ساعت آفتابی خانگی

ساعت‌های آفتابی ابزارهایی بسیار ساده و مفیدند. می‌توانید این ساعت‌ها را به صورت میله‌ای ساده (که در واقع شاخص ساعت است) بیابید که در زمین فرورفته‌ است یا به شکل دستگاهی شگفت‌انگیز و بسیار دقیق که چند صد دلار می‌ارزد. طرحی که این‌جا برای ساخت ساعت آفتابی ارائه شده است در چند دقیقه و با وسائلی که به سادگی آن‌ها را در خانه می‌یابید حاضر می‌شود و مطمئناً از دقت عملکرد آن متعجب خواهید شد.

ساعت‌های آفتابی باید با عرض جغرافیایی دقیق محل زندگی شما و این‌که دقیقاً نسبت به خط استوا کجا قرار دارید، تنظیم شوند. اگر از عرض جغرافیایی محل زندگیتان اطلاعی ندارید می‌توانید به نقشه‌های جغرافیایی یا این وب‌سایت www.heavens-above.com سری بزنید.     

ابتدا طرح ساعت آفتابی را از این‌جا (مخصوص نیم‌کره‌ی شمالی) و این‌جا (مخصوص نیم‌کره‌ی جنوبی) دانلود و سپس آن را چاپ کنید. پس از آن در راستایی که نشان داده شده است برگه را تا بزنید. می‌توانید دو نسخه چاپ کنید و حین تا کردن یکی، جهت‌ها را از روی دیگری دنبال کنید. تنها بخش دشوار کار استفاده از مداد نوک‌تیز است که باید آن را دقیقاً از مرکز دایره‌ی کوچک (دایره‌ی کوچکی که در مرکز نیم‌دایره وجود دارد) رد کنید.

پس از اتمام کار، باید دقت کنید که مداد نسبت به صفحه‌ی مدرج ساعت آفتابی به‌طور عمود قرار گرفته باشد. اگر مداد می‌افتد،‌ سعی کنید که کل ساعت آفتابی را روی کاغذ دیگری یا بهتر از آن روی مقوایی قرار دهید یا بچسبانید. با این کار حمل ساعت آفتابی هم آسان‌تر می‌شود.

جهت قرار گرفتن مداد را به سمت شمال تنظیم کنید (اگر در نیم‌کره‌ی جنوبی زندگی می‌کنید باید آن را به سمت جنوب بگذارید). برای این‌که مطمئن شوید دقیقاً ساعت آفتابی رو به شمال قرار گرفته است از نقشه یا قطب‌نما استفاده کنید. اگر مایل نیستید از این دو روش استفاده کنید می‌توانید به سادگی ساعت آفتابی را طوری تنظیم کنید که با ساعت مچی‌اتان هماهنگ شود (اگر در تنظیم زمان ساعتتان حالت استفاده‌ی «بهینه از نور روز، Daylight Saving Time» را در نظر گرفته‌اید،‌ دقت کنید که حتماً ساعت آفتابی یک ساعت جلوتر از ساعت مچی‌اتان باشد). در نهایت ببینید که چطور سایه‌ی ساعت آفتابی هنگام حرکت خورشید از شرق به غرب در طول روز تغییر می‌کند.

این طرح ساعت آفتابی را «طرح استوایی» می‌نامند چراکه اعداد روی صفحه‌ی مدرج ساعت موازی با استوای زمین قرار گرفته‌اند. بهترین زمان برای استفاده از ساعت آفتابی میانه‌ی زمستان و تابستان است و بدترین موقع، هنگام اعتدالین و حول و حوش روز نخست فروردین و مهر است.

ساعت آفتابی استوایی چطور کار می‌کند؟

ساعت‌های آفتابی افقی که صفحه‌ی آن‌ها موازی با زمین قرار گرفته است، بسیار معمولند و دقیقاً همان مدلی هستند که در مغازه‌های ابزارآلات باغبانی هم یافت می‌شوند. اگرچه استفاده از این نوع  ساعت آفتابی بسیار ساده است، طراحی و ساختن آن‌ها اندکی دشوار و گمراه‌کننده است.

البته این مدلی که شما با کمک این مقاله می‌سازید «ساعت آفتابی استوایی» است زیرا همان‌طور که گفتیم صفحه‌ی آن موازی با استوای زمین قرار می‌گیرد. طراحی و ساخت آن بسیار ساده است اما ایرادی بسیار کوچک هم دارد: بنا بر این‌که چه فصلی باشد سایه‌ی مداد بالا یا پایین صفحه‌ی ساعت می‌افتد و از آن‌جایی‌که ساعت ما با کاغذی نیمه‌شفاف ساخته شده است به سادگی می‌توان سایه را حتی از زیر صفحه‌ی مدرج ساعت دید. اما اگر جنس ساعت از فلز باشد دیگر نمی‌توان از پشت صفحه سایه را دید.

برای این‌که دقیقاً بفهمید که چطور باید از ساعت آفتابی استفاده کرد تصور کنید که در قطب شمال یا قطب جنوب زندگی می‌کنید. در این حالت میله‌ی بلندی که عمودی در زمین فرو رفته است نقش شاخص ساعت آفتابی را دارد و در عین‌حال هردونوع ساعت آفتابی (افقی و استوایی) را در اختیارتان می‌گذارد چرا که در این نقاط عملاً هردو ساعت یکی هستند. در بهار و تابستان خورشید 360 درجه دور شما می‌گردد و تمام مدت در ارتفاعی یکسان بالای افق قرار دارد. سایه‌ی شاخص دقیقاً مانند عقربه‌ی ساعت دیواری عمل می‌کند و با طولی یکسان در تمام اوقات با سرعتی ثابت می‌چرخد. در پاییز و زمستان خورشید هرگز طلوع نمی‌کند و ساعت آفتابی‌ به هیچ دردی نمی‌خورد. احتمالاً‌ در این دو فصل در این نقاط آن‌قدر سردتان خواهد بود که به این موضع اهمیتی ندهید.

مدادی که در این ساعت آفتابی استفاده می‌کنیم مانند میله‌ی شاخص و صفحه‌ی مدرج ساعت آفتابی مانند سطح زمین در قطب‌ها هستند. بنابراین سایه‌ی مداد دقیقاً مانند سایه‌ی میله در قطب‌ها عمل می‌کند با این تفاوت که این سایه را در زمستان هم می‌توانید ببینید.

احتمالاً بعد از استفاده از ساعت آفتابی‌اتان متوجه می‌شوید که چندان هم دقیق کار نمی‌کند. علت تا حدی به ساختار ساعتتان برمی‌گردد زیرا کاغذ چندان سفت و محکم نیست و هرچقدر هم با دقت آن را تا بزنید ساعت آن‌طور که باید شکل خود را حفظ نمی‌کند. با این‌حال دلایل اساسی‌تری وجود دارد که ساعت‌ آفتابی و ساعت دیواری یا مچی دو زمان متفاوت را نشان می‌دهند.