Файл: Учебное пособие (Галай).pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.09.2020

Просмотров: 1613

Скачиваний: 18

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
background image

На

 

левой

 

половине

 

площадки

 

располагаются

 

приборы

 

и

 

оборудование

 

по

 

ориентированию

 

и

 

наблюдению

 

за

 

погодой

В

 

центре

 

левого

 

квадрата

 

устанавливается

 

гномон

Он

 

служит

 

для

 

определения

 

направления

 

полуденной

 

линии

 

и

 

сторон

 

горизонта

С

 

его

 

помощью

 

определяется

 

местная

 

долгота

Существует

 

несколько

 

конструкций

 

гномона

 (

рис

. 11). 

 

Рис

. 11. 

Гномон

:  

а

 — 

общий

 

вид

 (1 — 

линейка

-

накладка

 

с

 

отверстиями

 

для

 

карандаша

; 2 — 

штифт

, 3 — 

тени

 

штифта

); 

б

 

— 

схема

 

определения

 

полуденной

 

линии

 

Простейший

 

гномон

 — 

квадрат

 40 

х

 40 

см

 

с

 

вертикальным

 

штифтом

 

высотой

 8—10 

см

толщиной

 2—3 

мм

Штифт

 

лучше

 

устанавливать

 

ближе

 

к

 

одному

 

из

 

краев

 

квадрата

На

 

штифт

 

надевается

 

специальная

 

накладка

 

в

 

виде

 

линейки

 

с

 

зажимом

 

для

 

карандаша

Для

 

того

 

чтобы

 

определить

 

местный

 

меридиан

нужно

 

незадолго

 

до

 

полудня

 

на

 

площадке

 

гномона

  (

она

 

устанавливается

 

вертикально

 

на

 

столе

 

высотой

  1—1,2 

м

отметить

 

карандашом

 

положение

 

конца

 

тени

 

штифта

 

и

 

с

 

помощью

 

накладки

-

линейки

 

провести

 

полуокружность

После

 

полудня

 

тень

 

начнет

 

увеличиваться

и

 

когда

 

конец

 

тени

 

коснется

 

проведенной

 

полуокружности

поставить

 

здесь

 

точку

Обе

 

точки

 

на

 

полуокружности

 

соединяем

 

линией

  (

хордой

), 

которую

 

делим

 

пополам

Середину

 

хорды

 

соединяем

 

с

 

основанием

 

штифта

 

линией

  — 

это

 

и

 

будет

 

полуденная

 

линия

или

 

местный

 

меридиан

который

 

указывает

 

направление

 

с

 

севера

 

на

 

юг

Может

 

быть

 

гномон

 

без

 

накладки

В

 

центре

 

его

 

имеются

 

тонкие

 

концентрические

 

окружности

 

на

 

расстоянии

  1 

см

 

друг

 

от

 

друга

  (

рис

.  12). 

По

 

ним

 

можно

 

определить

 

самую

 

короткую

 

тень

 

штифта

Направление

 

тени

 

и

 

будет

 

направлением

 

местного

 

меридиана

Можно

 

определить

 

местный

 

меридиан

 

по

 

указанному

 

гномону

 

и

 

другим

 

способом

до

 

полудня

 

отметить

 

точкой

 

на

 

одной

 

из

 

окружностей

 

конец

 

тени

 

штифта

сделать

 

то

 

же

 

самое

 

после

 

полудня

когда

 

кончик

 

тени

 

от

 

штифта

 

снова

 

достигнет

 

этой

 

окружности

Затем

 

проводят

 

хорду

делят

 

ее

 

пополам

 

и

 

проводят

 

линию

 

от

 

половины

 

хорды

 

к

 

основанию

 

штифта

После

 

того

 

как

 

определили

 

полуденную

 

линию

гномон

 

на

 

столбе

 

устанавливается

 

неподвижно

Направление

 

местного

 

меридиана

 

фиксируется

 

натянутой

 

проволокой

 

на

 

высоте

  2 

м

Перпендикулярно

 

к

 

нему

 

на

 

такой

 

же

 

высоте

 

натянутой

 

проволокой

 

указывается

 

местная

 

параллель

Направление

 

местного

 

меридиана

 

и

 

местной

 

параллели

 

фиксируется

 

на

 

площадке

 

дорожками

 

 


background image

Рис

. 12. 

