Солнечные часы: изготовление, сборка и установка своими силами

Горизонтальные.солнечные часы.

Такие часы лучше всего сделать неподвижными на столбе астрономической площадки. Основная доска с часовыми делениями располагается горизонтально. В плоскости меридиана закреплена над этой доской вдоль линии 0-12 ч. металлическая пластинка с прямым скощенным краем, расположенным по отношению к горизонтальной доске часов под углом, равным широте места. Тень от этой пластинки, падая на горизонтальную поверхность, указывает солнечное время. Некоторые затруднения могут возникнуть при изготовлении циферблата. Наиболее простой способ изображен на рис. 60. Круг, разделенный на 24 равные части, кладут на горизонтальную поверхность; через центр этого круга проходит вертикальный стержень, на который насаживается другой круг также, чтобы стержень проходил и через его центр. Верхний круг закрепляют под углом, равным широте места. Рис.59 Затем, с помощью вертикально устанавливаемого чертежного угольника и карандаша делают метки у края верхнего круга, приходящиеся над каждым часовым делением нижнего круга. Верхняя черточка будет означать положение тени в 12 часов дня. Эмалевыми красками и рейсфедером производят окончательную отделку циферблата. Затем циферблат прикрепляют к горизонтальной доске часов с таким расчетом, чтобы радиус, вдоль которого ляжет полуденная тень, направлялся бы от центра к северу и над этим радиусом был установлен прямой край вертикальной пластинки. Графически обычно изготовляют циферблат следующим образом. Вычерчивают на бумаге прямоугольный треугольник ABC, один из углов которого равен широте места наблюдения (рис. 61). Под прямым углом к гипотенузе у ее концов проводят две прямые линии по ту и другую сторону гипотенузы. Линия, проходящая через вершину B угла ABC, равного широте места , будет линия циферблата 6 и 18 часов. Другая прямая линия mn будет служить для разметки часовых делений. Рис.60 Прямую AB продолжаем за линию mn. Установив ножку циркуля в точке A, как центре, проводим полуокружность с радиусом, равным катету AC. Пересечение этой кривой с продолжением прямойBA обозначим точкой O. Через эту точку проводим прямуюpq, параллельную mn и, считая точку O центром, проводим полуокружность pAq. Последняя делится на 12 равных частей, через черточки этих делений проводятся радиусы и продолжаются до пересечения с линией mn. Места пересечений соединяем прямыми с точкой B. Эти прямые на поверхности циферблата обозначат часовые деления. Эти же деления нетрудно найти с помощью тригонометрии. Пусть x будет угол, образованный краем тени с полуденной линией; — географическая широта места; t — часовой угол Солнца. Тогда по формуле: можно высчитать значение угла x для любого значения t и отложить его на циферблате от линии 0- 12 часов. Рис.61 Подобным же приемом можно устроить часы на вертикальной плоскости. Скошенный край пластинки, установленной в плоскостимеридиана, также должен быть расположен по оси мира. Соответствующая вертикальной плоскости формула будет иметь вид: Устанавливая эти часы, следует хорошенько уровнем выверить горизонтальность доски. Чтобы учащиеся могли перейти от истинного солнечного времени к поясному времени, необходимо в кабинете иметь таблицы, дающие уравнение времени с точностью до 0,5 минуты и поправку для перехода от местного среднего времени к поясному.

Предыдущая&nbsp

Вверх&nbsp

Следующая&nbsp

Публикации с ключевыми словами: астрономическое образованиеПубликации со словами: астрономическое образование
См. также: Все публикации на ту же тему >>

Астрометрия
—Астрономические инструменты
—Астрономическое образование
—Астрофизика
—История астрономии
—Космонавтика, исследование космоса
—Любительская астрономия
—Планеты и Солнечная система
—Солнце

Солнечные часы своими руками для детского сада

Нередко именно в дошкольных учреждениях можно встретить солнечные часы. Такой элемент не только украсит территорию детского сада, но и поможет ребятишкам полноценно развиваться и расширять свой кругозор.

А если вы еще и привлечете своих отпрысков к творческому процессу, то это будет просто чудесно. Они смогут научиться делать расчеты, конечно, под вашим чутким руководством, а также проявят фантазию. Доверьте декор своим детям. Получится необычная и очень красивая конструкция.

