Eine Sonnenuhr ist ein Gerät, das den Sonnenstand verwendet, um die Zeit zu bestimmen. Der aufrecht stehende Zauberstab, Gnomon genannt, ist so positioniert, dass er einen Schatten auf die vormarkierte Sonnenuhr wirft. Wenn sich die Sonne über den Himmel bewegt, bewegt sich auch ihr Schatten. Dieses Konzept lässt sich leicht in Ihrem Garten mit einer sehr einfachen Sonnenuhr demonstrieren, die aus einem Stock und einer Handvoll Kieselsteinen besteht. Es gibt auch viele andere einfache Projekte, die Kinder machen können, um die Konzepte zu lernen. Für etwas fortgeschrittenere können Sie eine dauerhafte Sonnenuhr in Ihrem Garten oder Hinterhof bauen. Mit ein wenig Maß- und Tischlerarbeit wird Ihnen diese Uhr die Zeit mit großer Genauigkeit anzeigen.
Schritt
Methode 1 von 3: Verwenden von Stöcken und Steinen
Schritt 1. Ausrüstung sammeln
Diese sehr einfache Sonnenuhr ist eine großartige Möglichkeit, dieses Konzept mit ein wenig Planung zu erklären. Alles, was Sie brauchen, um sie herzustellen, sind einige einfache Gegenstände, die Sie im Hinterhof finden. Diese Werkzeuge sind ein gerader Stab (etwa einen halben Meter lang), ein paar Kieselkörner und eine Uhr oder ein Handy, um die Zeit anzuzeigen.
Schritt 2. Suchen Sie einen sonnigen Platz, um den Stick zu befestigen
Suchen Sie nach einem Ort, der den ganzen Tag über der Sonne ausgesetzt ist. Tauchen Sie ein Ende des Stocks in das Gras oder die Erde. Wenn Sie auf der Nordhalbkugel leben, neigen Sie den Stick leicht nach Norden. Wenn Sie auf der Südhalbkugel leben, neigen Sie den Stick leicht nach Süden.
- Wenn Sie keine Bereiche mit weichem Gras finden, improvisieren Sie.
- Füllen Sie einen kleinen Eimer mit Sand oder Kies und pflanzen Sie einen Stock mitten hinein.
Schritt 3. Beginnen Sie um 7:00 Uhr
Wenn Sie Ihre Sonnenuhr an einem Tag fertigstellen möchten, beginnen Sie am Morgen, nachdem die Sonne vollständig aufgegangen ist. Beobachten Sie die Stöcke um 7:00 Uhr. Wenn die Sonne darauf scheint, wirft der Stab einen Schatten. Verwenden Sie einen der Kieselsteine, um zu markieren, wo der Schatten auf den Boden fällt.
Schritt 4. Untersuchen Sie den Stick jede Stunde erneut
Stellen Sie einen Wecker ein oder behalten Sie Ihre Uhr im Auge, damit Sie Ihre Sonnenuhr stündlich aktualisieren können. Beobachten Sie erneut um 8:00 Uhr und markieren Sie mit einem weiteren Kieselstein, wo der Schatten des Stocks auf den Boden fiel. Machen Sie dasselbe um 9:00 Uhr, 10:00 Uhr und so weiter.
- Wenn Sie ein hohes Maß an Genauigkeit wünschen, verwenden Sie Kreide, um jeden Kieselstein genau zu dem Zeitpunkt zu markieren, zu dem Sie ihn auf den Boden legen.
- Der Schatten bewegt sich im Uhrzeigersinn.
Schritt 5. Setzen Sie diesen Vorgang bis zum Abend fort
Komm stündlich zurück und markiere den Boden mit Kies. Tun Sie dies, bis tagsüber kein Sonnenlicht mehr vorhanden ist. Ihre Sonnenuhr endet am Ende des Tages. Solange die Sonne scheint, können Sie mit diesem einfachen Gerät die Uhrzeit ermitteln.
