Изготовление модели солнечных и водяных часов

Время - это самый важный и невосполнимый ресурс любого человека. Более 4 тысяч лет люди пытаются как-то вести учёт времени, создавая различные календарные системы и устройства измерения времени. Что такое время? Самый простой ответ: время – это то, что показывают часы. Именно старинные часы, увиденные мной в Тобольском музее-заповеднике во время экскурсии на уроке физики, вызвали большой интерес к вопросу измерения времени и желание заняться ее исследованием. Подробное знакомство с историей возникновения часов позволило увидеть удивительные вещи. Во-первых, понять, что в основе измерения времени во всех часах лежит принцип периодичности. Во-вторых, предположить, что путь, пройденный человечеством с глубокой древности до наших дней, можно рассмотреть не только через великие даты, события, жизнь знаменитых людей, но и через историю великого изобретения – часов. В-третьих, осознать, что часы стали первым автоматом, созданным для практических целей и получившим повсеместное распространение. Они явились как бы опытной моделью всего механического искусства вообще. Трудно назвать еще какое - либо устройство, давшее столь богатое поле для работы человеческой мысли. Наконец, мы с научным руководителем взяли на себя смелость попробовать сделать разные часы, используемые в глубокой древности, и посмотреть, как они работают в наши дни.

Казалось бы, зачем нужны солнечные часы сегодня, когда есть механические, электронные и даже сверхточные атомные часы? Может быть, историкам, или дизайнерам для создания элементов декора? Однако интерес к солнечным часам в обществе проявился с особой остротой в связи с предложением Президента РФ Д. А. Медведева о смене числа часовых поясов и отмене перехода на летнее время. 12 ноября 2009 года президент РФ Дмитрий Медведев в Послании Федеральному собранию Российской Федерации заявил, что нужно рассмотреть целесообразность переходов на летнее и зимнее время: «Это касается, кстати, и целесообразности перехода на летнее и зимнее время. Здесь тоже нужно сравнить все выгоды от экономии, очевидные неудобства, но сделать это надо». Незамедлительно в Государственную думу депутатом фракции «Единая Россия» Василием Захарьящевым был внесён законопроект «О переходе РФ к поясному времени» . Оказывается, при переходе на летнее время разница между солнечными часами, показывающими так называемое поясное время, и теми, по которым мы сегодня живем, в некоторых регионах составляет 2 часа! Так что измерение времени по солнечным часам как эталон поясного времени актуально и в наши дни.

Ответить на вопрос «что такое время» нелегко. В самом общем виде можно сказать, что время – это непрерывная череда сменяющих друг друга явлений. Главное свойство времени состоит в том, что оно длится, течет без остановки. Пространство можно оградить, а время остановить невозможно. Время необратимо – путешествия на машине времени в прошлое возможны только в фантастических произведениях. «Нельзя дважды войти в одну и ту же реку», – говорил Гераклит. Для измерения времени необходима эталонная единица и устройства, позволяющие с известной степенью точности воспроизводить эту единицу и осуществлять счёт единиц времени. Для получения эталонной единицы времени использовались следующие периодические процессы: вращение Земли вокруг своей оси; вращение Земли вокруг Солнца и др. Поскольку жизнедеятельность людей теснейшим образом связана со сменой дня и ночи, т. е. с вращением Земли вокруг своей оси, этот процесс и использовался для измерения времени на протяжении многих тысячелетий.

Изучение истории появления различных видов часов позволило определить хронологические события, связанные с изобретением часовых механизмов, многие из которых были настоящей революцией и шагом вперед в развитии человеческой цивилизации. Кратко представим хронологию.

