Mjerenje visine Sunca
MJERENJE VISINE SUNCA GNOMONOM, KVADRANTOM ZA SUNCE I SUNTRACKEROM
a) Primjer mjerenja visine Sunca gnomonom
Pribor:
– gnomon (slika 1a.)
– metar (slika 1a.)
– kreda (slika 1a.)
– milimetarski papir
– kutomjer
Slika 1a. Gnomon, metar i kreda
Izrada gnomona:
Gnomon, jedan od najstarijih astronomskih instrumenata, može se izraditi na sljedeći način. Uzmite štap duljine 99,5 cm i pričvrstite ga na daščicu debljine 0,5 cm, tako da je ukupna duljina štapa 1m. Zatim na štap pričvrstite špagu na čiji kraj zavežite maticu. Špaga i matica služe kao visak kojim određujemo okomiti položaj štapa.
Slika 1b. Gnomon
Vrijeme trajanja vježbe:
Poželjno je mjeriti duljinu sjene štapa od 10h do 14 h zimskog vremena, odnosno od 11h do 15h ljetnog vremena, svakih 10 minuta najmanje tri dana.
Opis mjerenja:
Za mjerenje, osim gnomona pripremimo kredu, metar, kutomjer, milimetarski papir i obrazac za upisivanje vrijednosti.
Svakih 10 minuta bilježimo na tlu položaj završetka sjene štapa kredom te tada izmjerimo njenu duljinu metrom (Slika 2.)
Slika 2. Mjerenje duljine sjene štapa metrom
Izmjerenu duljinu sjene štapa, vrijeme mjerenja te ime promatrača upišemo u tablicu kao što je tablica 1.
Ono što primjećujemo pri mjerenju duljine sjene štapa je stalna promjena duljine i smjera sjene.
| MJERENJE DULJINE SJENE ŠTAPA
NADNEVAK: 16.7.2004. INSTRUMENT: Gnomon OPAŽAČI: Goran Nuhanović i Matej Knežević |
|||||||||||||
| Vrijeme (h) | 11:00 | 11:10 | 11:20 | 11:30 | 11:40 | 11:50 | 12:00 | 12:10 | 12:20 | 12:30 | 12:40 | 12:50 | 13:00 |
| Duljina sjene
(u cm) |
67 | 63 | 59,5 | 56 | 53,5 | 50,5 | 47 | 46 | 44 | 42,5 | 41,5 | 40 | 40 |
| Vrijeme (h) | 13:10 | 13:20 | 13:30 | 13:40 | 13:50 | 14:00 | 14:10 | 14:20 | 14:30 | 14:40 | 14:50 | 15:00 | |
| Duljina sjene
(u cm) |
41 | 42 | 42,5 | 43,5 | 45 | 47 | 49,5 | 52 | 55 | 57,5 | 61 | 65 | |
Tablica 1. Izmjerene duljine sjene štapa za 16.7.2004.(Prvić Luka)
Promjenu duljine sjene tijekom dana možemo prikazati dijagramom kao što je dan na slici 3.
Slika 3. Promjena duljine sjene štapa za 16.7.2004. (Prvić Luka)
Da bi izmjerili visinu Sunca dobivene veličine sjene štapa umanjimo deset puta da bismo ih mogli nacrtati na milimetarski papir. Tada nacrtamo pravokutni trokut kojemu je jedna stranica jednaka duljini sjene štapa, a okomita stranica je jednaka duljini štapa umanjenoj deset puta (10 cm). Kut što ga treća stranica zatvara s duljinom sjene, predstavlja visinu Sunca u trenutku mjerenja (slika 4.). Taj kut izmjerimo kutomjerom i dobivene vrijednosti upišemo u tablicu kao što je tablica 2.
Promjenu visine Sunca tijekom dana možemo prikazati dijagramom kao što je dan na slici 5.
Slika 4. Mjerenje visine Sunca
| VISINA SUNCA
NADNEVAK: 16.7. 2004. INSTRUMENT: Gnomon OPAŽAČI: Goran Nuhanović i Matej Knežević |
|||||||||||||
| Vrijeme (h) | 11:00 | 11:10 | 11:20 | 11:30 | 11:40 | 11:50 | 12:00 | 12:10 | 12:20 | 12:30 | 12:40 | 12:50 | 13:00 |
| Visina Sunca
(u º) |
56,5 | 58 | 60 | 61,5 | 63 | 63 | 65 | 65 | 66 | 67 | 67,5 | 68 | 68 |
| Vrijeme (h) | 13:10 | 13:20 | 13:30 | 13:40 | 13:50 | 14:00 | 14:10 | 14:20 | 14:30 | 14:40 | 14:50 | 15:00 | |
| Visina Sunca
(u º) |
67,5 | 67 | 67 | 66 | 66 | 65 | 64,5 | 63 | 62 | 60 | 59 | 57 | |
Tablica 2. Visina Sunca za 16.7.2004.(Prvić Luka)
Slika 5. Dijagram promjene visine Sunca za 16.7.2004. (Prvić Luka)
Na kraju prokomentiramo što smo zaključili iz naših mjerenja gnomonom.
b) Primjer mjerenja visine Sunca kvadrantom za Sunce i Suntrackerom
Pribor:
– kvadrant za Sunce
– četiri drvene letvice jednake duljine
– karton za izradu stupanjske skale
– čavlić
-visak
– Suntracker – predlošci Suntrackera
– tvrđi papir formata A4
– ljepilo za papir
– škare
-kompas
-kreda
-ravnalo(veliko)
Upute za izradu kvadranta za Sunce:
Od četiri drvene letvice jednake duljine i debljine izradimo okvir kvadranta kao što je prikazano na slici 1 . Od kartona napravimo stupanjsku skalu (od 0º do 90º) s koje očitavamo visinu Sunca. Duljina kartona stupanjske skale mora biti točno 1/4 opsega kružnice čiji je polumjer jednak duljini unutarnje stranice okvira kvadranta. Na kvadrant pričvrstimo čavlić koji baca sjenu na stupanjsku skalu te visak koji je postavljen uz rub stupanjske skale od kartona (na strani gdje piše 90º).