Пошаговое описание творческого процесса:

• Мы будем конструировать горизонтальные часы, поэтому никаких расчетов проводить не нужно.
• Для начала привлечем представителей сильной половины человечества к сложной работе. Нам нужно вырыть не слишком глубокий котлован.

Засыплем углубление песком, стараясь максимально выровнять его поверхность.

• Теперь возьмем рулетку и измерим диаметр нашей окружности.
• Найдем середину и установим гномон.
• Для такого элемента подойдет держатель лопаты, граблей или тяпки. Можно взять металлическую трубку.

Затем засыплем котлован щебнем. Распределим его равномерно. Можно использовать даже отсев.

Теперь нам нужно найти профессионального строителя, который приготовит цементный раствор и сделает стяжку.

• До полного застывания раствора мы не сможем выполнять дальнейшие действия, поэтому у нас нарисовался незапланированный выходной.
• Пришло время на плиточный клей посадить плитку, желательно выбирать уличный вариант.
• Если в вашем полку есть умельцы по укладыванию плитки, то лучше сохранить форму окружности. А если нет, сойдет и квадрат.
• Сразу давайте окрасим гномон краской яркого цвета. Нам нужно покрытие для наружных работ.

• Чтобы все было совершенно, межплиточные швы затрем оставшимся клеем.
• Вымеряем окружность, центр – это наш гномон.
• По кругу выложим щебень или гальку, зафиксируем ее клеем.
• Эти действия выполняем только после полного застывания плиточного клея.

А вот теперь нам придется потрудиться и поработать наблюдателем. В ясный солнечный день ежечасно будем подходить к нашим часам и наносить отметки, на которые указывает гномон.

Вокруг мы можем продолжить оформление часов и выложить декоративный камень.

• Чтобы декоративный камень держался прочно и детки не смогли его растащить, давайте зафиксируем его раствором цемента.
• Внутреннюю часть циферблата выкрасим краской золотистого цвета.

Наружную часть часов покрасим корабельной краской или лаком.

• Возьмем куски линолеума и вырежем из них цифры.
• Можно от руки нарисовать арабские или римские цифры. Чтобы получилось красиво, воспользуйтесь шаблонами.
• Приклеим наши цифры на циферблат.
• Вот часы и готовы. Детишки будут радоваться, глядя на такое чудо природы.

Если вы будете соблюдать все правила конструирования этого дизайнерского элемента, то у вас не возникнет сложностей. Солнечные часы будут показывать точное время. Маленький нюанс: в зависимости от широты проживания, возможно, придется сместить центр часов. Но для начала можно попробовать сделать часы по приведенной выше инструкции. У вас все непременно получится. Творческих успехов!

Читайте другие интересные рубрики

Процесс изготовления

Самостоятельно сделать горизонтальные, вертикальные или экваториальные часы сможет каждый. Для этого нужно заранее подготовить требуемые материалы и изучить все тонкости работы.

Горизонтальная конструкция

Это самые простые часы, сделать которые можно за минимальное количество времени. В дачный сезон (период с марта по сентябрь) они будут точно показывать время. Однако уже в октябре их нужно корректировать.

Процесс изготовления состоит из следующих этапов:

• Первым делом берут лист фанеры или пластика и наносят на него очертания треугольного гномона. При этом один из углов должен быть прямым, а другой — соответствовать широте региона.
• Ручным или электрическим лобзиком выпиливают главную деталь конструкции.
• С помощью компаса или специального мобильного приложения устанавливают изготовленный гномон. Его располагают так, чтобы острый угол был направлен на север.
• На следующем этапе начинают изготовление кадрана. Эту деталь лучше вырезать из металла или дерева.
• Основу конструкции покрывают влагоотталкивающими составами, которые защитят материал от негативного воздействия дождя и снега.
• Нанесение разметки начинают с линии, соответствующей 6 и 18 часам. Её располагают горизонтально и перпендикулярно гномону.
• Затем берут будильник и каждый час делают пометки на циферблате в тех местах, где находится тень от гномона.
• В самом конце готовое изделие декорируют, стараясь гармонично вписать его в окружающую среду.

Вертикальное приспособление

Изготовление этого прибора своими руками занимает довольно много времени. При этом мастеру нужно будет учитывать множество нюансов, которые помогут правильно расположить и разметить часы.