Первоначально для измерения времени использовали солнечные часы (Вавилон, 3,5 тысячи лет назад), которые были пригодны только днем при безоблачном небе. Им на смену пришли водяные часы (около 1500 лет до нашей эры), способные работать круглые сутки (если позволял объем сосуда). Позднее были изобретены песочные часы (появились примерно тысячу лет назад, хотя точная дата не известна), которые могли обеспечить точность около 15-20 минут за сутки. Революцию в сфере измерения времени вызвало изобретение механических часов (Вестминстерские куранты, 1288 год). Первые часы с маятником были изготовлены Х. Гюйгенсом в 1657 году, через 13 лет был изобретен анкерный механизм. Механическим хронометрам человечество обязано великим географическим открытиям 18 века (Дж. Кук). Первые часы с использованием электричества был разработаны А. Бейном в 1840 году, а первые кварцевые часы увидели свет в 1918 году. В 1937 году кварцевые часы Л. Эссена были установлены в Гринвичской лаборатории (GMT), они имели точность 2 мс в сутки. В 1944 году радиостанция BBC стала передавать сигналы точного времени с погрешностью около 0,1 мс/сутки. Сейчас кварцевые часы можно увидеть на запястьях людей и в любом компьютере. Первые атомные часы были изготовлены в 1949 году. Без этих технологических свершений технический прогресс 20-го века был бы невозможен.

Как мы видим, если в древности интервал времени между появлением новых видов часов равнялся столетиям и даже тысячелетиям, то, например, интервал между изобретением кварцевых и атомных часов равен всего 31 году!

Рассмотрим более подробно историю появления и существования древних видов часов, так как именно они представляют интерес для данного исследования.

Точная дата появления солнечных часов не известна. Считается, что особо благоприятные климатические условия для измерения времени с помощью солнечных часов имел Египет. Известия о самых древних из древнеегипетских солнечных часов относится к эпохе правления Тутмоса III - первой половине XV в. до н. э. В своем первоначальном виде солнечные часы имели форму обелиска, с двумя наклонными поверхностями, ориентированными по оси на восток - запад и разделенными на ступени. При восходе Солнца тень падала на край верхней ступеньки одной из этих поверхностей - восточной, затем постепенно опускалась, пока к полудню полностью не исчезала. Затем, после полудня, тень снова появлялась в нижней части западной поверхности, откуда она все поднималась до тех пор, пока при заходе Солнца не касалась грани верхней ступеньки.

Некоторые исторические источники считают самым первым упоминанием о солнечных часах сообщение о них в рукописи китайца Чиупи периода около 1100 г. до н. э.

Самый старый из сохранивш.

Известный римский архитектор и зодчий Маркус Витрувий, работавший во времена правлений Цезаря и Августа, описывает в своем сочинении «Архитектура» не менее 13 видов солнечных часов [2]. К ним относятся и не совсем обычные для северных областей Европы горизонтальные полые полусферические часы - так называемые гемисферы. Изобретение таких часов приписывают известному античному астроному Аристарху из Самеса, жившему в 320 - 250 гг. до н. э. , который изготовил также солнечные часы с полукруглыми шкалами, разделенными на пять частей (часов) неодинаковой длины. В совершенствовании греческих солнечных часов большое участие принимал и известный математик, врач, основатель греческой астрономии Евдокс из Книдоса, живший в 408 - 356 гг. до н. э. Острый конец гномона, служивший первоначально египтянам для четкого ограничения тени на шкале, греки позднее заменили небольшим круглым отверстием, так называемым солнечным оком, бросавшим на шкалу небольшую световую точку.

Все древние солнечные часы были основаны на простом принципе гномона, у которого длина и направление отбрасываемой тени зависели не только от положения Солнца в данный момент на небосводе, но и от времени года. При римском способе деления дня и ночи на 12 часов весной и летом удлиняли дневные часы, а осенью и зимой их укорачивали. Античные солнечные часы вследствие своего несовершенства указывали такое время, главной чертой которого было то, что под влиянием изменяющегося наклона Солнца изменялась в течение года длина дневных и ночных часов.