Slika 1. Kvadrant za Sunce
Upute za izradu Suntrackera:
Za izradu Suntrackera koristimo predloške koji su dani u prilogu. Njih nalijepimo na tvrđi papir formata A4 kako bi Suntracker bio stabilniji. Zatim, pažljivo izrežemo dijelove Suntrackera i ljepilom spojimo naznačene dijelove na predlošcima te složimo Suntracker tako da izgleda kao na slici 2.
Slika 2. Suntracker
Vrijeme trajanja vježbe:
Poželjno je mjeriti visinu Sunca od 10 h do 14 h zimskog vremena, odnosno od 11 h do 15 h ljetnog vremena svakih 10 minuta najmanje tri dana.
Opis mjerenja:
Za mjerenje, osim kvadranta za Sunce ili Suntrackera pripremimo kredu, kompas, veliko školsko ravnalo i obrazac za upisivanje vrijednosti. Kvadrant za Sunce ili Suntracker postavimo u pravac sjever-jug koji smo ucrtali velikim školskim ravnalom i odredili pomoću kompasa (Slika 3.).
Slika 3. Mjerenje visine Sunca kvadrantom za Sunce
Zatim, svakih 10 minuta očitamo visinu Sunca na skali kvadranta za Sunce ili Suntrackera te očitane vrijednosti upišemo u tablice kao što su tablice 1. i 2. Pri očitavanju sa skale Suntrackera pazimo da gledajući iz smjera nakošenog dijela skale prema križu kroz koji prolazi zraka svjetlosti, očitavamo gornji rub osvjetljenog djela horizontalnog proreza križa. Okomiti prorez križa služi nam za očitavanje azimuta Sunca ali to u ovoj vježbi ne provodimo.
| VISINA SUNCA
NADNEVAK: 16.7. 2004. INSTRUMENT:Kvadrant za Sunce OPAŽAČI: Vedran Lovinčić i Haris Mehemedbašić |
|||||||||||||
| Vrijeme (h) | 11:00 | 11:10 | 11:20 | 11:30 | 11:40 | 11:50 | 12:00 | 12:10 | 12:20 |
12:30 |
12:40 | 12:50 | 13:00 |
| Visina Sunca
(u º) |
56 | 58 | 59,5 | 61 | 63 | 63 | 64 | 65 | 66,5 | 67 | 67,5 | 68 | 69 |
| Vrijeme (h) | 13:10 | 13:20 | 13:30 | 13:40 | 13:50 | 14:00 | 14:10 | 14:20 | 14:30 | 14:40 | 14:50 | 15:00 | |
| Visina Sunca
(u º) |
68 | 67,5 | 67 | 66 | 66 | 65,5 | 64 | 63 | 63 | 61 | 59 | 57,5 | |
Tablica 1. Visina Sunca određena kvadrantom za Sunce za 16. 7. 2004. (Prvić Luka)
| VISINA SUNCA
NADNEVAK: 16.7.2004. INSTRUMENT: Suntracker OPAŽAČI: Tin Draganić i Roko Juričev |
|||||||||||||
| Vrijeme (h) | 11:00 | 11:10 | 11:20 | 11:30 | 11:40 | 11:50 | 12:00 | 12:10 | 12:20 |
12:30 |
12:40 | 12:50 | 13:00 |
| Visina Sunca
(u º) |
55 | 57 | 59 | 61 | 61 | 62,5 | 64 | 65 | 65 | 66 | 67 | 67 | 68 |
| Vrijeme (h) | 13:10 | 13:20 | 13:30 | 13:40 | 13:50 | 14:00 | 14:10 | 14:20 | 14:30 | 14:40 | 14:50 | 15:00 | |
| Visina Sunca
(u º) |
67 | 66,5 | 66 | 66 | 64 | 64 | 62,5 | 62 | 62 | 60,5 | 58 | 56 | |
Tablica 2. Visina Sunca određena Suntrackerom za 16.7.2004. (Prvić Luka)
Sve ove rezultate možemo prikazati i zasebnim dijagramima koji bi prikazivali promjenu visine Sunca u vremenu.
Međutim, da bi uočili koliko se rezultati pojedinih instrumenata razlikuju jedan od drugoga, načinimo dijagram promjene visine Sunca u vremenu za sva tri instrumenta (slika 4.).
Slika 4 . Dijagram promjene visine Sunca za 16.7.2004. mjerene gnomonom, kvadrantom za Sunce i Suntrackerom (Prvić Luka)
Na kraju prokomentiramo što smo zaključili iz naših mjerenja te zašto su se javila pojedina odstupanja.