Пошаговая инструкция:

• Работу начинают с вырезания кадрана. Для вертикальных часов лучше использовать более лёгкие материалы, при закреплении которых на стене не нужно будет создавать дополнительные конструкции.
• С помощью различных измерительных приборов определяют расположение центра циферблата.
• От него отступают несколько сантиметров вверх и отмечают место установки гномона.
• От этой точки опускают отвес (какой-либо груз на длинной верёвке или леске), по которому чертят линию, соответствующую полудню.
• В заранее намеченном месте просверливают отверстие для крепления гномона.
• Часть этой детали, которая будет располагаться в стене, расплющивают при помощи молотка. Это позволит избежать случайных проворачиваний.
• После этого крепят гномон, стараясь повернуть его так, чтобы он располагался перпендикулярно стене.
• С помощью хронометра каждый час отмечают местоположение тени.
• Готовые вертикальные часы украшают и покрывают прозрачным защитным составом.

Экваториальные часы

Такое устройство отличается хорошей точностью и простотой изготовления. Смастерить его своими руками сможет даже подросток. Для этого нужно будет выполнить такие действия:

• Из пластика или фанеры вырезают квадратное основание.
• С помощью транспортира на него наносят деления через каждые 15 градусов.
• В середине циферблата крепят металлический стержень. Его размер выбирается в зависимости от величины часов.
• После этого кадран устанавливают на специальную подставку, которая позволяет выбрать правильный наклон.
• Затем выполняют корректировку расположения циферблата, добиваясь того, чтобы гномон был направлен на север.
• Каждый час следят за перемещением тени и делают необходимые отметки на циферблате.

Как сделать простейшие солнечные часы своими руками?

Такое изделие изготавливается при наличии компаса и палочки. Ее можно заменить спичкой или зубочисткой.

Инструкция:

• Положите компас на ровную плоскость, затем определите направление стороны света СЕВЕР, поставьте табло компаса так, чтобы стрелка показывала на север и на цифру компаса 180 градусов азимута.
• Установите прямо по центру циферблата зубочистку. Все, солнечные часики готовы. Для определения времени необходимо просто понаблюдать за тенью от зубочистки. Чем длиннее тень, тем больше времени.
• Когда тень показывает 180 градусов на циферблате, то это равно 12 часам дня, если на 270 градусов, то это равняется 18 часам, а на 90 градусов — 6 утра. То есть, один час времени равен 15 градусам на компасе.
• Чтобы верно определить время, необходимо чтобы солнечные лучи падали прямо на зубочистку и табло компаса.

Самыми простыми являются горизонтальные часы. Для их изготовления вам понадобятся самые простые и недорогие материалы.

Материалы:

• Циркуль
• Картон
• Ручка
• Транспортир
• Компас

Инструкция:

• Нарисуйте круг и вырежьте его. Теперь вырежьте из картона треугольник, один угол которого прямой, а второй равен градусам широты вашей местности
• При помощи компаса выясните, где находится север, именно на север направьте треугольную стрелку
• После этого при помощи таймера отмечайте каждый час метку в этих местах, куда упадет тень от стрелки

Это сделать достаточно просто. В качестве площадки, то есть основы, можно использовать как плитку, так и песок. Очень часто такие часы декорируются камешками и песком. У многих на даче можно увидеть необычные модели с кованой стрелкой.

Инструкция:

• Возьмите кусок пластика и вырежьте из него круг. Он должен быть достаточно большого размера
• Разровняйте площадку под а часы при помощи песка. Сделайте это при помощи уровня. Если часы планируете надолго, то можете забетонировать площадку
• Положите на площадку круг. В центре круга просверлите дырку и вставьте палочку
• Теперь при помощи часов отмечайте тень, куда падает стрелка, и спишите необходимые числа
• В первой половине дня солнца на севере мало, поэтому часы будут показывать, начиная с обеда

Существует несколько вариантов. Чаще всего рекомендуют циферблат разбитый не на 12 частей, а на 24. При этом необходимо пользоваться циркулем и линейкой, так как деления должны быть одинаковыми. При этом изначально не нужно наносить цифры. Это можно сделать, используя таймер. Каждый час наносится соответствующая метка, которая сделана путем нанесения точки в место, куда падает тень.

Также можно вообще изначально не ставить никаких меток. Можно просто вырезать круг, а в его центре установить стрелку. Необходимо чтоб она была наклонена на север. Угол наклона должен быть равен углу широты. При этом возьмите часы и отмечайте время каждый час.