Более поздние античные и многие средневековые солнечные часы имели криволинейные шкалы, устраняющие этот недостаток. Такими часами с более сложными и более точными шкалами времени, вычисленными для квартальных или месячных интервалов, пользовались примерно до XV века.

Новую эпоху в развитии солнечных часов открыло важное изобретение, датирующееся 1431 годом. Принцип его заключался в установке теневой стрелки в направлении земной оси. Этим простым нововведением было достигнуто то, что тень стрелки, называемой полуосью, после этого нововведения равномерно вращалась вокруг полуоси, поворачиваясь, каждый час на 15 градусов. Это дало возможность ввести равномерное время, которым можно было пользоваться в течение всего года, причем отрезки, соответствующие часам, были одинаковой длины, независимо от изменяющейся высоты Солнца.

Следующим этапом в развитии солнечных часов стали солнечные часы с компасом. К первым создателем солнечных часов с корректирующим компасом относится астроном и математик Региомонтан, настоящее имя которого Иоганнес Мюллер (1436 / 1476), известный также под именем Жоан де Монте Регио (де Региомонт), работавший в середине XV в. в Нюрнберге. Он был автором первого специального труда о солнечных часах.

В его время возникли также первые учебники по солнечным часам. С начала XVI в. теорию солнечных часов стали преподавать в университетах Виттенберга, Тюбингена, Ингольд-штадта, Праге и в Штирскем Градце как составную часть математики.

Римляне усовершенствовали солнечные часы, с которыми мы знакомы в настоящее время, и даже сделали солнечные переносные часы, удобные для путешествий.

Солнечные часы никогда не утрачивали своего значения и продолжают конструироваться еще и сегодня.

Обратимся к истории появления водяных часов. Около 1500 года до н. э. египетский придворный Аменемхет, судя по надписи на его могиле, изобрел водяные часы, или клепсидру. Слово происходит от сочетания двух греческих слов klepto – брать и udor – вода. Судя по греческому наименованию этих часов, можно было бы ошибочно считать, что именно Греция является колыбелью водяных часов. Однако дело обстоит вовсе не так. В значительно более примитивном виде водяные часы были известны уже египтянам и некоторым культурным народам Дальнего Востока. Греческое происхождение наименования водяных часов свидетельствует о том, что в Древней Греции они как бы «прижились», стали считаться сугубо греческим предметом, и что именно греки сделали многое для усовершенствования этих часов.

Поистине легендарной фигурой в области изготовления «клепсидр» стал известный греческий механик Ктезибий Александрийский, живший примерно 150 лет до н. э.

Как и солнечные, водяные часы прошли долгий путь развития, сопровождавшийся возникновением интересных принципов действия и конструктивных элементов. Ведь измерение времени с помощью часов «втекания» или «истекания» было довольно трудным делом: они должны были иметь много шкал или специальных устройств, для регулирования поступления или истечения воды. Некоторые из них, например, циферблат с перемещающейся по нему стрелкой, груз в качестве движущей силы, зубчатые передачи, ролики, цепные подвески, механизм боя и марионетки, разыгрывавшие различные сцены, нашли применение в последующей эре хронометрии - эре механических часов.

Водяные часы заняли после солнечных второе место по количеству и были самыми важными в этой группе простейших часов. То, что клепсидра не зависела от света Солнца, сделало из водяных часов прибор, пригодный для непрерывного измерения времени и днем, и ночью. К тому же стало возможным развивать некоторые механические элементы. Началось соревнование конструкторов в изобретении остроумных гидравлических и пневматических механизмов: для звуковой сигнализации о времени, для освещения часов ночью. В руках одаренных воображением мастеров возникли выдающиеся произведения, отличающиеся высокой художественной ценностью и оригинальной функциональностью.