Methode 2 von 3: Pappteller und Strohhalme verwenden
Schritt 1. Ausrüstung sammeln
Diese einfache Sonnenuhr ist ein tolles Projekt für Kinder an einem heißen Sommertag. Die benötigten Werkzeuge sind sehr einfach – Sie haben wahrscheinlich alle bereits zu Hause. Diese Gegenstände sind Buntstifte / Marker, Pappteller, spitze Bleistifte, Stecknadeln, Lineale und gerade Plastikstrohhalme.
Beginnen Sie an einem sonnigen, wolkenlosen Tag gegen 23:30 Uhr mit der Zubereitung der Pappteller
Schritt 2. Schreiben Sie die Zahl 12 auf den Rand der Platte
Verwenden Sie dazu Buntstifte oder Marker. Nehmen Sie einen spitzen Bleistift und kleben Sie ihn in die Mitte des Papptellers. Entfernen Sie den Bleistift, sodass Sie ein Loch in der Mitte haben.
Schritt 3. Verwenden Sie ein Lineal, um gerade Linien zu zeichnen
Zeichnen Sie von der Zahl 12 zu dem Loch, das Sie in der Mitte der Platte gemacht haben. Diese Zahl steht für 12 Uhr mittags.
Schritt 4. Verwenden Sie einen Kompass, um den nächsten Himmelspol zu bestimmen
Der Strohhalm oder Ihr Gnomon sollte auf den nächsten Himmelspol zeigen, der parallel zur Erdachse ist. Es ist der Nordpol für diejenigen, die auf der Nordhalbkugel leben. Wenn Sie auf der Südhalbkugel leben, ist es der Südpol.
Schritt 5. Nehmen Sie den Teller kurz vor Mittag nach draußen
Legen Sie es an einem Ort in den Boden, der den ganzen Tag über der Sonne ausgesetzt ist. Stecken Sie den Strohhalm in das Loch in der Mitte des Tellers.
Schritt 6. Drücken Sie leicht auf den Strohhalm
Tun Sie dies so, dass der Strohhalm zum nächsten Himmelspol abgewinkelt ist.
Schritt 7. Drehen Sie den Teller über den Tag genau
Drehen Sie es so, dass der Schatten des Strohhalms parallel zu der Linie ist, die Sie gezeichnet haben. Da Sie nur die Tageslichtstunden messen, sieht die Platte wie eine Uhr aus, die nur 12 Stunden anzeigt.
Schritt 8. Legen Sie die Platte auf den Boden
Stecken Sie ein paar Stecknadeln durch die Platte, damit sie sich nicht verschieben.
Schritt 9. Sehen Sie sich die Platte eine Stunde später noch einmal an
Schauen Sie sich um 13 Uhr noch einmal die Platte an und überprüfen Sie die Position des Schattens des Strohhalms. Schreiben Sie die Zahl 1 an den Rand der Platte, wo der Schatten fällt.
Schritt 10. Stellen Sie einen Wecker ein und kommen Sie jede Stunde zurück
Markieren Sie weiterhin die Position des Schattens, der auf den Rand der Platte fällt. Sie werden feststellen, dass sich der Schatten im Uhrzeigersinn bewegt.
Schritt 11. Besprechen Sie mit Ihrem Kind den Schatten
Fragen Sie, warum sie denken, dass sich der Schatten bewegt. Erklären Sie, was passiert, wenn sich der Schatten um die Sonnenuhr bewegt.
Schritt 12. Wiederholen Sie diesen Vorgang bis zum Abend
Markieren Sie die Platten stündlich, bis das Tageslicht endet. Zu diesem Zeitpunkt ist die Sonnenuhr fertig.
Schritt 13. Überprüfen Sie die Platte am nächsten Tag
Bitten Sie Ihr Kind, am nächsten sonnigen Tag wieder auf den Teller zu schauen und Ihnen die Uhrzeit anhand der Position der Schatten mitzuteilen. Mit diesem einfachen Gerät lässt sich die Tageszeit an einem sonnigen Tag bestimmen.