Гномон

 

с

 

постоянными

 

концентрическими

 

окружностями

 

По

 

гномону

 

определяется

 

и

 

местная

 

долгота

Когда

 

тень

 

от

 

штифта

 

показывает

 

направление

 

местного

 

меридиана

  — 

это

 

истинный

 

солнечный

 

полудень

Как

 

известно

при

 

суточном

 

вращении

 

Земли

 

каждый

 

час

 

она

 

поворачивается

 

на

 15° 

по

 

долготе

за

 4 

мин

 — 

на

 1° 

по

 

долготе

По

 

гномону

 

определяется

 

разница

 

между

 

местным

 

и

 

поясным

 

временем

На

 

основании

 

этой

 

разницы

 

вычисляют

 

местную

 

долготу

.

 

Необходимым

 

прибором

 

для

 

географической

 

площадки

 

являются

 

солнечные

 

часы

Они

 

служат

 

для

 

определения

 

времени

 

по

 

Солнцу

 

и

 

для

 

ориентирования

Имеется

 

несколько

 

кон

-

струкций

 

солнечных

 

часов

Наиболее

 

известны

 

среди

 

них

 

горизонтальные

 

и

 

экваториальные

 

солнечные

 

часы

Горизонтальные

 

солнечные

 

часы

 (

рис

. 13) 

состоят

 

из

 

одной

 

площадки

 

 

Рис

. 13. 

Горизонтальные

 

солнечные

 

часы

: 1 — 

шкала

; 2. — 

штифт

; 3 — 

горизонтальная

 

площадка

 

размером

 40 

х

 40 

см

 

и

 

штифта

 

в

 

виде

 

треугольника

Угол

 

штифта

 

с

 

площадкой

 

равен

 

широте

 

данного

 

места

На

 

самой

 

площадке

 

имеется

 

циферблат

который

 

градуируется

 

по

 

местному

 

или

 

по

 

поясному

 

времени

По

 

тени

 

от

 

штифта

 

можно

 

определить

 

время

Часы

 

устанавливают

 

неподвижно

 

на

 

метровом

 

столбике

Штифт

 

должен

 

быть

 

направлен

 

на

 

Полярную

 

звезду

т

е

по

 

часам

 

можно

 

определить

 

и

 

стороны

 

горизонта

так

 

как

 

штифт

 

указывает

 

направление

 

на

 

север

.

 

Экваториальные

 

солнечные

 

часы

 

состоят

 

из

 

двух

 

площадок

размер

 

которых

 

равен

 40 

х

 

40 

см

  (

рис

.  14). 

Угол

 

между

 

площадками

 

равен

  90°  — 

ср

где

 

ф

  — 

широта

 

данного

 

места

В

 

центре

 

верхней

 

площадки

 

устанавливают

 

штифт

 

высотой

  7—8 

см

 

и

 

имеется

 

циферблат

который

 

градуируется

 

по

 

местному

 

или

 

поясному

 

времени

Часы

 

устанавливают

 

неподвижно

 

на

 

метровом

 

столбике

Штифт

 

направляется

 

на

 

Полярную

 

звезду

Верхнюю

 

площадку

 

можно

 

делать

 

прозрачной

 

для

 

определения

 

времени

 

в

 

течение

 

всего

 

светового

 

дня

В

 

этом

 

случае

 

штифт

 

часов

 

можно

 

протянуть

 

вниз

чтобы

 

тень

 

его

 

нижней

 

части

 

падала

 

на

 

шкалу

Существует

 

вариант

 

карманных

 

переносных

 

экваториальных

 

часов

Экваториальные

 

солнечные

 

часы

 

с

 

постоянным

 

углом

 

наклона

 

пригодны

 

лишь

 

для

 

определенной

 

широты

 

Рис

: 14. 

