Способы определения времени суток

ликбез от дилетанта estimata

Новичку об основах в области экстремальных и чрезвычайных ситуаций, выживания, туризма. Также будет полезно рыбакам, охотникам и другим любителям природы и активного отдыха.

воскресенье, 13 августа 2017 г.

Определение времени без часов

Для начала немного информации.

Земля движется со скоростью 29.8 км/сек по орбите длиной 930 млн. км. Наклон земной оси относительно плоскости вращения составляет 66° 5″. Он определяет максимальный угол поднятия Солнца над горизонтом и приводит к смене времен года. Период обращение Земли вокруг Солнца составляет 365 дней и 6 часов. Эти самые 6 часов приводят к необходимости каждые 4 года устраивать високосный год.

Продолжительность истинных (солнечных) суток, т.е. дня вместе с ночью, в течение года несколько изменяется в зависимости от промежутка времени между возвращениями Солнца к меридиану. Самые длинные истинные сутки бывают 22 декабря, они длиннее самых коротких истинных суток 22 июня на 51.2 сек. Ну правда такая точность нужна скорее в обсерватории, чем в лесу.

21 марта Солнце находится в зените на экваторе восходит точно на востоке и заходит точно на западе — это день весеннего равноденствия, астрономическое начало весны «утро года».

22 июня — день летного солнцестояния. Солнца отходит от экватора к северу на 23’5″ этот день самый длинный, солнце поднимается на максимальную для данной широты высоту.

Астрономическое лето с 22 июня по 23 сентября.

23 сентября день осеннего равноденствия. Солнце опять восходит точно на востоке

22 декабря — день зимнего солнцестояния. Самый короткий день.

Астрономическая зима с 22 декабря по 21 марта.

Все очень просто. Для проведения точных наблюдений за Солнцем и определения даты остается только построит, что-то похожее размерами на египетскую пирамиду и Вы будете прекрасно ориентироваться в месяцах, неделях и даже днях.

Для определения часов и минут можно обойтись более простыми способами.

Определение времени по луне

Немного вводной информации. Лунный месяц несколько меньше привычного для европейцев и составляет 29 суток 12 ч 44 мин, т.е. фазы луны сменяют друг друга примерно 29.5 суток.

Новолуние — начало месяца : в этой фазе Луна не видна.
Первая четверть — видимый серп луна наблюдается половиной круга в первой половине ночи, заходит в середине ночи.
Полнолуние — Луна наблюдается в виде диска-круга, восходит вечером и заходит утром, т.е. светит всю ночь.
Последняя четверть — луна наблюдается половиной круга во второй половине ночи, восходит в середине ночи.

Определение времени по луне и компасу при неполной луне

Допустим Луна прибывает. Направим север на лимбе компаса на Луну (буквой С на Луну), отсчитываем градусы от северного конца магнитной стрелки до этого направления. Получаем азимут Луну (напр.270) затем делим его на 15 и прибавляем 1
270 / 15 = 18
18 + 1 = 19

Определяем, что видимая часть Луны составляет 5 долей его диаметра из расчета, что полный диск 12 долей. Затем прибавляем их 19 + 5 = 24 это и есть интересующее нас время. Если сумма > 24 вычесть из нее 24.

А если Луна убывает, надо делать все тоже самое, но отсчет в долях видимого диска Луны вычитаем.

Источник

10 способов измерить время

Древние люди обратились к природе для создания первого хронометража. Люди начали отслеживать движение Солнца по небу, а затем стали использовать предметы для измерения изменений. Египтяне, как предполагается, были первыми, которые создали хронометраж науки. В 3500 году до н.э. они соорудили обелиски и расположили их в стратегически важных местах, где в определенное время «приборы» отбрасывали тени. На первый взгляд, эти обелиски могли отметить только время прихода полдня, но затем они стали делать более глубокие подразделения.

Две тысячи лет спустя, египтяне разработали первые солнечные часы, «циферблат» которых был разделен на 10 частей. Солнечные часы работали, отслеживая движение солнца. Когда часы показывали полдень, необходимо было передвинуть стрелку часов на 180 градусов для того, чтобы измерить послеобеденное время. Конечно, древние солнечные часы не могли определить точное время в пасмурный день или в ночной период времени. Кроме того, время, показываемое солнечными часами, было неточным, поскольку в разные времена года часы были короче или длиннее в зависимости от сезона. Тем не менее, солнечные часы были лучше, чем ничего, а к 30 году до н.э. более 30 различных видов часов использовались в Греции, Италии и Малой Азии. Даже сегодня солнце лежит в основе нашей системы хронометража. Мы создали часовые пояса планеты для того, чтобы имитировать вращение Земли вокруг Солнца.