Рассмотрим происхождение песочных часов. Имея одинаковый принцип действия с водяными часами (обе разновидности зависят от материала/жидкости, проходящих через отверстие), песочные часы имеют собственные технологические особенности. Они намного проще и дешевле, чем водяные часы. Возможность «завести» их после того, как весь песок высыпался в нижнюю часть, не может более упроститься - достаточно перевернуть их. Материал не заканчивается, как это происходит, например, с водяными и огненными часами. Они также обеспечивают неплохую точность.

 Дата возникновения первых песочных часов тоже неизвестна. Но и они, как и масляные лампадные, появились не раньше, чем прозрачное стекло. Считается, что в Западной Европе о песочных часах узнали лишь в конце средневековья; одним из самых старых упоминаний о них является сообщение от 1339 г. , обнаруженное в Париже. Оно содержит указание по приготовлению мелкого песка из просеянного порошка черного мрамора, прокипяченного в воде и высушенного на солнце. Принято считать, что песочные часы изобрели в Александрии примерно в середине третьего века, где они иногда используются и сегодня. Предполагается также, что они использовались в 11-м веке, когда их дополняли магнитным компасом и использовали для измерения скорости судов, а также они соединялись с колоколом, который звонил по истечению получаса.

Несмотря на то, что песочные часы появились в Европе столь поздно, они быстро распространились. Этому способствовали их простота, надежность, низкая цена и возможность измерять с их помощью время в любой момент дня и ночи.

Первоначально песочные часы использовались в качестве таймера в первые годы существования заводов. При работе с металлами песочные часы помогали работникам знать, когда для достижения желаемого эффекта достаточно обжигать металл.

В 16 веке в Англии песочные часы использовались для того, чтобы определять время проповеди. Люди знали, что проповедник не закончит говорить, пока последняя песчинка не упадет на дно.

Первые огненные часы появились в начале XIII века в Китае. Они состояли из спирали или палочки из горючего материала с подвешенными металлическими шариками. При сгорании материала шарики падали в фарфоровую вазу, производя звон. Позже разновидность огненных часов появилась и в Европе. Здесь использовались свечи, на которые равномерно наносились метки. Расстояние между метками служило единицей времени. Свечи, применявшиеся для этой цели, были длиной около метра. Отсюда и происходит обычай измерять длину ночи количеством сгоревших за ночь свечей.

Скорость сгорания фитиля в огненных часах зависела от многих обстоятельств, и для определения ее требовался большой опыт. Такие часы никогда не относились к приборам, которые по точности можно было бы сравнить с солнечными или водяными часами. И тем не менее, эти часы являются развитием инженерной мысли в области часовых дел.

Изучив историю появления и развития древнейших видов часов, обратимся к анализу их особенностей и принципов работы.

§2. Виды часов

Как известно, основное применение часов — временная ориентация в течение суток. При помощи часов, возможно, планировать свою деятельность, измерять длительность различных событий, промежутков между ними, определять продолжительность положения во временном процессе от какой-либо точки отсчёта до момента измерения, то есть вести учет количества прошедших эталонных событий и т. д.

Интересен вопрос о классификации часов. В литературе нам удалось найти два подхода к классификации: по размерам и портативности; по механизму измерения . Представим их в таблице.

Классификация видов часов

По размерам и портативности По механизму измерения карманные часы солнечные часы наручные часы огненные часы каретные часы песочные часы настольные часы водяные часы настенные часы механические часы напольные часы камертонные часы башенные часы кварцевые часы электронные часы астрономические часы атомные часы

В данном исследовании мы выбрали классификацию по механизму измерения. Рассмотрим отдельные виды часов с точки зрения принципа их работы, а также достоинств и недостатков.

Как было отмечено выше, важнейшим и самым распространенным простейшим хронометрическим прибором были солнечные часы. Солнечные часы – старинный прибор для измерения времени по Солнцу. Вероятно, это древнейший научный инструмент, дошедший до нас без изменений и представляющий первое применение человеком его знаний о движении небесных тел. Хотя известны самые разнообразные солнечные часы, все их можно разделить на несколько основных типов.

