Sluneční hodiny

Sluneční hodiny jistě každý zná a také je mohl vidět. Méně známo je jaké druhy slunečních hodin existují, jak se jejich číselník a ukazatel vypočítají a co vše mohou ukazovat.

Abychom věděli o čem je řeč musíme si vysvětlit následující pojmy.
Pravý sluneční čas - čas, který ukazují sluneční hodiny.
Střední sluneční čas - čas, upravený podle imaginárního ideálního slunce.
Středoevropský čas - čas, upravený pro určité pozemské pásmo.

Pravý sluneční čas, je přesně závislý na zdánlivém pohybu slunce po obloze, tento pohyb není však rovnoměrný, během roku se mění a také pohyb země vůči slunci není rovnoměrný. Je to však pravý sluneční čas.

Střední sluneční čas, byl uměle vytvořen pro odstranění výše uvedených nerovnoměrností. Představuje vlastně kolik by ukazovaly sluneční hodiny, kdyby existovalo nějaké slunce jehož vlastnosti by byly ideální a naprosto pravidelné po celý rok. Rozdíl proti pravému slunečnímu času činí až +- 16 minut.

Středoevropský čas, je příklad místního času, který je vlastně odvozen od středního slunečního času ale platí pro určitou oblast. Proto je zeměkoule rozdělena na časová pásma, kde vlastně platí stejný čas pro celé pásmo. Z hlediska astronomického to pravda není, z hlediska praktického je to výhodné.

Proč sluneční hodiny?   Sluneční hodiny dnes ztratily svůj původní význam, ale mají svůj půvab historický, poučný a estetický. I dnes mohou posloužit jako ozdoba vaší nemovitosti a jsou důkazem vztahu k přírodě. Postavit si sluneční hodiny není náročné, i když tato dovednost byla kdysi náplní samostatné universitní katedry.

Známe čtyři druhy slunečních hodin :
- vertikální, které mají svislý číselnik, určené na zeď domu,
- horizontální, které mají číselník vodorovný, třeba do zahrad a pod.
- rovníkové, číselník je šikmý, do zahrady i jako výukový model
- globusové, číselníkem je globus, vhodné asi jen jako model

Vertikální sluneční hodiny jsou výrobně a teoreticky asi nejsložitější. Jednoduchou variantou jsou hodiny umístěné na přesně jižní zdi a ukazující jen hodiny. Zde je třeba znát zeměpisnou šířku místa kde jsou hodiny umístěny. V naší republice je zhruba od 48st 60min do 51st 00min. Zeměpisná šířka určuje úhel, který svírá ukazatel slunečních hodin (stylus,polos) se svislou stěnou. Tento úhel je 90 minus zeměpisná šířka. Tím je ukazatel nastaven rovnoběžně se zemskou osou. Pro upevnění ukazatele ve správné poloze je vhodné vyrobit šablonu, kterou úhel sklonu kontrolujeme. Bod upevnění a konec ukazatele musí být přesně svislé.
Číselník hodin si nakreslíme na papír, v místě ukazatele uděláme otvor, navlekneme na ukazatel a okopírujeme na zeď. Přesnost je dána přesností naší výroby.

Další variantou vertikálních slunečních hodin, jsou hodiny na stěnách které nejsou orientovány přesně na jih, ale na různé světové strany od západu přes jih na východ. Výpočet takových hodin je složitý a nastavení předpokládá jisté astronomické a zeměměřičské znalosti.

Horizontální sluneční hodiny jsou jednodušší, protože mají jen jednu variantu a liší se jen podle zeměpisné šířky místa použití. Číselník hodin je ve vodorovné poloze, přičemž 12 hodina je orintována přesně na sever. Ukazatel je opět ve směru zemské osy, vychází ze středu číselníku a míří na sever. Úhel který ukazatel svírá s číselníkem hodin je totožný s zeměpisnou šířkou umístění hodin. Horizontální sluneční hodiny mají také velký rozsah měření času. Největší rozpětí měřeného času je od 4 do 20 hodin v době letního slunovratu. Pro použití v zahradách je možno hodiny vyrobit jako betonovou desku, pro občasné použití, ze dřeva, plastu a pod.

Rovníkové sluneční hodiny jsou vlastně něco mezi vertikálními a horizontálními hodinami. Vzniknou sklopením číselníku vertikálních hodin tak aby číselník a ukazatel svíraly úhel 90 stupňů. Ukazatel je stále ve směru zemské osy a číselník který je teď k němu kolmý, je rovnoběžný se světovým rovníkem. Sklon číselníku proti vodorovné rovině bude 90 minus zeměpisná šířka, a ukazatel přesně kolmý k číselníku.

Zajímavostí těchto hodin je, že mají vlastně dva číselníky, plocha číselníku která směřuje vzhůru je orientována tak, aby ukazatel směřoval k severu. Prodloužíme-li ukazatel aby číselníkem procházel na druhou stranu, máme druhý číselník, který je skloněn dolu a obrácen na jih.

Horní číselník ukazuje čas v době od jarní rovnodennosti do podzimní, a spodní po zbytek roku. V době rovnodennosti prochází slunce zemským rovníkem, a protože deska číselníku je s ním rovnoběžná, svítí slunce přesně na jeho hranu, a číselník není osvětlen, hodiny v tu dobu nefungují. Výrobně jsou tyto hodiny asi nejjednoduší, tvoří vlastně jen desku oboustraného číselníku a skrze ní kolmo procházejí ukazatel. Délkou ukazatele spodního číselníku je možno nastavit potřebný úhel stojí-li hodiny na vodorovné podložce. Hodinové čáry jsou zde rovnoměrné po 15 stupních, konstrukce je tedy jednoduchá. Takovéto hodiny si můžeme zhotovit i jako přenosný rozebiratelný model.

Globusové sluneční hodiny tvoří normální koule s vyznačenými poledníky, orientovaná osou rovnoběžně se zemskou osou, koule se však neotáčí. Na ose je připevněn otočně půlkruhový ukazatel. Čas se měří tak, že pohybujeme ukazatelem aby jeho stín na kouli byl co nejtenší, poloha nejtenšího stínu na kouli ukazuje čas. Poledníkové čáry jsou jsou označeny hodinami. Globusové hodiny asi nikdo stavět nebude, je to jen zajímavá a poučná záležitost.

Stavba slunečních hodin je věc zajímavá a také poučná. Získáme tím poznatky o pohybu země, slunce a to zajímavou formou. Článek neuvádí všechny teorie okolo měření času a slunečních hodin, k vážnějšímu studiu doporučují knížku "Pojďte s námi stavět sluneční hodiny" od Václava Šimra, vyšlo v r. 1989 v polytechnické knižnici SNTL. Třeba se ještě někde dá sehnat. V.M.


Stránku spravuje správce

Návrat na obsah