Древние египтяне, как полагается, разработали первый способ определения времени ночью, изобретя первый астрономический инструмент «меркхет» в приблизительно 600 году до н.э. Инструмент представляет собой натянутую нить с весом, которая работает также, как плотник сегодня использует отвес.

Египетские астрономы использовали два меркхета, ориентированных на Полярную звезду для того, чтобы выявить небесный меридиан в ночном небе. Время же отсчитывалось по принципу пересечения звездами этого меридиана.

Звезды использовались не только для того, чтобы отметить прохождение часов, но и прохождение дней. Это измерение вращения Земли называется звездным временем.

Когда определенная воображаемая точка среди звезд пересекает небесный меридиан, то этот момент обозначается как звездный полдень. Время, которое прошло от одного звездного полдня к другому, называется звездными сутками.

Происхождение песочных часов уходит далеко вглубь веков. Они состоят из двух стеклянных колб, одна поверх другой с узким отверстием между ними. Песок постепенно попадает из верхней части в нижнюю при переворачивании часов. Когда весь песок из верхней части перешел в нижнюю, то это означает, что время вышло, однако, это не всегда означает, что прошел час.

Песочные часы могут быть сделаны таким образом, чтобы измерить практически любой короткий промежуток времени, для этого нужно всего лишь регулировать количество содержащегося песка в нем, или же отверстие между колбами.

Водяные часы, известные как «клепсидра», были одним из первых устройств, которое для измерения времени не использовало солнце или звезды, то есть ими можно было пользоваться в любое время суток.

Водяные часы работают путем измерения количества воды, которое капает из одного контейнера в другой. Они были изобретены в Египте, но распространились по всему древнему миру, а в некоторых странах люди даже в 20 веке пользовались водяными часами.

Древние греки и римляне строили большие водяные часы в виде башен, а в Китае такие часы назывались «Лу» и зачастую были сделаны из бронзы. Однако, несмотря на то, что водяные часы были очень распространены, они были не совсем точны.

В Европе в 1300-х годах изобретатели начали делать механические часы, которые работали при помощи системы весов и пружин. У этих первых часов не было лицевой части и стрелок, а о прохождении часа свидетельствовал звонок. На самом деле, слово часы происходит от французского «колокольчик». Эти огромные первые часы, как правило, устанавливались в церквях и монастырях, для того, чтобы объявлять о времени прихода необходимости помолиться.

Вскоре появились часы с двумя стрелками, минутной и часовой. Позднее стали появляться настольные и каминные часы. Несмотря на то, что часы были усовершенствованными, они, все же, были неточными. В 1714 году британский парламент предложил хорошее вознаграждение тому, кто сможет разработать точные часы, которые помогали бы работе морской навигации. В итоге такие часы были изобретены, их погрешность составляла всего пять секунд. С приходом промышленной революции, началось массовое производство часов, благодаря чему эту устройство попало в дом каждому человеку.

Когда мы думаем о часах, мы, как правило, представляем себе знакомый циферблат с двумя, а, возможно, с тремя стрелками. На протяжении многих веков люди создавали всевозможные конструкции для того, чтобы определить время. Китайцы в период между 960 и 1279 годами изобрели ладановые часы, а затем они распространились во всей Восточной Азии. В одном из видов ладановых часов, металлические шарики были прикреплены к благовонию при помощи проволоки. Когда ладан догорал, металлический шарик падал и звучал гонг, что свидетельствовало о прохождении часа.

Другие часы использовали в своей работе цвет, а некоторые – различные ароматы для обозначения разных периодов времени. Существовали также часы, сделанные из маркированной свечи, когда свеча догорала до определенной отметки, то проходил заданный период времени.

Открытие в 1400-х годах того, что спиральные источники могут быть уменьшены в размерах, привело к тому, что были созданы наручные часы. В то время и на протяжении многих веков после этого, карманные часы были приоритетом мужчин, женщины же носили наручные часы. Все эти правила моды изменились во время Второй Мировой войны, и в итоге с тех пор, наручные часы начали носить и мужчины. Дарение часов символизировало переход к зрелости.

Однако, по мере развития 21 века, вездесущие наручные часы, могут постепенно кануть в лету, поскольку сейчас мы чаще всего проверяем время, глядя на монитор компьютера, мобильного телефона или дисплея МР3-плеера. Однако, все же неформальный опрос нескольких тысяч людей показал, что большинство из них не собираются отказываться от своих наручных часов.

Минеральный кварц, как правило, с помощью аккумулятора, является основной движущей силой кварцевых часов.

Кварц является пьезоэлектрическим материалом, а это означает, что когда кристалл кварца сжат, он генерирует небольшой силы электрический ток, который способствует вибрации кристалла. Все кристаллы кварца вибрируют на одной и той же частоте.

Кварцевые часы используют батарейку для создания кристальной вибрации и для подсчета колебаний. Таким образом, система работает так, что создается один импульс в секунду. Кварцевые часы по-прежнему доминируют на рынке из-за своей точности и низкой стоимости производства.

