Eine Sonnenuhr ist ein Gerät, das den Sonnenstand nutzt, um die Zeit zu reflektieren. Ein aufrechter Stab, Gnomon genannt, wird so positioniert, dass er einen Schatten auf eine vormarkierte Sonnenuhr wirft. Wenn sich die Sonne über den Himmel bewegt, bewegt sich auch der Schatten. Das Konzept lässt sich leicht in Ihrem Garten mit einer sehr einfachen Sonnenuhr demonstrieren, die mit einem Stock und einer Handvoll kleiner Steine gebaut wurde. Es gibt auch viele einfache Projekte, die Kinder durchführen können, um das Konzept zu erlernen. Für etwas fortgeschrittenere können Sie eine dauerhafte Sonnenuhr in Ihrem Garten oder Hinterhof bauen. Nach einigem Messen und ein wenig Tischlerarbeit wird es die Zeit genau wiedergeben.
Schritte
Methode 1 von 3: Verwenden von Stöcken und Steinen
Schritt 1. Sammeln Sie Ihre Werkzeuge
Diese extrem einfache Sonnenuhr ist eine großartige Möglichkeit, das Konzept mit sehr wenig Planung zu erklären. Alles, was Sie zum Erstellen benötigen, sind ein paar einfache Gegenstände, die Sie in Ihrem Garten finden. Diese Werkzeuge sind ein gerader Stab (etwa 60 cm lang), eine Handvoll Kieselsteine und eine Armbanduhr oder ein Handy, um die Zeit anzuzeigen.
Schritt 2. Finden Sie einen sonnigen Platz, um den Stock zu pflanzen
Suchen Sie nach einem Ort, der den ganzen Tag voller Sonneneinstrahlung ist. Drücken Sie ein Ende des Stocks in das Gras oder die Erde. Wenn Sie auf der Nordhalbkugel leben, neigen Sie den Stock leicht nach Norden. Wenn Sie auf der Südhalbkugel leben, nehmen Sie sie leicht nach Süden ab.
- Wenn Sie keinen Zugang zu einer Grasfläche mit weicher Erde haben, können Sie improvisieren.
- Füllen Sie einen kleinen Eimer mit Sand oder Kies und pflanzen Sie den Stock direkt in die Mitte.
Schritt 3. Beginnen Sie um 7:00 Uhr
Wenn Sie die Sonnenuhr an einem einzigen Tag fertigstellen möchten, beginnen Sie am Morgen, nachdem die Sonne vollständig aufgegangen ist. Beobachten Sie den Stab um 7:00 Uhr morgens. Wenn die Sonne darauf scheint, wirft der Stab einen Schatten. Verwenden Sie einen Ihrer Kieselsteine, um die Stelle zu markieren, an der der Schatten auf den Boden fällt.
Schritt 4. Kehren Sie jede Stunde zum Stick zurück
Stellen Sie einen Wecker ein oder behalten Sie Ihre Uhr im Auge, damit Sie das Zifferblatt zu jeder vollen Stunde aktualisieren können. Kehren Sie um 8:00 Uhr zurück und verwenden Sie einen weiteren Kieselstein, um zu markieren, wo der Schatten des Stocks auf den Boden fällt. Machen Sie dasselbe um 9:00 Uhr, 10:00 Uhr und so weiter.
- Wenn Sie die größte Genauigkeit wünschen, verwenden Sie Kreide, um jeden Kieselstein mit der genauen Zeit zu markieren, zu der Sie ihn auf den Boden gelegt haben.
- Der Schatten bewegt sich im Uhrzeigersinn.
Schritt 5. Setzen Sie diesen Vorgang bis zur Dämmerung fort
Kehren Sie stündlich zurück und markieren Sie es mit einem Kieselstein auf dem Boden. Tun Sie dies, bis der Tag kein Sonnenlicht mehr hat. Ihre Sonnenuhr ist am Ende des Tages fertig. Solange die Sonne scheint, können Sie mit diesem einfachen Gerät die Tageszeit ablesen.