Гномон и солнечные часы

Солнечные часы — древний инструмент, позволяющий определять время по тени от Солнца в светлое время суток.

Одни из самых первых солнечных часов появились в Египте. Они представляли собой каменный брусок длиной примерно 30 см. Брусок этот располагался вдоль направления восток-запад. С одной стороны этих часов находился «Т»-образный брусок, тень от которого, уменьшаясь, «ползла» по бруску с утра до полдня, после чего солнечные часы поворачивали на 180 градусов и тень «ползла» в обратном направлении. По насечкам, сделанным на бруске определялось время.

Эскиз «египетских» солнечных часов.

Самые первые заметки о солнечных часах встречаются в египетских рукописях и датируются 1306—1290 годами до нашей эры. Найденные египетские солнечные часы, по мнению ученых, были сделаны задолго до найденных рукописей, их описывающих, — еще в 1479—1425 годах до нашей эры.

Одни из первых солнечных часов.

В Египте также были обнаружены и другие модели древних солнечных часов, отличающихся от описанной модели, но их возраст, если верить показаниям ученых, более молодой, поэтому рассматривать их, как самые древние солнечные часы, не приходится.

Реконструкция древних солнечных часов в Египте, экспонат каирского музея.

Независимо от Египта, солнечные часы появлялись и в других уголках мира, например, древнем Китае и в Древней Греции, откуда их идея перекочевала в Древний Рим.

На Руси в качестве солнечных часов стали использовать башни соборов, отбрасывающих тень. Но это все практиковалось уже аж в XI веке нашей эры.

Однако такие часы не могли показывать точное время, поскольку насечки делались путем равномерного деления шкалы на фиксированное число частей.

И только много веков спустя человечество придумало солнечные часы, которые показывали более точное время. Они были больше похожи на современные аналоговые часы за тем только исключением, что шкала у них была рассчитана лишь на промежуток времени с утра до вечера и выглядела более сжато.

Такие солнечные часы можно встретить и сегодня: ими стало модно украшать площади в скверах. Иногда солнечные часы можно встретить и на садовых и дачных участках, где они могут неплохо смотреться на пересечении дорожек.

Солнечные часы, как декоративный элемент.

Вот об этих солнечных часах и поговорим далее.

Гномон является неотъемлемой частью солнечных часов. Именно он отбрасывает на циферблат тень, образующую «стрелку».

Нужно понимать, что солнечные часы могут показывать, как астрономическое, так и усредненное «земное» время: тут все зависит от разметки при их конструировании. Поэтому при создании самодельных часов нужно заранее определиться с тем, какое именно время мы хотим видеть на таких часах.

Кроме времени солнечные часы также могут показывать дату и месяц. Для этого на них наносятся дополнительные разметки.

Важно понимать, что корректно указывать дату и месяц такие часы могут только в случае, если они «откалиброваны» строго для конкретного места установки. Но не нужно возлагать большие надежды на самодельные солнечные часы: из-за ряда неточностей, связанных с конструированием часов, неровностью поверхности для установки, ориентированием часов в пространстве, угловым диаметром Солнца, уравнением времени и другими факторами особо точных показаний от таких часов ждать не приходится. Но не нужно возлагать большие надежды на самодельные солнечные часы: из-за ряда неточностей, связанных с конструированием часов, неровностью поверхности для установки, ориентированием часов в пространстве, угловым диаметром Солнца, уравнением времени и другими факторами особо точных показаний от таких часов ждать не приходится

Но не нужно возлагать большие надежды на самодельные солнечные часы: из-за ряда неточностей, связанных с конструированием часов, неровностью поверхности для установки, ориентированием часов в пространстве, угловым диаметром Солнца, уравнением времени и другими факторами особо точных показаний от таких часов ждать не приходится.

Рассмотрим несколько основных моделей солнечных часов, которые можно сконструировать своими руками из дерева, пластика или картона.

Список источников

• zorca.ru
• top-sovet.ru
• vijivaka.com
• moyadacha.org
• www.zaesenok.ru
• megapoisk.com
• www.astronet.ru

Идеи солнечных часов для детского сада: фото

Вариантов изготовления солнечных часиков огромное количество. Это могут быть простые изделия, изготовленные из картона и бумаги. В детском саду могут изготавливаться прямо на песке. Для этого придется расчертить несложные фигуры. Это занимательная и увлекательная игра для малышей дошкольного возраста. При этом малыши учатся цифрам, и понимать, как ориентироваться во времени. Ниже представлены основные варианты солнечных часов. Вы сможете почерпнуть идеи для своих поделок и изобретений.

