صفحه 2 از 4 نخستنخست 1234 آخرینآخرین
نمایش نتایج: از شماره 11 تا 20 , از مجموع 36

موضوع: ساز و کار ساعت های افتابی

  1. Top | #1
    مدیر ارشد

    عنوان کاربر
    مدير ارشد
    تاریخ عضویت
    Jun 2011
    شماره عضویت
    918
    نوشته ها
    407
    تشکر
    6,122
    تشکر شده 5,275 بار در 411 ارسال

          ساز و کار ساعت های افتابی

    از زمان شکل گیری نخستین تمدن ها بشر به کمک حرکت ظاهری خورشید در کره اسمان به تنظیم زندگی خود پرداخت. ابتدا انها با ساخت بناهایی نظیر استون هنج توانستند زمان تغییر فصل ها و تعداد روز های سال را اندازه گیری کنند و بعد ها با ساخت وسیله ای که ما ان را ساعت افتابی می نامیم به تنظیم ساعات یک شبانه روز پرداختند.



    شاید تا به حال بار ها با استفاده از طرح هایی اماده یا اندکی محاسبات و به کمک وسایل ساده ای یک ساعت افتابی ساخته باشیم.
    اما به راستی یک ساعت افتابی چگونه کار می کند و چگونه زمان را به ما نشان می دهد؟!
    در این تاپیک قصد داریم ابتدا به زبانی ساده و از دید نجوم کروی بیان کنیم که یک ساعت افتابی چگونه و چرا کار میکند، و در انتها به بررسی روابط ریاضی ان بپردازیم.

    توجه داشته باشید که این تاپیک با سایر تاپیک های موجود در زمینه ساعت افتابی متفاوت است و در این تاپیک بیشتر از منظر نجوم کروی به بررسی ساعت های افتابی خواهیم پرداخت
    ویرایش توسط Amirali : 10-01-2013 در ساعت 01:21 PM


  2. Top | #11
    مدیر ارشد

    عنوان کاربر
    مدير ارشد
    تاریخ عضویت
    Jun 2011
    شماره عضویت
    918
    نوشته ها
    407
    تشکر
    6,122
    تشکر شده 5,275 بار در 411 ارسال

          فرمول ساعت افتابی افقی (1)

    در صفحه قبل به طور کلی با ساز و کار ساعت های افتابی اشنا شدیم و از این پست وارد بخش محاسباتی میشویم.
    برای فهم این بخش نیاز است تا با مفاهیم صفحه قبل و تعاریف اولیه نجوم کروی اشنا باشیم.

    در پست قبل دیدیم که صفحه ساعت افتابی افقی با استفاده از ساعت استوایی چگونه درجه بندی میشود و گفتیم که اینکار را از طریق محاسبات هم میتوان انجام داد. در این پست به رابطه کلی ساعت های افتابی افقی و تعیین خطوط زمان بر روی صفحه ساعت خواهیم رسید.

    کره اسمان را برای ناظر واقع در عرض جغرافیایی
    φ رسم میکنیم و صفحه افق را صفحه ساعت افتابی افقی در نظر میگیریم.
    میدانیم که شاخص ساعت در راستای محور زمین قرار میگیرد و به سمت قطب شمال سماوی است در نتیجه در تصویر زیر OP شاخص ساعت ما خواهد بود که در راستای شمال به جنوب قرار گرفته و ارتفاع ان (NP) برابر φ میباشد.
    در لحظه ظهر سایه شاخص در راستای ON میباشد پس این خط را خط ظهر مینامیم.



    دایره عظیمه NPS نصف النهار مکان، زاویه NPT برابر زاویه ساعتی خورشید و TON هم زاویه ایست که سایه با خط ظهر میسازد (زاویه خط زمان).
    رابطه 4جزئی را برای مثلث NPT مینویسیم:



    در مثلث NPT داریم : و در نتیجه :



    و



    به کمک رابطه بالا که به فرمول ساعت افتابی افقی معروف است می توانیم به درجه بندی صفحه ساعت افتابی افقی بپردازیم.
    برای درجه بندی صفحه ساعت باید زاویه
    ϒ را برای ساعت های متوالی به دست اورد و بر روی صفحه مشخص کرد. برای سادگی کار فرض میکنیم که خورشید باسرعت زاویه ای ثابت 15 درجه بر ساعت در کره اسمان حرکت میکند و زاویه ساعتی ان در هر ساعت 15 درجه تغییر میکند در نتیجه میتوانیم فرمول ساعت افتابی را به این صورت بازنویسی کنیم:



    که در این رابطه n تعداد ساعات بعد از لحظه ظهر میباشد.
    توجه داشته باشید که خطوط زمان بر روی صفحه ساعت افتابی نسبت به خط ظهر قرینه یکدیگر میباشند پس کافیست زوایا را برای بعد از ظهر یا قبل از ظهر محاسبه کنیم و در هر دوطرف خط ظهر مشخص کنیم.

