнь 2017 »
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
1 2 3 4
5 6 7 8 9 10 11
12 13 14 15 16 17 18
19 20 21 22 23 24 25
26 27 28 29 30
 
 
Архив сайта
   
 
 
© 2012-2015 daybit
Движок: NG CMS
SQL запросов: 6 | Генерация страницы: 0.03 сек 
Яндекс.Метрика