Идеи солнечных часов для детского сада

Идеи солнечных часов для детского сада Идеи солнечных часов для детского сада Идеи солнечных часов для детского сада Идеи солнечных часов для детского сада Идеи солнечных часов для детского сада

Часы, созданные в технике декупаж

В последние годы данная техника пользуется спросом среди любителей прикладного искусства. Действительно красивый декупаж часов своими руками украсит любое жилище, и смотрится просто и изысканно. При работе потребуется проявить максимальную сосредоточенность, усидчивость и концентрацию внимания.

Из материалов нужно иметь:

• Наждачную бумагу;
• Клей ПВА;
• Бумажный рисунок;
• Основа.

В самом начале необходимо подготовить деревянную основу. Ее отшлифовывают с помощью наждачной бумаги, и покрывают в несколько слоев грунтовой смесью. Когда раствор высыхает, то наносится белая краска на акриловой основе.

1. От верхнего края требуется отступить 2 см в низ. С помощью циркуля начертить овал, это будет являться рамкой будущей работы.
2. Верхние границы покрывают краской одного тона. Цвет зависит от выбранного рисунка. Но по правилам он должен быть на несколько оттенков темнее, чем цвет композиции.
3. При использовании рисовой бумаги, изображение вырезается ножницами.
4. В том случае, если в работе применяется обычная салфетка, то ее мочат водой, кладут на основу и разглаживают.
5. Когда материал просохнет, то наносится клеевой раствор. В конце работа покрывается лаком.

Настенный аксессуар способен преобразить любое помещение. В магазинах имеется большой выбор, но не стоит покупать готовую модель. Потому что лучше изготовить часы своими руками из подручных материалов, это будет дешевле и оригинальнее. Кроме того, такое изделие может быть оригинальным подарком для друзей и близких людей.

Важные рекомендации

Перед началом создания конструкции желательно выбрать будущее место её расположения. Следует установить изделие на каком-нибудь цветнике с невысокими растениями или на газоне. Именно эти участки постоянно доступны для солнечного света в течение всего дня.

Часы можно разместить на любую поверхность с любым углом. Если она будет наклонная, то нужно помнить, что для получения одинаковой длины теневой полосы необходимо правильно вычислить угол. Для расчёта существует простая формула:

1. Берётся значение в 90 градусов.
2. От этой цифры следует отнять широту того региона, в котором располагается приусадебный участок.

Если использовать плоскую поверхность, то на протяжении дня длина тени всё время будет изменяться. Конечно, одинаковая полоса смотрится гораздо лучше, хотя это и не очень принципиально.

После подбора места можно приступать к созданию циферблата. Форма может быть абсолютно разной, но чаще всего используют квадрат или круг. Это связано с тем, что именно такие фигуры проще всего сделать. Материалы тоже можно использовать любые:

1. Камень.
2. Многолетние хвойные растения.
3. Невысокие цветы.
4. Коряги с интересной формой и т. д.

Всё это применяется для создания делений под временные промежутки. Чтобы воссоздать площадь, занимаемую шестьюдесятью минутами, следует взять обычные часы. На основании их показаний отмечается положение тени, которая отбрасывается на протяжении всего дня.

Конструкция устройства

Солнечные часы имеют довольно примитивную конструкцию. Это, возможно, самое простое изделие для определения времени. В основе всегда лежат такие элементы:

1. Кардан. Это та часть, куда наносится временная разметка. Обычно используется плоская поверхность.
2. Гномон — стержень, прикреплённый к кардану. Именно от него падает тень на циферблат.

Гномон своими руками можно сделать абсолютно из любого материала, который хорошо противостоит различным атмосферным факторам. Это касается и временной разметки. Применяется дикий камень, металл, цемент, дерево, пластмасса и даже обычный гравий. Обычно циферблат делают в белых тонах, потому что тень будет лучше контрастировать на такой поверхности. Для этой цели отлично подходит мрамор или известняк.

Как самостоятельно сделать цветочные часы?

Организация часов требует тщательной подготовки. Выбирая цветы, необходимо внимательно обойти окрестности с наручными часами, сверяя время раскрытия цветков. Сделать это нужно в ясную и солнечную погоду.