Экваториальные

 

солнечные

 

часы

: 1 — 

шкала

; 2 — 

штифт

; 3 — 

экваториальная

 

плоскость

; 4 — 

упор

; 5 — 

горизонтальная

 

плоскость

 

На

 

географической

 

площадке

 

имеются

 

различные

 

приборы

 

для

 

определения

 

высоты

 

небесных

 

тел

Для

 

определения

 

высоты

 

Солнца

 

используются

 

вертикальные

 

угломеры

  — 

эк

-


background image

лиметры

Известно

 

несколько

 

видов

 

таких

 

приборов

Их

 

можно

 

разделить

 

на

 

эклиметры

-

транспортиры

 

и

 

эклиметры

-

квадранты

.   

Основной

 

частью

 

эклиметра

-

транспортира

 (

рис

. 15) 

является

 

транспортир

 

диаметром

 50 

см

Он

 

разделяется

 

на

 

градусы

 

от

 0 

в

 

центре

 

до

 90 

по

 

обеим

 

сторонам

Транспортир

 

прикреп

-

ляется

 

подвижно

 

к

 

штативу

на

 

котором

 

имеется

 

отвес

Он

 

дает

 

возможность

 

установить

 

штатив

 

вертикально

На

 

верхней

 

части

 

транспортира

 

помещают

 

линейку

 

с

 

диоптриями

Наблюдатель

 

смотрит

 

в

 

диоптрии

 

на

 

Полярную

 

звезду

поворачивая

 

при

 

этом

 

транспортир

 

в

 

нужном

 

направлении

Отвес

 

укажет

 

на

 

транспортире

 

угол

под

 

которым

 

видна

 

Полярная

 

звезда

Этот

 

угол

 

и

 

будет

 

равен

 

широте

 

данного

 

места

 

Рис

. 15. 

Простейший

 

верикальный

 

углометр

 (

эклиметр

-

транспортир

): 1 — 

штатив

; 2 — 

отвес

; 3 

— 

транспортир

 

Эклиметр

-

квадрант

 

состоит

 

из

 

штатива

 

с

 

отвесом

 

и

 

квадранта

который

 

представляет

 

собой

 

часть

 

окружности

разделенной

 

на

  90°  (

рис

.  16). 

Имеется

 

стрелка

-

указатель

Штатив

 

устанавливают

 

вертикально

 

по

 

отвесу

Стрелку

-

указатель

 

направляют

 

на

 

Полярную

 

звезду

По

 

квадранту

 

определяется

 '

угол

под

 

которым

 

видна

 

Полярная

 

звезда

 

над

 

горизонтом

а

 

значит

и

 

широта

 

места

.

 

Для

 

фиксации

 

положения

 

Полярной

 

звезды

 

над

 

горизонтом

 

на

 

географической

 

площадке

 

устанавливают

 

специальное

 

приспособление

  — 

указатель

 

Полярной

 

звезды

Это

 

трехгранный

 

шест

 

длиной

  3—4 

м

направленный

 

в

 

сторону

 

Полярной

 

звезды

неподвижно

 

закрепленный

 

на

 

столбике

 

и

 

зарытый

 

нижним

 

концом

 

в

 

землю

 

 


background image

 

Рис

. 16. 

Эклиметр

-

квадрант

1 — 

штатив

; 2 — 

квадрант

; 3 — 

стрелка

-

указатель

4 — 

шкала

 

с

 

делениями

 

 

 

Рис

.  17. 