1) Экваториальные - это самые простые в изготовлении и установке солнечные часы. Плоскость их циферблата лежит в плоскости небесного экватора то есть, расположена под углом 90° - географическая широта, которая для Тобольска равна 58°. Для их изготовления понадобятся: плоская поверхность (кадран), на которой мы будем размечать циферблат, и вертикальный указатель (гномон), тень которого будет показывать время.

2) Горизонтальные часы рассчитать, сложнее, чем экваториальные, но зато время они могут показывать круглый год. Вся сложность построения - в разметке часовых линий, которые в данном случае будут располагаться на циферблате не равномерно. В этих часах кадран лежит строго горизонтально, а гномон направлен на север и расположен к поверхности кадрана под углом, равным географической широте местности, которая для г. Тобольска равна 58° (Приложение 1).

3) Вертикальные часы много веков украшают стены домов, церквей, общественных зданий. Во многих городах мира они сохранились как прекрасные архитектурные украшения.

Рассмотрим принцип действия других видов часов. Как оказалось, процесс измерения времени у водяных, огненных и песочных часов имеет много общего. В то время как единица времени по солнечным часам определялась из вращения Земли и ее движения вокруг Солнца, то для песочных, а также водяных, огненных часов надо было создать искусственный эталон единицы времени, например, в виде интервала, необходимого для вытекания или сгорания определенного количества вещества.

Водяные часы. Как мы отмечали, в Греции такие часы называли клепсидра («воровка воды»). По структуре слегка похожи на песочные, только вместо песка используется вода. Выражение «ваше время истекло» пришло к нам благодаря водным часам.

Песочные часы широко использовались на кораблях – так называемые «корабельные склянки». Самые большие в мире песочные часы находятся в г. Будапеште (Венгрии), их высота составляет 8 метров.

Что касается работы, песочные, также как и водяные, огневые часы являются краткосрочным часами. Так, например, недостатком песочных часов является сравнительно короткий интервал времени, который можно было измерить, не переворачивая прибора. Обычные песочные часы были рассчитаны на полчаса или час, реже — на 3 часа, и лишь в совершенно редких случаях строили огромные песочные часы на 12 часов хода. Не давало улучшения и соединение нескольких песочных часов в одно целое. Песочные часы никогда не достигали точности солнечных. Кроме того, при длительном пользовании ими их точность изменялась, поскольку зерна песка постепенно дробились на более мелкие, а отверстие в середине диафрагмы, наоборот, постепенно истиралось и увеличивалось, так что скорость прохождения песка через них становилась большей.

Более удобными и не требующими постоянного надзора были огненные часы. В Китае были также изобретены огненные часы, которые одновременно служили будильником.

Рассмотрим преимущества и недостатки различных видов часов.

Таблица 2

Сравнительный анализ различных видов часов

Виды часов Преимущества Недостатки

Солнечные Высокая точность, так как они привязаны к явлению Нет возможности пользоваться в дождливую погоду или ночью.

природы, т. е. полдень абсолютен.

Водяные Работают в любую погоду. Краткосрочность, невысокая точность.

Песочные Работают в любую погоду. Краткосрочность; измельчение зерен песка увеличивает отверстия в середине диафрагмы, что приводит к изменению скорости прохождения песка; измерение конечного интервала времени при переворачивании прибора с низкой точностью.

Огненные Работают в любую погоду. Краткосрочность.

Будильник.

§3. Изготовление модели солнечных и водяных часов

Основной задачей практической части исследования явилось изготовление трех видов часов: солнечных горизонтальных, солнечных экваториальных и водяных. Сам процесс работы оказался очень увлекательным.

Принцип работы самодельных водяных часов заключается в перетекании некоторого объёма жидкости из одного сосуда в другой за определённое количество времени. В нашей модели предел измерения равен трём минутам, цена деления - одной минуте, погрешность измерения - 30 секунд.

