Die Sonnenuhr übersetzt den Sonnenstand in die Tageszeit. Dies hängt also vom Weg ab, den die Sonne über den Himmel nimmt. Dies wird als Ekliptik bezeichnet.

Da die Erdrotation mit geneigt ist In Bezug auf die Umlaufbahn um die Sonne verschiebt sich die Ekliptik im Laufe des Jahres über den Himmel, was auch die Ursache für saisonale Veränderungen auf der Erde ist. Die höchste Höhe der Ekliptik liegt jedoch immer genau im Süden, was bedeutet, dass der Mittag an jedem Tag des Jahres genau definiert ist.

Nun zur Beantwortung der Frage; Wenn die Tageslänge (von Sonnenaufgang bis Sonnenuntergang) genau 12 Stunden beträgt, geht die Sonne mit einem Azimut von 90 Grad auf und geht auf 270 Grad unter. Dies geschieht jedoch nur zweimal im Jahr, und zwar am Frühlingsäquinoktium (erster Frühlingstag) und am Herbstäquinoktium (erster Herbsttag).

Am längsten Tag, der Sommersonnenwende , sind sowohl die Azimute bei Sonnenaufgang als auch bei Sonnenuntergang am stärksten nach Norden verschoben. Andererseits wird am kürzesten Tag, der Wintersonnenwende , die Azimutverschiebung maximal nach Süden erfolgen. Dieses letzte Bit gilt für die nördliche Hemisphäre, für die südliche Hemisphäre sind die Jahreszeiten und damit die Tageslängen umgekehrt.

Kurz gesagt, Sie müssen berücksichtigen, an welchem ​​Ort auf der Erde sich Ihre Sonnenuhr befindet und zu welcher Jahreszeit.

Die Sonne steht nicht zur selben Stunde auf demselben Azimut (nicht einmal mittags!). Sie müssen die Analema-Zahl ( http://en.wikipedia.org/wiki/Equation_of_time) in Ihre Konten aufnehmen. Wenn Sie dies nicht tun, wird Ihre Uhr nur viermal im Jahr genau sein.

Jede Sonnenuhr, die das gleiche Ergebnis liefert, ist korrekt und jede andere ist falsch (aber manchmal nah genug):

  _ / ############ / | / ############## Spieß / / ############## (zentral) v / / ############## ## | Norden / ################# | (S in S. / ################## | hmsphre) / ################## ________ | ________ / # ################### hoop | / ##### LEVEL ####### (von | Seite) / ###### GROUND ####### | / ####### (BODEN) ####### Breitengrad-- | - / ########################## (Verwenden Sie | | / ######################### Winkelmesser) | / ########################### | V / ###################### ##### | / ############################ | / ##################### ######### j #############################, | ############ ################### / # | ############################## / ## | ############################## / ### | ############ ################## / #### | ############################ ## / ##### | ############################# / ###### | #### ######################### / ####### | ################# ############# / ######## V ############################ ## / ################################################## ##################################  

Schreiben Sie Mittag in das Innere des Reifens, das am nächsten liegt Boden, Mitternacht gegenüber, 18 Uhr auf der Ostseite, 21 Uhr auf halbem Weg zwischen den letzten beiden und so weiter (Stunden nur in der Dunkelheit optional).