Квадрант

:  1  — 

две

 

пендикулярные

 

площадки

;  2  — 

проволочные

 

опоры

;  3  — 

проволока

-

перемычка

;  4  — 

шкала

 

с

 

делениями

;  5  — 

положение

 

тени

 

про

 

волоки

-

перемычки

выражающей

 

высоту

 

Солнца

 


background image

Для

 

определения

 

высоты

 

Солнца

 

над

 

горизонтом

 

можно

 

использовать

 

специальный

 

прибор

  — 

квадрант

  (

рис

.  17). 

Его

 

основой

 

служат

 

две

 

полуметровые

 

площадки

которые

 

располагаются

 

перпендикулярно

 

друг

 

к

 

другу

Параллельно

 

каждой

 

из

 

них

 

устанавливают

 

по

 

два

 

металлических

 

стержня

которые

 

скрепляются

 

отрезком

 

толстой

 

проволоки

Имеется

 

дуга

разделенная

 

на

 90°. 

Высота

 

Солнца

 

над

 

горизонтом

 

будет

 

показываться

 

на

 

дуге

 

тенью

 

отрезка

 

от

 

поперечно

 

расположенной

 

проволоки

Прибор

 

устанавливается

 

строго

 

горизонтально

На

 

географической

 

площадке

 

желательно

 

иметь

 

азимутальные

 

и

 

румбические

 

кольца

Это

 

диски

 

с

 

диаметром

 40—50 

см

На

 

азимутальном

 

кольце

 

указаны

 

градусы

 (

от

 0° 

до

 360°), 

на

 

румбическом

  — 

направления

 

сторон

 

горизонта

  (

румбы

). 

Возможен

 

вариант

 

с

 

одним

 

румбическим

 

азимутальным

 

кольцом

на

 

котором

 

имеются

 

и

 

градусы

и

 

румбы

  (

рис

.  18). 

Градусы

 

обычно

 

указываются

 

по

 

краям

 

диска

 

по

 

окружности

Внутри

 

окружности

 

стрелками

 

различного

 

начертания

 

и

 

цвета

 

даются

 

основные

дополнительные

 

и

 

вспомогательные

 

направления

 (

румбы

). 

Основные

 

направления

 

должны

 

быть

 

ярче

 

и

 

длинее

дополнительные

 — 

короче

а

 

вспомогательные

  — 

еще

 

короче

Направления

 

подписываются

 

соответствующими

 

буквами

С

ССВ

СВ

ВСВ

В

 

и

 

т

д

Румбическое

 

азимутальное

 

кольцо

 

устанавливается

 

в

 

соответствии

 

со

 

сторонами

 

горизонта

 

Рис

. 18. 

Румбическое

 

азимутальное

 

кольцо

 

На

 

географической

 

площадке

 

располагаются

 

также

 

и

 

местные

 

предметы

-

ориентиры

К

 

ним

 

можно

 

отнести

 

пень

-

ориентир

камень

-

ориентир

Обычно

 

у

 

одиноко

 

растущего

 

дерева

 

более

 

широкие

 

кольца

 

с

 

южной

 

стороны

Подбирается

 

полено

 

с

 

такими

 

кольцами

 

и

 

вкапывается

 

на

 

географической

 

площадке

 

в

 

соответствии

 

с

 

шириной

 

колец

Приблизительно

 

стороны

 

горизонта

 

можно

 

определять

 

и

 

по

 

валуну

Обычно

 

с

 

северной

 

стороны

 

валун

 

покрыт

 

мхом

а

 

с

 

южной

 

мох

 

не

 

растет

 

из

-

за

 

иссушающего

 

действия

 

солнечных

 

лучей

Такой

 

валун

 

на

 

географической

 

площадке

 

называется

 

камнем

-

ориентиром

Таким

 

образом

ориентирами

 

на

 

географической

 

площадке

 

служат

гномон

местная

 

параллель

местный

 

меридиан

горизонталь

-

ные

 

солнечные

 

часы

экваториальные

 

солнечные

 

часы

указатель

 

Полярной

 

звезды

румбическое

 

азимутальное

 

кольцо

местные

 

ориентиры

.