Опишем принцип работы всех солнечных часов.

Солнечные часы состоят из предмета, дающего резкую и длинную тень,  и циферблата, на котором нанесены деления, соответствующие часам. Получение отсчета времени с помощью солнечных часов основано на том, что в течение дня тень, отбрасываемая предметами, освещенными Солнцем, все время изменяется. Она перемещается, одновременно меняя свою длину: рано утром тени длинные, затем они укорачиваются, а после полудня снова удлиняются. Утром тени обращены к западу, в полдень в нашем северном полушарии - к северу, а вечером - к востоку. В соответствии с этим отсчитывать время можно по направлению тени.

Рассмотрим особенности экваториальных часов.

Указатель экваториальных солнечных часов выполняется в виде стержня, продетого насквозь через середину наклонной доски так, что часть его торчит сверху, а часть снизу. Это делается потому, что в экваториальных солнечных часах в течение одной части года тень от стержня падает на циферблат сверху, а в течение другой - снизу. Достоинством экваториальных солнечных часов является то, что их циферблате часовые деления расположены на равных расстояниях друг от друга. Недостатком - что в течение части года тень от указателя падает на их циферблат снизу, что затрудняет наблюдения.

Выделим особенности горизонтальных часов.

Горизонтальные солнечные часы состоят из горизонтально расположенной доски с нанесенным на нее циферблатом и указателя в виде треугольника. Острый угол этого треугольника делается равным географической широте данной местности, так что наклонная сторона треугольника получается параллельной земной оси. Треугольник-указатель устанавливается так, чтобы его плоскость была перпендикулярна к циферблату, а линия продолжения основания треугольника шла по направлению север - юг.

В полдень тень от указателя обращена (в нашем северном полушарии) к северу. Таким образом, отметка времени, соответствующая 12 часам, находится на линии продолжения основания треугольника. В горизонтальных солнечных часах в течение дня скорость перемещения тени меняется. Поэтому на их циферблате часовые отметки расположены под разными, неравными углами. В горизонтальных солнечных часах, так же как и в экваториальных, циферблат годен для всех дней года, причем в течение всего года тень от указателя падает на их циферблат сверху. Именно эти часы оказалось трудней всего изготовить, так как надо было постоянно отмечать тень, что я делала каждые 15 минут в течение всего дня!

Самодельные солнечные горизонтальные и экваториальные часы имеют цену деления 1 час, а погрешность 30 минут.

Оказалось, что для создания часов необходимы знания по самым разным предметам. Знания по физике – сам принцип работы часов. Умение определять географическую широту местности для того, чтобы солнечные часы показывали правильное время, а это уже география. Умение пользоваться компасом, без которого солнечные часы не будут работать правильно. Продумывание самого дизайна часов. А сколько интересного я узнала из истории часов, изобретение и совершенствование которых являло собой целые эпохи в развитии человечества. Но самым удивительным было, наверно, то, что с помощью всего лишь бумаги, ножниц, карандаша, линейки, циркуля и транспортира, то есть обычных школьных принадлежностей любого ученика, можно сделать самые настоящие солнечные часы, которые работают!

Экзамен для проверки работы часов был устроен 16 января 2011 года в морозный солнечный день. И они не подвели! Часы работали! Люди, проходившие мимо, удивлялись, спрашивали, что это такое и просили рассказать, как эти часы работают. Можно предложить сделать солнечные часы на первом туристическом маршруте нашего города, например, из кустов зелени, и использовать как элемент образовательного туризма. Именно его развитию ежегодно посвящаются Всероссийские конференции по туризму в нашем городе.

Для изучения мнений школьников и учителей о возможности создания солнечных часов в г. Тобольске, часовых поясах, «летнем» и «зимнем» времени была разработана анкета, для оценки знаний школьников о древних видах часов – тест .Проанализируем. В опросе приняли участие обучающиеся 5, 6, 9,10,11 классов МОУ «Лицей» и учителя.