Хотя название звучит достаточно устрашающе, на самом деле, атомные часы не представляют собой никакой опасности. Они измеряют время, отслеживая как долго один атом переходит с положительного на отрицательное энергетическое состояние и обратно.

Официальный временной стандарт для Соединенных Штатов устанавливается NIST F-1, атомные часы Национального института науки и технологии в городе Боулдер (штат Колорадо). NIST F-1 являются фонтанными часами, названными в честь атомного движения. Ученые вводят газ цезий в вакуумный центр часов, а затем добавляют прямые инфракрасные лазерные лучи под углом в 90 градусов. Сила лазера собирает все атомы в одном месте, на которое в большой силой воздействует заполненная микроволнами область. Ученые измеряют количество атомов, которые оказываются в измененном состоянии, а также управляют микроволнами, задавая им разные частоты до тех пор, пока большая часть атомов не изменит свое состояние. В итоге, последняя частота, при которой меняются атомы, и есть частота колебаний атомов цезия, равняющаяся секунде. Это звучит довольно сложно, однако, данная технология является мировым стандартом измерения времени.

Атомные часы отслеживают самые незначительные изменения времени.

Как мы видели, фактический подсчет минут и секунд требует проведения достаточно сложных процедур, но подсчет дней и месяцев основан на положении солнца и луны. Различные культуры, однако, используют разные методы.

Христианский, или григорианский календарь, один из наиболее популярных сегодня, опирается на солнце. Исламский календарь использует фазы луны, еврейские и китайские календари полагаются на сочетание обоих этих методов.

В григорианском календаре, день – это время, прошедшее от одного восхода солнца до следующего, или же один полный оборот Земли вокруг своей оси. Месяц, по григорианскому календарю, это приблизительно 29,5 дней, что является одним полным циклом фаз Луны, а год – это 364,24 дня, или время, необходимое для того, чтобы Земля сделала полный круг по орбите Солнца.

Источник

Как определить время без часов: способы

Определить время без часов довольно сложно и далеко не каждому под силу. Чаще всего, если человек забыл свои часы дома, а мобильный телефон мог разрядиться, начинается легкое волнение. Так как мы не можем на 100% располагать временем. Существует множество вариантов, как определить время без часов. Еще со школьной скамьи нас учат этим правилам, и каждый человек должен хотя бы немного ориентироваться в способах определения времени.

По небу и линии горизонта

Если вы собираетесь в туристический поход или просто отдохнуть от современных технологий, тогда понадобится вспомнить уроки географии. Чаще всего мы ориентируемся по небу, но только, если оно не затянуто тучами.

Если захотели узнать примерное время без часов, то необходимо выбрать место, с которого будет хорошо видно солнце. После нужно осмотреться. Если вокруг много деревьев и они загораживают обзор солнца, следует отойти в другое (более свободное) местечко. Для правильной оценки нужно видеть четкую линию горизонта. Необходимо помнить, если солнце закрывает облака, то оценка времени будет не точная. Далее потребуется наша рука, а точнее ладонь. Ее нужно совместить с линией горизонта. Необходимо расположить мизинец так, чтобы он совпадал с линией. Для более точного результата следует сделать усилие, чтобы ладонь была на одном месте. Руку можно использовать любую. Но лучше правую, так как она является ведущей для большинства людей.

Дальше большой палец руки рекомендуют согнуть внутрь ладони. Это действие нужно, чтобы во время определения он просто не мешал. Затем вторую ладонь необходимо поставить выше другой в расправленном виде. И так совершать эти действия, пока верхняя ладонь не достигнет высоты солнца. Она должна достичь нижнего его края, но не заходить за него. Когда прикладывают одну ладонь на другую, необходимо считать количество пальцев. Когда верхняя рука достигнет нижнего края солнца, нужно подсчитать сколько пальцев уместилось между солнцем и линией горизонта. Рекомендуется каждый брать за пятнадцать минут. Полученное число следует умножить на число пятнадцать.

Вот так мы узнаем точное время. По информативности этот метод не совсем точный, так как пальцы имеют разную толщину. Можно узнать только приблизительное время.

Определяем по солнцу

Всегда интересно было разгадывать историю наших предков и в особенности то, как определяли время без часов раньше. Примерно это можно было делать по солнцу. Именно этот принцип лег в основу солнечных часов. Стрелка была тенью от гномона.

Такие часы имели множество недостатков и самым главным был, конечно, неправильный показатель времени и определение его только тогда, когда ярко светит солнце, а на небе нет туч.