Wenn Ihre Sonnenuhr die ganze Zeit um 18 Uhr genau nach Westen anzeigt, machen Sie es falsch. Nehmen wir an, ich stecke einen senkrechten Stock in den Boden, zeichne ein 24-Stunden-Zifferblatt darum, lege den Mittagspoleward und denke, es ist eine Sonnenuhr. In New York City könnte es buchstäblich 6 Uhr morgens sein, wenn eine echte Sonnenuhr 9 Uhr morgens sagt. Das sind nur mittlere Breiten. Am Äquator am Äquinoktium stand am Morgen 6 Uhr morgens und am Nachmittag 18 Uhr am Äquator. Wenn Sie 1 Meile südlich von der Stelle gehen, an der der nächste Mittag, die Sommersonnenwende und Tropic of Cancer zusammenfallen, wird bei Sonnenaufgang etwa 4:30 Uhr morgens angezeigt. Gehen Sie zuerst vorwärts und dann rückwärts und zeigen Sie schließlich die mittleren 6 Stunden der Nacht, die in 7 vergehen Sekunden. Rückwärts. Am Mittag. Dann läuft es wieder vorwärts, bis es bei Sonnenuntergang 19:30 Uhr erreicht. Wenn Sie den Stick richtig platzieren, können Sie ihn sogar den ganzen Morgen zwischen 4:30 und 6:00 Uhr halten lassen, um 6:00 Uhr mittags anhalten und dann sofort Mitternacht werden. Unendlich viele Jahre pro Sekunde für unendlich kurze Zeit rückwärts laufen lassen. Gehen Sie in Sekunden fast 6 Stunden rückwärts und später sehr langsam wieder vorwärts, bis es bei Sonnenuntergang gegen 19:30 Uhr angezeigt wird. Aus diesem Grund können Sonnenuhren nicht auf diese Weise hergestellt werden.

(dies ist natürlich theoretisch, es gibt keine unendlich dünnen, vertikalen und geraden Stöcke, Schatten sind unscharf, sie können zu kurz sein, um sie zu sehen Die Erde wackelt ein bisschen, die Lichtgeschwindigkeit ist nicht unendlich, dies wäre nur wahr, wenn nur die Sonne und die Erde existieren würden, sogar ein Flohsprung in Russland bewegt die Erde usw.)

Und ja, die Sonnenuhr Die Zeit kann bis zu 16 Minuten von der mittleren Sonnenzeit (der Zeitgleichung) entfernt sein, was leicht erkennbar ist. Wenn Sie jedoch die korrekte lokale Uhrzeit anstelle der korrekten Sonnenuhrzeit wünschen, können Sie so viele Daten wie nötig auf ein anderes Zifferblatt setzen und das drehen Stundenskala, bis die Pfeile auf die aktuelle Jahreszeit zeigen. Der Schatten zeigt dann die mittlere Sonnenzeit.

Das sollte nah genug sein, um Sonnenzeit zu bedeuten, die Sie für einige Jahrhunderte nicht interessieren würden, sicherlich ein Jahrhundert, wenn Sie wirklich wählerisch sind. Was die Uhrzeit betrifft, sind die möglichen Meinungsverschiedenheiten nur durch die Launen des Menschen begrenzt. Die Sonnenuhr ist in Westchina mehrere Stunden falsch. Weil sie die Zone nutzen, die für Shanghai (oder Tokio bei Sommerzeit) gut ist.

Und alle Sonnenuhren ohne bewegliche Teile sind Breitengradspezifisch. Einige sind jedoch einstellbar. Einige Designs eignen sich eher für bestimmte Breiten oder werden an einigen Stellen sogar unmöglich, z. B. mit einem Keil oder einer Stange auf einer ebenen Fläche. Sie funktionieren auch nicht an Tagen mit Polarnacht. Sie könnten jedoch ein Mondial verwenden, wenn es auch tagelang oder wochenlang nicht unter dem Horizont liegt. Ja, Mondials gibt es! Sie müssen die Mondphase und die Jahreszeit korrigieren, sonst sind sie nutzlos.

Der Schatten eines vertikalen Stabes würde den Azimut der Sonne anzeigen, aber das ist nicht wirklich eine Sonnenuhr. Der Gnomon einer richtigen Sonnenuhr ist auf die Himmelspole ausgerichtet, sodass der Schatten den Stundenwinkel der Sonne anzeigt Der große Kreis des Stundenwinkels $ \ pm $ 90 $ ^ \ circ $ wird als Ost-West-Linie auf die Sonnenuhr projiziert, wobei der Schatten unabhängig von der Deklination der Sonne um 6 Uhr oder 18 Uhr lokaler scheinbarer Sonnenzeit auf diese Linie fällt Sonnenuhr ist ein äquatorialer Typ, die anderen Stundenmarkierungen sind gegen Mittag näher beieinander und gegen 6 Uhr und 18 Uhr weiter voneinander entfernt.