Methode 2 von 3: Verwenden eines Papptellers und Strohhalms
Schritt 1. Sammeln Sie Ihre Werkzeuge
Diese einfache Sonnenuhr ist ein tolles Projekt für Kinder an einem Sommertag. Die benötigten Werkzeuge sind sehr einfach – Sie haben wahrscheinlich alles, was Sie brauchen, bereits zu Hause. Die benötigten Gegenstände sind Buntstifte/Marker, ein Pappteller, ein angespitzter Bleistift, Reißzwecken, ein Lineal und ein gerader Plastikstrohhalm.
Beginnen Sie an einem sonnigen, wolkenlosen Tag gegen 11:30 Uhr mit der Zubereitung des Tellers
Schritt 2. Schreiben Sie die Zahl 12 ganz am Rand der Platte
Verwenden Sie dazu einen Buntstift oder Marker. Nehmen Sie den angespitzten Bleistift und schieben Sie ihn durch die Mitte des Papptellers. Entferne den Bleistift, sodass in der Mitte ein Loch übrig bleibt.
Schritt 3. Verwenden Sie ein Lineal, um eine gerade Linie zu zeichnen
Zeichnen Sie es von der 12 bis zu dem Loch, das Sie in der Mitte der Platte gemacht haben. Diese Zahl steht für 12 Uhr mittags.
Schritt 4. Verwenden Sie einen Kompass, um den nächsten Himmelspol zu bestimmen
Dein Strohhalm oder Gnomon sollte auf den nächsten Himmelspol zeigen, der parallel zur Erdachse ist. Das ist der Nordpol für diejenigen, die auf der Nordhalbkugel leben. Wenn Sie auf der Südhalbkugel leben, ist es der Südpol.
Schritt 5. Bringen Sie den Teller kurz vor Mittag nach draußen
Stellen Sie es an einem Ort auf den Boden, der den ganzen Tag voller Sonneneinstrahlung ist. Stecken Sie den Strohhalm durch das Loch in der Mitte des Tellers.
Schritt 6. Drücken Sie den Strohhalm leicht nach oben
Tun Sie dies so, dass er in Richtung des nächstgelegenen Himmelspols geneigt ist.
Schritt 7. Drehen Sie die Platte genau um die Mittagszeit
Drehen Sie es so, dass der Schatten des Strohhalms an der von Ihnen gezeichneten Linie ausgerichtet ist. Da Sie nur die Tageslichtstunden messen, sieht die Platte am Ende wie eine Uhr aus und zeigt nur 12 Stunden an.
Schritt 8. Befestigen Sie die Platte am Boden
Stecken Sie einige Stecknadeln durch die Platte, damit sie an derselben Stelle auf dem Boden fixiert bleibt.
Schritt 9. Kehren Sie eine Stunde später zur Platte zurück
Gehen Sie um 13:00 Uhr zurück zum Teller und überprüfen Sie die Position des Schattens des Strohhalms. Schreiben Sie die Zahl 1 ganz an den Rand der Platte, wo Sie den Schatten fallen sehen.
Schritt 10. Stellen Sie sich einen Wecker und gehen Sie zu jeder vollen Stunde wieder nach draußen
Markieren Sie weiterhin die Position des Schattens am Rand der Platte. Sie werden feststellen, dass sich der Schatten im Uhrzeigersinn bewegt.
Schritt 11. Sprechen Sie mit Ihrem Kind über den Schatten
Fragen Sie sie, warum sie denken, dass sich der Schatten bewegt. Erklären Sie, was passiert, wenn sich der Schatten um das Zifferblatt bewegt.
Schritt 12. Wiederholen Sie diesen Vorgang bis zur Dämmerung
Markieren Sie die Platte stündlich, bis Ihnen das Tageslicht ausgeht. An diesem Punkt ist die Sonnenuhr fertig.
Schritt 13. Überprüfen Sie die Platte am nächsten Tag
Lassen Sie Ihr Kind am nächsten sonnigen Tag zum Teller zurückkehren und Ihnen die Uhrzeit anhand der Position des Schattens mitteilen. Mit diesem einfachen Gerät können Sie an jedem sonnigen Tag die Uhrzeit ablesen.