    جدول زیر زوایای به دست امده برای عرض جفرافیایی 51 درجه شمالی را نشان میدهد:




    ویرایش توسط Amirali : 11-09-2013 در ساعت 06:56 PM
    امضای ایشان
    Though my soul may set in darkness, it will rise in perfect light;
    I have loved the stars too fondly to be fearful of the night
    Follow me on 1X

  3. 14 کاربر مقابل از Amirali عزیز به خاطر این پست مفید تشکر کرده اند.


  4. Top | #12
    مدیر ارشد

    عنوان کاربر
    مدير ارشد
    تاریخ عضویت
    Jun 2011
    شماره عضویت
    918
    نوشته ها
    407
    تشکر
    6,122
    تشکر شده 5,275 بار در 411 ارسال

          فرمول ساعت افتابی افقی (2) + فرمول ساعت افتابی عمودی

    در پست قبل فرمول ساعت افتابی افقی را به کمک کره اسمان اثبات کردیم اما این کار را به طریق دیگری هم میتوان انجام داد.

    در این پست دیدیم که با تصویر کردن خطوط زمان ساعت استوایی بر روی صفحه ساعت افقی و عمودی این ساعت ها درجه بندی می شوند، حال میخواهیم فرمول ساعت افتابی را از این طریق به دست اوریم:

    یکبار دیگر هر سه نوع ساعت را با یک شاخص در نظر میگیریم:




    در این تصویر داریم:



    در مثلث DBC :



    در مثلث CBN :



    و در نهایت در مثلث DCN :



    که همان فرمول ساعت افتابی افقی میباشد:





    به همین صورت می توان نشان داد که فرمول ساعت افتابی عمودی به صورت زیر میباشد:

    امضای ایشان
    Though my soul may set in darkness, it will rise in perfect light;
    I have loved the stars too fondly to be fearful of the night
    Follow me on 1X

  5. 19 کاربر مقابل از Amirali عزیز به خاطر این پست مفید تشکر کرده اند.


  6. Top | #13
    مدیر ارشد

    عنوان کاربر
    مدير ارشد
    تاریخ عضویت
    Jun 2011
    شماره عضویت
    918
    نوشته ها
    407
    تشکر
    6,122
    تشکر شده 5,275 بار در 411 ارسال

          سوال

    در دو پست قبل نحوه درجه بندی صفحه ساعت های افتابی را یاد گرفتیم.
    حال اگر خطوط زمان را برای ساعت افتابی افقی در عرض های مختلف مشخص کنیم مشاهده میشود که در عرض های شمالی تر خطوط زمان فاصله بیشتری از هم میگیرند اما در نزدیکی استوا خطوط زمان در کنار خط ظهر فشرده هستند.
    همچنین هر چه به سمت شمال میرویم تعداد ساعات بیشتری را به کمک ساعت افتابی میتوانیم تعیین کنیم و تعداد خطوط زمان افزایش می یابد.

    اکنون این سوال مطرح میشود که چرا هر چه به سمت شمال میرویم فشردگی خطوط زمان کمتر میشود و تعداد انها هم افزایش می یابد؟!



    امتیاز تصویر The British Sundial Society

    امضای ایشان
    Though my soul may set in darkness, it will rise in perfect light;
    I have loved the stars too fondly to be fearful of the night
    Follow me on 1X

  7. 14 کاربر مقابل از Amirali عزیز به خاطر این پست مفید تشکر کرده اند.


  8. Top | #14
    مدیر ارشد

    عنوان کاربر
    مدير ارشد
    تاریخ عضویت
    Jun 2011
    شماره عضویت
    918
    نوشته ها
    407
    تشکر
    6,122
    تشکر شده 5,275 بار در 411 ارسال

    کسی در مورد سوال بالا نظری نداشت؟!!!!!!!
    اگه خیال کردین خودم جوابشو میگم، سخت در اشتباهید

    فقط کافیه یه بار تاپیک رو بخونید و یه کم با نجوم کروی اشنا باشین
    امضای ایشان
    Though my soul may set in darkness, it will rise in perfect light;
    I have loved the stars too fondly to be fearful of the night
    Follow me on 1X

  9. 8 کاربر مقابل از Amirali عزیز به خاطر این پست مفید تشکر کرده اند.