Определение времени по звездам, животным и цветам

Еще один метод — наблюдение за звездами. Они могли с точностью показать время. Звезды имеют определенную цикличность. С их помощью могли в древности определить день года. Также раньше древние жители наблюдали за растениями и животными. С их помощью определяли время года. Так, например, цветки растений открываются и закрываются в определенное время. Некоторые виды цветов раскрывались именно утром, а закрывались они вечером.

Основываясь на этих принципах, в древности определяли время года и суток. Также пение птиц человеку помогало узнать время, так как, к примеру, жаворонки начинали петь в два часа ночи. Всем известно, что пение петуха чаще всего происходит в утреннее время. Поэтому с помощью этой птицы определяли, что наступило утро. Для жителей деревни петух считался главным «определителем». С его криком люди вставали пораньше и месили тесто. Для жителей в древности не стоял вопрос, как определить время, им подсказывала сама природа. И это для них было выше всего.

При помощи компаса

Как без часов определить время суток? Итак, наше драгоценное время нельзя увидеть или потрогать. Но оно все равно есть и все события в окружающем мире протекают мимо нас. Время всегда находится в движении. Его нельзя повернуть назад, остановить или задержать. В школе (начиная с начальных классов) нас учат не только наукам, но и необходимым в жизни знаниям. Первоклашек приучают правильно и грамотно проводить время. Дети постарше должны не только разбираться в нем, но также и без него уметь ориентироваться.

Так, к примеру, как определить время без часов в 5 классе? Дети должны уметь пользоваться компасом. Процесс определения с данным прибором совершать нужно в ясную погоду. Поставьте компас на ровную поверхность, определите направление на север, установите стрелку так, чтобы она указывала на север и на цифру 180 градусов. На центр устройства поставьте спичку. Теперь посмотрите, куда падает тень. Если она указывает на 180 градусов, то это значит, что сейчас ровно 12 часов дня. Если же на 90, то это шесть утра. И так далее можно разобраться с такими своеобразными часами. Получается, что час времени равен пятнадцати градусам на компасе. Итак, мы сможем без труда получить текущее время.

Часто в походы берут компас, опасаясь потеряться и запутаться во времени. Компас в таком путешествии крайне необходим. Он выручал во многих ситуациях и помогал даже выжить, если вы потерялись. Поэтому на уроках географии для школьников вводят обязательно эту тему и закрепляют специальными тестами. И каждый ребенок обязан знать эти правила, чтобы в непредвиденной ситуации смог воспользоваться умением определить время без часов.

Предметы и тени помогут определить время

Как можно определить время без часов? Солнечные часы хоть и не слишком точно покажут время, но иногда они только и спасают. Например, если человек находится дома, то он часто замечает, в какое время и где можно увидеть солнце. Наблюдать можно и за тенями предметов, которые стоят всегда на своих местах. Это может быть дерево, столб или стена. Вот эти предметы и будут являться часами, на которых указывает солнце. По ним можно отследить время, если внимательно наблюдать за тенью. Все делается достаточно просто.

Интересные факты про время

Поэтому время является главным спутником на протяжении всей нашей жизни. Множество пословиц придумано про него. Его нельзя потрогать, а некоторые пытаются заглянуть в будущее и узнать, что будет дальше. Время меняет нас и нас заменяют другие люди, это просто неизбежно. Самым красивым определением времени без часов является пение птиц. Каждая из них начинает свое пение в определенный час. В далеком прошлом так и подсчитывали время, а в особенности это было популярно в деревнях. С пением петуха просыпались жители. После чего начинали заниматься своими делами. Петух пел три раза. Первый его крик слышали в два часа ночи. Он был предупредительный. Следующий — еще через два часа. Это означало окончательный подъем. Тогда люди начинали заниматься хозяйством. Всегда приятно просыпаться под звуки живой природы и радоваться наступившему дню.

Со школьной скамьи нас учат определять время и ценить каждую минуту своей жизни. Иногда время длится очень долго, в основном тогда, когда мы скучаем. А на выходных или при веселом занятии не успеваем следить за ним.

Когда, кому и в каких условиях пригодятся знания?

Теперь понятно, как узнать время без часов. Как видите, вариантов достаточно много. Конечно, в наше время, если забыли или даже потеряли часы, а мобильник не работает, то можно спросить у прохожих.

Поэтому старые методы нам считаются смешными. И мы не будет следить за звездами, определять время по теням. А если такая ситуация случается в туристическом походе и у нас просто нет выбора, тогда данные знания просто необходимы. Важно для далеких путешествий брать с собой компас. Он не только поможет определить путь, но и подскажет нужное время. И солнечные часы в этом случае станут просто необходимы. Тогда по тени можно узнать точное время. Поэтому для дальних походов стоит внимательно изучить все возможные сложности, которые там могут возникнуть.

В заключение

Теперь вы знаете то, как можно определить время. Как видите, вариантов несколько. Выбирайте для себя подходящий. Надеемся, что наши советы вам помогут! Желаем удачи!

Источник