Methode 3 von 3: Aufbau einer fortschrittlichen Sonnenuhr
Schritt 1. Schneiden Sie einen Kreis mit einem Durchmesser von 20 Zoll aus ¾-Zoll-Sperrholz
Dieser Kreis wird das Gesicht der Sonnenuhr sein. Bestreichen Sie beide Seiten des Holzkreises mit Grundierung. Überlegen Sie sich beim Trocknen der Grundierung, wie Ihre Sonnenuhr aussehen soll. Sie müssen einen Zahlenstil auswählen, z. B. römische Ziffern, Standardzahlen usw.
- Wählen Sie die Farben aus, die Sie verwenden möchten, und, wenn Sie möchten, eine Zeichnung oder Illustration, die Sie auf das Gesicht auftragen können.
- Skizzieren Sie ein paar verschiedene Designs, bis Sie sich für etwas Endgültiges entschieden haben.
Schritt 2. Zeichnen Sie Ihr endgültiges Design auf ein großes Stück rundes Papier
Sie werden dies als Schablone verwenden, um das Design auf den Holzkreis zu übertragen, also zeichnen Sie es maßstabsgetreu. Jetzt müssen Sie die Zahlen auf das Design setzen, was eine genaue Messung erfordert. Verwenden Sie dazu ein Lineal und einen Winkelmesser.
- Beginnen Sie mit der Zahl 12 ganz oben, wie bei einem Zifferblatt.
- Messen Sie, wo der Mittelpunkt des Kreises ist, und ziehen Sie dann mit dem Lineal eine genaue Linie von der 12 zum Mittelpunkt.
Schritt 3. Verwenden Sie den Winkelmesser, um genau 15 Grad nach rechts zu messen
Markieren Sie dort die Nummer 1. Verwenden Sie das Lineal, um eine weitere Stundenlinie zu zeichnen. Markieren Sie die Zahlen weiterhin genau 15 Grad auseinander. Bewegen Sie sich im Uhrzeigersinn und verwenden Sie den Winkelmesser, um die Zahlen weiter zu markieren. Arbeiten Sie sich herum, bis Sie die Nummer 12 erreichen. Diese befindet sich direkt gegenüber der ersten 12. Diese stehen für Mittag und Mitternacht.
- Dann wieder mit 1 beginnen, bis Sie ganz oben wieder bei der ursprünglichen 12 landen. Die Zahlen sind jetzt genau auf dem Papier markiert.
- Für die genaueste Genauigkeit werden die vollen 24 Stunden dargestellt. Wenn sich die Jahreszeiten ändern, ändert sich auch die Position der Erde. Im Sommer sind die Tage länger. Im Winter sind sie kürzer.
- Es gibt Tage im Sommer, an denen es mehr als 12 Stunden Tageslicht gibt.
Schritt 4. Malen Sie Ihr Design auf den Holzkreis
Verwenden Sie Ihr Papier als Schablone, damit die Zahlen und Stundenlinien genau mit dem übereinstimmen, was Sie ausgemessen haben. Verwenden Sie Farbstifte, um die Zahlen auf das Holz zu bringen, da dies feine Detailarbeit erfordert. Farbmarker sind Permanentmarkern vorzuziehen, da sie widerstandsfähiger gegen die Elemente sind.
Schritt 5. Besorgen Sie sich den Gnomon
Der Gnomon ist der Teil der Sonnenuhr, der den Schatten wirft. Es ist eine Länge von Gewinderohr, und Sie müssen es ungefähr zwei oder drei Zoll lang sein. Sein Durchmesser sollte einen halben Zoll betragen. Stellen Sie sicher, dass der Durchmesser des Gnomons etwas breiter ist als das Rohr selbst. Improvisiere eine konische Spitze.
- Die Länge der Pfeife und der Gnomonspitze sollte insgesamt nicht länger als drei Zoll sein.
- Malen Sie den Gnomon in jeder gewünschten Farbe. Dadurch wird verhindert, dass es rostet.
Schritt 6. Bereiten Sie die Sonnenuhr für die Montage vor
Auf dem Pfosten wird das Gesicht der Sonnenuhr, der Holzkreis, montiert. Sie benötigen einen 4x4x8 druckgeformten Holzpfosten, der im Freien behandelt wurde. Es muss perfekt gerade sein und keine großen Risse haben. Um es richtig zu montieren, muss die Oberseite des Pfostens mit einem genauen Winkel geschnitten werden.