Выбор цветов в той или иной местности будет отличаться. Поэтому универсальной информации о точном времени их цветения нет. Для начала рекомендуется высаживать растения в контейнерах, чтобы можно было скорректировать их расположение на циферблате.

Ориентировочное время раскрытия цветков

Время открытия цветов	Название
3-4 ч	луговой козлобородник
4-5 ч	шиповник, горчак, кульбаба
5 ч	лилейник буро-желтый, осот огородный, мак
5-6 ч	одуванчик, скреда кровельная, полевая гвоздика
6 ч	осот полевой, ястребинка зонтичная
6-7 ч	картофель, лен посевной, цикорий, ястребинка волосистая
7 ч	кукушкин цвет, латук посевной, фиалка трехцветная;
7-8 ч	кувшинка белая, очный цвет полевой, вьюнок
8 ч	ноготки, бархатцы, колокольчик
9 ч	календула, смолка липкая
9-10 ч	мать-и-мачеха, кислица обыкновенная
10-11 ч	торичник красный
20 ч	табак душистый
21 ч	ночная фиалка, двулистная любка

Порядок высадки цветов в песочных часах

Солнечные часы

Солнечные часы стали первым устройством для определения времени. Точное время они показывают всего три дня за весь дачный сезон (весеннее и осеннее равноденствие и летнее солнцестояние). В остальные дни разница может доходить до 17 минут, но для дачных работ это не принципиально. Поэтому можно обойтись без создания таблицы погрешностей или графика, уточняющего время каждый день и час.

Солнечные часы показывают точное время только в дни равноденствия и солнцестояния

Какие бывают солнечные часы

Существует три вида солнечных часов:

Сферические, полукруглые и другие — разновидности основных видов. Принцип всех часов основан на показаниях тени от предмета (гномона), падающей на заранее нанесённые на циферблат (кадран) деления в час, пятнадцать, десять или пять минут, в зависимости от пожелания изготовителя.

Горизонтальные часы

У горизонтальных часов кадран параллелен линии горизонта. В центре или ближе к югу устанавливается гномон — вертикальный предмет, тень которого и будет указывать время.

В горизонтальных часах циферблат параллелен горизонту

От вертикального гномона тень на любой широте России будет иметь разную длину. Для того чтобы тень имела равную длину, гномон наклоняют на угол широты местности, которую можно точно определить по GPS-навигатору или в интернете. Например, Москва стоит на 55-й широте, угол наклона — 55 о от линии горизонта. Наклоняется гномон только в направлении север–юг по линии самой короткой тени в истинный полдень. Истинный полдень — момент верхней кульминации центра Солнца для данной точки земной поверхности.

Полуденная линия указывает на географический полюс, а не на магнитный

Как сделать солнечные часы своими руками

Солнечные часы — древнейший механизм для определения времени. Солнечные часы — простейший прибор, но в нем заложены знания и наблюдения наших древних предков. В настоящее время солнечные часы используются как ландшафтное украшение. На примере солнечных часов родители учат своих детей строению солнечной системы, да и сама постройка солнечных часов своими руками — увлекательнейшее занятие для наших детей, например, будучи на пляже. При изготовлении солнечных часов надо знать некоторые моменты и особенности их конструкции, о которых мы и расскажем в этой статье.

Из чего состоят солнечные часы

Солнечные часы состоят из стрелки-указателя, отбрасывающей тень (эта стрелка называется гномон) и циферблата солнечных часов. Время по солнечным часам определяют по тени, отбрасываемой гномоном на циферблат. Все просто, однако есть некоторые особенности. Циферблат солнечных часов делится на 24 часа, а не на 12 часов, как в обычных механических часах. Циферблат или гномон должны быть наклонены над плоскостью. Солнечные часы не учитывают переход на летнее время. Солнечные часы работают только в ясную или малооблачную  погоду в светлое время суток. Вот и все ограничения солнечных часов.

Существует несколько видов солнечных часов. Давайте разберемся с ними по-порядку.

Горизонтальные солнечные часы.