  10. Top | #15
    کاربر ممتاز

    عنوان کاربر
    کاربر ممتاز
    تاریخ عضویت
    Dec 2010
    شماره عضویت
    436
    نوشته ها
    700
    تشکر
    5,849
    تشکر شده 6,249 بار در 703 ارسال

    من با کلی تقلب جواب میدم

    /S

    طبق این رابطه که برای ساعت آفتابی افقی به دست آوردن میشه گفتش که چون هر چه قدر به سمت قطب شمال جغرافیایی زمین حرکت می کنیم تعداد ساعت بعداز ظهر زیاد میشن و خورشید دیرتر غروب میکه پس اون n هی داره زیاد میشه و زاویه فی هم داره افزایش پیدا می کنه (انقد فی رو زاویه سمتی در نظر میگیریم تو مختصات کروی کلی داشتم فک می کردم فی کدومه دقیقاً )

    [/[

    پس اگر که یه آرک تانژانت بگیریم مقدار گاما هر چقدر n و فی بیش تر بشن افزایش پیدا می کنه و همین خاطر فشردگی بین درجه بندی ها هم کم میشن.
    حالا فک کنین با این همه تقلب اشتباه گفته باشم
    امضای ایشان

  11. 11 کاربر مقابل از gandom عزیز به خاطر این پست مفید تشکر کرده اند.


  12. Top | #16
    مدیر ارشد

    عنوان کاربر
    مدير ارشد
    تاریخ عضویت
    Jun 2011
    شماره عضویت
    918
    نوشته ها
    407
    تشکر
    6,122
    تشکر شده 5,275 بار در 411 ارسال

    با تشکر از خانم gandom که سوال رو جواب دادن
    همونطور که ایشون گفتن هر چه قدر که به سمت شمال میریم مقدار فی (عرض جغرافیایی) افزایش پیدا میکنه و سینوس فی به یک نزدیک تر میشه و با توجه به رابطه

    مقدار ارک تانژانت افزایش پیدا میکنه و زاویه خطوط بیشتر میشه و در نتیجه تراکم کمتری در نزدیکی خط ظهر دارن.
    همچنین در عرض های شمالی خورشید مدت زمان بیشتری بالای افق قرار میگیره و در نتیجه تعداد ساعات بیشتری(n) رو روی ساعت میتونیم مشخص کنیم
    که این مقدار در قطب 24 ساعت هستش و هر چه قدر پایین تر میایم کمتر میشه تا در استوا که نهایتا 12 ساعت رو میتونه به ما نشون بده.

    اما سوال بعدی

    در استوا ساعت افتابی افقی به چه شکلی در میاد و مشابه کدوم نوع ساعت افتابی میشه؟! چرا؟!
    امضای ایشان
    Though my soul may set in darkness, it will rise in perfect light;
    I have loved the stars too fondly to be fearful of the night
    Follow me on 1X

  13. 12 کاربر مقابل از Amirali عزیز به خاطر این پست مفید تشکر کرده اند.


  14. Top | #17
    کاربر ممتاز

    عنوان کاربر
    کاربر ممتاز
    تاریخ عضویت
    Jul 2011
    شماره عضویت
    1003
    نوشته ها
    505
    تشکر
    137
    تشکر شده 3,297 بار در 484 ارسال

    در استوا زاویه تیغه به صفر میرسه و عملا ساعت افقی کاربرد نداره. بطور کلی هر چه به استوا نزدیک میشیم ساعت عمودی کاربرد بهتری داره و هرچه به قطب نزدیک میشیم ساعت افقی بهتر جواب میده.

  15. 9 کاربر مقابل از smhm عزیز به خاطر این پست مفید تشکر کرده اند.


  16. Top | #18
    مدیر ارشد

    عنوان کاربر
    مدير ارشد
    تاریخ عضویت
    Jun 2011
    شماره عضویت
    918
    نوشته ها
    407
    تشکر
    6,122
    تشکر شده 5,275 بار در 411 ارسال

    بله درسته در استوا زاویه شاخص صفر میشه اما اگه شاخص رو از صفحه کمی دور کنیم سایه برو روی صفحه تشکیل میشه و ساعت افتابی افقی تبدیل میشه به یکی دیگه از انواع ساعت های افتابی ، کدوم نوع!؟!؟

    جوابش دو بار در همین تاپیک گفته شده
    امضای ایشان
    Though my soul may set in darkness, it will rise in perfect light;
    I have loved the stars too fondly to be fearful of the night
    Follow me on 1X

  17. 7 کاربر مقابل از Amirali عزیز به خاطر این پست مفید تشکر کرده اند.