- Um diesen Winkel zu erhalten, ziehen Sie Ihren aktuellen Breitengrad von 90 Grad ab.
- Wenn Sie sich beispielsweise auf 40 Grad nördlicher Breite befinden, würden Sie auf dem 4x4 einen Winkel von 50 Grad zeichnen.
Schritt 7. Schneiden Sie den Winkel in den Pfosten
Zeichnen Sie mit einem Zimmermannsquadrat eine Linie im rechten Winkel. Zeichnen Sie diese Linie sechs Zoll von der Oberseite des Pfostens. Die Linie ist die untere Seite des Winkels. Verwenden Sie einen Winkelmesser, um ihn zu messen, und schneiden Sie dann den Winkel mit einer Tischkreissäge.
- Messen Sie dann die Mitte des Gesichtes der Sonnenuhr und bohren Sie dort ein Loch.
- Testen Sie die Befestigung des Pfostens an der Sonnenuhr mit einer 5/16-Zoll-Zugschraube, um sicherzustellen, dass alles richtig zusammenpasst.
Schritt 8. Graben Sie ein Loch für den Pfosten
Suchen Sie sich einen sonnigen Platz für Ihre Sonnenuhr und graben Sie ein Loch für den Pfosten. Stellen Sie sicher, dass Sie keine vergrabenen Kabel oder Leitungen unter der Erde stören. Stecken Sie den Pfosten in das Loch. Testen Sie, um sicherzustellen, dass es nicht höher als 1,5 m über dem Boden ist, wenn Sie aufrecht stehen. Verwenden Sie einen Kompass, um sicherzustellen, dass der Winkel, den Sie in den Pfosten schneiden, nach Norden zeigt. Verwenden Sie eine Wasserwaage, um sicherzustellen, dass der Pfosten genau senkrecht steht.
- Setzen Sie den Pfosten dauerhaft ein, indem Sie ihn gießen und in Zement einbetten.
- Lassen Sie vor der Montage der Sonnenuhr einige Tage Zeit, damit der Zement vollständig getrocknet ist.
Schritt 9. Befestigen Sie die Sonnenuhr am Pfosten
Verwenden Sie eine 5/16 Zoll x 2 Zoll Zugschraube, um das Gesicht zu befestigen. Ziehen Sie die Schraube so weit an, dass sie das Gesicht in Position hält, aber Sie können das Gesicht immer noch leicht drehen. Platzieren Sie den Flansch direkt über der Vorderseite der Sonnenuhr.
- Sie sollten die Zugschraube im Mittelloch des Flansches sehen können.
- Schrauben Sie das Gnomon-Rohr mit der rechten Hand in den Flansch, den Sie mit der linken Hand halten sollten.
Schritt 10. Drehen Sie das Gesicht der Sonnenuhr so, dass die 6 Uhr morgens
und 18 Uhr Linien sind horizontal. Richten Sie dann den Gnomon so aus, dass dieselben Linien so aussehen, als würden sie direkt durch die Mitte gehen. Stellen Sie sicher, dass die Linie um 12 Uhr mittags auch so aussieht, als würde sie direkt durch den Gnomon gehen.
Schritt 11. Stellen Sie die Uhrzeit ein und befestigen Sie den Gnomon
Sie müssen die Uhrzeit während der Sommerzeit einstellen, um genau abzulesen. Halten Sie den Flansch mit der linken Hand fest. Verwenden Sie Ihre rechte Hand, um das Zifferblatt der Sonnenuhr zu drehen. Überprüfen Sie die aktuelle Uhrzeit. Drehen Sie das Gesicht weiter, bis der Schatten des Gnomons die gleiche Zeit auf der Sonnenuhr zeigt. Markieren Sie mit einem Bleistift, wo sich die vier Flanschschrauben befinden und nehmen Sie dann den Flansch ab.
- Ziehen Sie nun die Zugschraube fest. Bewegen Sie dabei nicht das Zifferblatt der Sonnenuhr.
- Bohren Sie Löcher für die vier Schrauben und schrauben Sie dann den Flansch auf die Sonnenuhr.
- Schrauben Sie zuletzt den Gnomon ein.