Methode 3 von 3: Erstellen einer erweiterten Sonnenuhr
Schritt 1. Schneiden Sie aus 2 cm dickem Sperrholz einen Kreis mit einem Durchmesser von 50 cm aus
Dieser Kreis wird das Gesicht der Sonnenuhr sein. Bestreichen Sie beide Seiten des Holzkreises mit Grundierung. Überlegen Sie sich beim Trocknen der Grundierung, wie die Sonnenuhr aussehen soll. Sie müssen einen Zahlenstil auswählen, z. B. römische Ziffern, Standardziffern usw.
- Wählen Sie die Farbe, die Sie verwenden möchten, und, wenn Sie möchten, ein Bild oder eine Illustration zum Anbringen an das Zifferblatt der Uhr.
- Skizziere mehrere verschiedene Designs, bis du ein endgültiges Design ausgewählt hast.
Schritt 2. Zeichnen Sie Ihr endgültiges Design auf ein großes Stück Papierkreis
Sie verwenden dieses Design als Schablone, um das Design auf den Holzkreis zu übertragen. Zeichne also maßstabsgetreu. Jetzt müssen Sie die Zahlen in das Design eingeben, was ein wenig genaues Messen erfordert. Verwenden Sie dazu eine gerade Linie und einen Winkelmesser.
- Beginnen Sie mit der Zahl 12 ganz oben, wie das Zifferblatt einer Uhr.
- Messen Sie die Position des Mittelpunkts des Kreises und ziehen Sie dann mit einem Lineal eine gerade Linie von Nummer 12 zum Mittelpunkt des Kreises.
Schritt 3. Verwenden Sie einen Winkelmesser, um genau 15 Grad nach rechts zu messen
Markieren Sie dort die Nummer 1. Verwenden Sie ein Lineal, um eine weitere Uhrlinie zu zeichnen. Markieren Sie die Zahlen weiterhin mit einem Abstand von genau 15 Grad. Bewegen Sie sich im Uhrzeigersinn und verwenden Sie den Winkelmesser, um die Zahlen weiter zu markieren. Fahren Sie fort, bis Sie 12 erreichen. Diese befindet sich direkt gegenüber der ersten 12. Diese beiden Zahlen stehen für Tag und Nacht.
- Beginnen Sie dann wieder mit 1 bis Sie wieder ganz oben bei den ersten 12 sind. Diese Nummern sind jetzt genau auf dem Papier markiert.
- Für höchste Genauigkeit werden die vollen 24 Stunden dargestellt. Mit den Jahreszeiten ändert sich auch die Position der Erde. Im Sommer sind die Tage länger. Im Winter sind die Tage kürzer.
- Es gibt Tage im Sommer, an denen das Tageslicht länger als 12 Stunden dauert.
Schritt 4. Malen Sie Ihr Design auf den Holzkreis
Verwenden Sie Ihr Papier als Schablone, damit die Zahlen und Stundenlinien genau mit dem übereinstimmen, was Sie gemessen haben. Verwenden Sie einen Farbmarker, um die Zahlen auf dem Holz zu platzieren, da dies feine Detailarbeit erfordert. Lackmarker sind besser als Permanentmarker, da sie widerstandsfähiger gegen die Elemente sind.
Schritt 5. Erstellen Sie einen Gnomon
Der Gnomon ist der Teil der Sonnenuhr, der einen Schatten wirft. Verwenden Sie ein Rohr mit Gewinde, und Sie müssen es ungefähr 5 oder 7,5 cm lang messen. Der Durchmesser beträgt 1,25cm. Stellen Sie sicher, dass der Durchmesser des Gnomons etwas größer ist als das Rohr selbst. Machen Sie die Enden konisch.
- Die Länge der Pfeife und der Spitze des Gnomons sollte 7,5 cm nicht überschreiten.
- Malen Sie den Gnomon in jeder beliebigen Farbe. Dadurch wird verhindert, dass es rostet.
Schritt 6. Bereiten Sie die Montagepfosten für die Sonnenuhr vor
An diesem Pfosten wird das Gesicht der Sonnenuhr, nämlich der Holzkreis, angebracht. Sie benötigen einen 4x4x8 Holzbohlenpoller, der im Freien installiert wurde. Diese Poller sollten perfekt gerade sein und keine großen Risse aufweisen. Für eine ordnungsgemäße Installation muss die Oberseite des Pollers im rechten Winkel geschnitten werden.