  18. Top | #19
    کاربر ممتاز

    عنوان کاربر
    کاربر ممتاز آوا استار
    مدال طلای كشوری المپياد نجوم
    مدال طلای جهانی المپياد نجوم
    تاریخ عضویت
    Mar 2012
    شماره عضویت
    3538
    نوشته ها
    521
    تشکر
    3,297
    تشکر شده 4,710 بار در 536 ارسال

    نقل قول نوشته اصلی توسط Amirali نمایش پست ها
    بله درسته در استوا زاویه شاخص صفر میشه اما اگه شاخص رو از صفحه کمی دور کنیم سایه برو روی صفحه تشکیل میشه و ساعت افتابی افقی تبدیل میشه به یکی دیگه از انواع ساعت های افتابی ، کدوم نوع!؟!؟

    جوابش دو بار در همین تاپیک گفته شده
    Polar میشه. چون تو این ساعت شاخص و صفحه ی سایه موازی هستن.
    امضای ایشان
    عجیب ترین چیزی که تا به حال تو نجوم دیدم نه ابعاد و ارقام ماه و ستاره و فاصله و جرم اجرام کیهانیه و نه اسرار سر به مهر درون سیاهچاله ها !
    اینه که یک علاقه مشترک چه جوری می تونه این همه آدمو با هم آشنا کنه !



  19. 8 کاربر مقابل از arashgmn عزیز به خاطر این پست مفید تشکر کرده اند.


  20. Top | #20
    مدیر ارشد

    عنوان کاربر
    مدير ارشد
    تاریخ عضویت
    Jun 2011
    شماره عضویت
    918
    نوشته ها
    407
    تشکر
    6,122
    تشکر شده 5,275 بار در 411 ارسال

    ساز و کار ساعت های افتابی         
    سلام بر همه

    خُب، دوستان کسی تا اینجای کار سوالی نداشت؟!!! یعنی همه چی اوکیه!؟!

    اگر سوالی هست سریعتر بپرسید چون میخوایم بریم سراغ بخش بعدی

    اما بخش بعدی...

    در این مطلب که اقای شعبانی عزیز در مورد ساعت های افتابی نوشته اند، گفته شده که
    فقط در 4 روز از سال زمان ساعت های افتابی و ساعت های دقیق دیجیتالی یکسان میشود
    اما سوال اینجاست که چراااا؟!!!؟

    ---------------------

    پی نوشت: ادامه تاپیک مشروط بر مشارکت شماست (مخصوصا کسانی که میگویند چرا تاپیک خوابیده )
    امضای ایشان
    Though my soul may set in darkness, it will rise in perfect light;
    I have loved the stars too fondly to be fearful of the night
    Follow me on 1X

  21. 8 کاربر مقابل از Amirali عزیز به خاطر این پست مفید تشکر کرده اند.


صفحه 2 از 4 نخستنخست 1234 آخرینآخرین

اطلاعات موضوع

کاربرانی که در حال مشاهده این موضوع هستند

در حال حاضر 1 کاربر در حال مشاهده این موضوع است. (0 کاربران و 1 مهمان ها)

موضوعات مشابه

  1. ساعت زمین ( مبحثی پیرامون آلودگی نوری )
    توسط Hamed Mirzakhalil در انجمن مباحث عمومی نجوم رصدی
    پاسخ ها: 102
    آخرين نوشته: 06-10-2021, 01:04 PM
  2. ساعت آنالماتيك ( مقاله آبان )
    توسط Astronomer در انجمن مقالات آوااستار
    پاسخ ها: 4
    آخرين نوشته: 12-01-2014, 03:16 PM
  3. سرعت جاذبه
    توسط Ehsan در انجمن اخترفیزیک
    پاسخ ها: 106
    آخرين نوشته: 05-28-2014, 08:17 PM
  4. ساخت ساعت هاي آفتابی
    توسط Green Dream در انجمن معرفی و ساخت ابزار های نجومی
    پاسخ ها: 62
    آخرين نوشته: 07-01-2013, 08:17 PM

مجوز های ارسال و ویرایش

  • شما نمیتوانید موضوع جدیدی ارسال کنید
  • شما امکان ارسال پاسخ را ندارید
  • شما نمیتوانید فایل پیوست کنید.
  • شما نمیتوانید پست های خود را ویرایش کنید
  •  
© تمامی حقوق برای آوا استار محفوظ بوده و هرگونه کپی برداري از محتوای انجمن پيگرد قانونی دارد