Горизонтальные солнечные часы можно делать прямо на песке на пляже. Для начала нам нужно знать две вещи: на какой широте мы находимся и где находится север. Если вторую часть можно установить методом подбора, то с первой придется быть подготовленным. Итак, у нас есть компас и мы знаем свою широту (Санкт-Петербург — 60, Москва — 55, Нижний Новгород — 56, Екатеринбург — 56, Сочи — 43, Ростов-на-Дону — 47, Новосибирск — 55, Владивосток — 43 градусов северной широты). Если мы делаем циферблат солнечных часов на переносимой поверхности — чертим круг и делим его на 24 части. Если делаем солнечные часы на земле, рисуем круг, в центр круга вставляем палку (гномон) и наклоняем ее на север так, чтобы угол между поверхостью земли и гномоном был равен нашей широте, от нижнего конца гномона ровно на север рисуем черту — это будет 12 часов дня по астрономическому времени. Остальные линии расчерчиваем, деля весь круг на 24 равных сектора. Каждый сектор солнечных часов равен 15 градусам.

Здесь нас ожидает засада. После грамотного разграфления циферблата и наклона гномона, время показывающее солнечными часами может отличаться от времени, которое показывает местное телевидение. Проблема кроется в декретном времени и часовых поясах, которые были для удобства созданы искусственно. Переносимый циферблат с легкостью решит эту проблему, просто вовернем его, пока время не будет правильным. С часами, нарисованными на песке чуть посложнее, этот момент надо учесть при начале разрисовывания циферблата. Например, можно отложить разметку циферблата до 12 часов, когда мы и север без компаса определим и точно главную ось циферблата наших солнечных часов нарисуем. Если ждать некогда, и творчество рвется из Вас, разграфите циферблат солнечных часов в черновом варианте и скорректируйте свой циферблат на ту погрешность, которая у Вас получилась.

В наших широтах солнечные часы работают в самый разгар лета часов с 8 утра и до 8 вечера, так что расовать числа между этими значениями практически бессмысленно. Из-за этого часто на круглом циферблате основание гномона сдвигают вниз.

Экваториальные солнечные часы.

Экваториальные солнечные часы — те же самые горизонтальные часы, только гномон установлен четко вертикально, а сам циферблат наклонен к поверхности земли на угол широты места установки таких часов. 

Вертикальные солнечные часы.

Вертикальные солнечные часы обычно крепят на стенах домов. Тот же самый наклоненый гномон и расчерченный через 15 градусов циферблат.

Обычно в городах делают смешанный тип солнечных часов, т.е. на половину угла наклоняют циферблат, наполовину угла наклоняют гномон. Такое построение солнечных часов смотрите эффектнее, собственно, из-за чего их и делают.

Построение солнечных часов своими руками действительно увлечет Вашего ребенка и, кроме того, расширит его  кругозор.

Примечания

1. ↑ Stanislav Michal. Hodiny : Od gnómonu k atomovým hodinám. — 2-е изд. — Прага: Státní nakladatelství technické literatury (SNTL), 1987. — 269 с. Первое издание книги было переведено на русский язык: Станислав Михаль. Часы. От гномона до атомных часов. — М.: Знание, 1983. — 256 с. — (Переводная научно-популярная литература).
2. ↑
3. ↑ , с. 9.
4. Духовная культура Китая / Редакторы тома М. Л. Титаренко, А. И. Кобзев, В. Е. Еремеев, А. Е. Лукьянов. — М.: Восточная литература, 2009. — Т. 5. Наука, техническая и военная мысль, здравоохранение и образование. — 1087 с. — ISBN 9785020363816.
5. ↑ , с. 52.
6. ↑
7. Текст указа:
8. Радченко Б.Г. Тень измеряет время // Часы Ленинграда. — Л.: Лениздат, 1975. — С. 59—69.
9. ↑ Моисеев А. Солнечные часы в вашем саду (рус.) // Наука и жизнь. — 1992. — № 9. — С. 65—66.
10. Транковский С. Солнечные часы (рус.) // Наука и жизнь. — 1983. — № 8. — С. 133—135.
11. Солнечные часы // Большая Советская Энциклопедия / гл. ред. А. М. Прохоров. — 3-е изд. — М. : Советская Энциклопедия, 1976. — Т. 24, кн. I : Собаки — Струна. — С. 148. — 631 000 экз.
12. Эта скорость приближённо равна длине параллели, делённой на 24 часа (высоту самолёта, если она несколько километров, как и несферичность Земли, в грубом приближении можно не учитывать), например, для широты 55 градусов это
    2π⋅6370⋅cos⁡55∘24≈960{\displaystyle {\tfrac {2\pi \cdot 6370\cdot \cos 55^{\circ }}{24}}\approx 960} км/ч