- Um diesen Winkel zu erhalten, ziehen Sie 90 Grad von Ihrem aktuellen Breitengrad ab.
- Wenn Sie sich beispielsweise auf dem Breitengrad 40 N befinden, zeichnen Sie einen 50-Grad-Winkel auf ein 4x4-Holzbrett.
Schritt 7. Schneiden Sie die Ecken an den Pfosten ab
Zeichnen Sie mit einem Zimmermannslineal eine Linie an der rechten Ecke. Zeichnen Sie diese Linie 15 cm vom oberen Ende des Pfostens. Diese Linie ist die untere Seite der Ecke. Verwenden Sie einen Winkelmesser, um ihn zu messen, und schneiden Sie dann den Winkel mit einer Säge ab.
- Messen Sie dann die Mitte der Sonnenuhrenfläche und bohren Sie dort ein Loch.
- Testen Sie die Befestigung des Pfostens an der Sonnenuhr mit 2 mm Schrauben, um sicherzustellen, dass alles sicher sitzt.
Schritt 8. Löcher für die Pfosten graben
Suchen Sie sich einen sonnigen Platz für Ihre Sonnenuhr und graben Sie ein Loch, um den Poller zu installieren. Achten Sie darauf, dass Sie Erdkabel oder -leitungen nicht stören. Stecken Sie den Poller in das Loch. Testen Sie es, um sicherzustellen, dass es sich im aufrechten Zustand 1,5 Meter über dem Boden befindet. Verwenden Sie einen Kompass, um sicherzustellen, dass der Winkel, den Sie am Pfosten schneiden, nach Norden zeigt. Verwenden Sie eine Wasserwaage, um sicherzustellen, dass es sich in einer aufrechten Position befindet.
- Befestigen Sie den Poller dauerhaft, indem Sie Zement auf den Boden gießen.
- Vor dem Anbringen der Sonnenuhr einige Tage vergehen lassen, damit der Zement vollständig trocknen kann.
Schritt 9. Befestigen Sie die Sonnenuhr am Pfosten
Verwenden Sie 5 cm lange Schrauben mit 2 mm Durchmesser, um das Gesicht zu befestigen. Ziehen Sie die Schrauben so fest an, dass sie das Gesicht in Position halten, aber Sie können das Gesicht immer noch leicht umdrehen. Platzieren Sie den Flansch direkt über der Vorderseite der Sonnenuhr.
- Sie sollten die Schraube im mittleren Loch des Flansches sehen können.
- Verwenden Sie Ihre rechte Hand, um das Gnomon-Rohr am Flansch zu befestigen, den Sie in der linken Hand halten sollten.
Schritt 10. Drehen Sie die Vorderseite der Sonnenuhr so, dass die 6-Uhr- und 18-Uhr-Linien horizontal sind
Stellen Sie dann den Gnomon so ein, dass dieselbe Linie so aussieht, als würde sie direkt in die Mitte gehen. Stellen Sie sicher, dass die Linie um 12 Uhr mittags auch so aussieht, als ob sie direkt durch den Gnomon verläuft.
Schritt 11. Stellen Sie die Uhrzeit ein und installieren Sie gnomon
Sie müssen die Uhrzeit während der Sommerzeit einstellen, um eine genaue Anzeige zu erhalten. Halten Sie den Flansch mit der linken Hand fest. Verwenden Sie Ihre rechte Hand, um das Gesicht der Sonnenuhr zu drehen. Überprüfen Sie die aktuelle Uhrzeit. Drehen Sie das Gesicht weiter, bis der Schatten des Gnomons die gleiche Zeit wie die Sonnenuhr anzeigt. Markieren Sie mit einem Bleistift, wo sich die vier Flanschschrauben befinden und entfernen Sie dann den Flansch.
- Ziehen Sie nun die Schrauben fest. Bewegen Sie dabei nicht das Zifferblatt der Sonnenuhr.
- Bohren Sie Löcher für die vier Schrauben und ziehen Sie dann den Flansch an der Sonnenuhr fest.
- Installieren Sie schließlich gnomon an seiner Stelle.