Изучение мнений школьников и учителей о возможности создания солнечных часов как элемента познавательного туризма в нашем городе показало, что эта идея вызвала большой интерес у педагогов (100% считают это нужным) и неоднозначную оценку детей. Только шестиклассники (69%) высказались «за». Видимо, это связано с тем, что школьники не знакомы с солнечными часами, поэтому не понимают их значимости.

Было также интересно узнать отношение опрашиваемых к инициативе президента по сокращению числа часовых поясов, за исключением 10 класса. На вопрос «знаете ли Вы об инициативе президента?» большинство ответило отрицательно. При этом почти все, за исключением нескольких пятиклассников и шестиклассников (27% и 23% соответственно) знают, что такое часовой пояс. А вот количество часовых поясов в нашей стране большинству школьников оказалась неизвестной. Только в 5 и 10 классах преобладали правильные ответы (55% и 68%). Заметим, что опрос проводился еще до изменения числа часовых поясов. Согласны же с сокращением числа часовых поясов только шестиклассники и чуть более половины учителей. При этом большинство старшеклассников и 71 % учителей считают, что сокращать часовые пояса – значит спорить с солнцем.

Анализ ответов на вопрос: «Если бы Вы были президентом, отменили ли бы Вы переход на летнее время?» показал, что эта идея понравилась только взрослым (57%). Остальные не стали бы этого делать или им все равно. Опять же опрос проводился до перехода страны на летнее время. После перехода в устных беседах большинство отмечало, что ответили бы иначе, если их спросили бы об этом сегодня. Плохое влияние на самочувствие после перехода на летнее время отметили 90% десятиклассников. В остальных классах эти цифры значительно меньше. От 27% в 5 классе до 14% в 9 классе. Самым же популярным был ответ никак.

Таким образом, анализ ответов показал, что в целом школьники задумываются о проблемах, связанных с понимаем и измерением времени, имеют свою оценку происходящих событий, связанных со сменой числа часовых поясов и переходом на летнее время и, к счастью, не слишком ощущают на своем здоровье эти перемены.

Результаты тестирования (Приложение 4) показали, что лучше справились с тестом учащиеся 5 и 6 классов: 68% и 65% обучающихся дали правильные ответы. У старшеклассников процент правильных ответов меньше почти в 2 раза (точнее в 1,8). Это объясняется тем, что в 5 и 6 классах организован элективный курс по физике, а в старших классах такого курса не было. Разрозненных же знаний о древних часах оказалось недостаточно.

Под впечатлением от проведенного исследования я написала стихотворение:

То куда-то всё бежит,

А то внезапно тормозит.

А если поспешит в пути,

Его нам больше не найти.

Оно бывает не простое,

Это время золотое!

А. Черкасова

Заключение

1. Солнечные часы обладают важным достоинством – они привязаны к явлению природы, т. е. полдень абсолютен.

2. В основе измерения времени во всех часах лежит принцип периодичности.

3. Существуют особенности в понимании единицы времени в разных видах часов. Если единица времени по солнечным часам выводилась из вращения Земли и ее движения вокруг Солнца, то для хронометрических приборов (водяных, песочных, огненных и других) надо было создать искусственный эталон единицы времени, например, в виде интервала времени, необходимого для вытекания или сгорания определенного количества вещества в хронометрическом устройстве.

4. Изучение истории создания и развития древних видов часов позволило утверждать, что путь, пройденный человечеством с глубокой древности до наших дней, можно рассмотреть не только через громкие даты, события, жизнь знаменитых людей, но и через историю великого изобретения – часов.

5. Изучение принципов работы солнечных и водяных часов, а также алгоритмов их выполнения, позволило создать три модели часов: солнечные экваториальные, солнечные горизонтальны и водяные. Солнечные часы созданы с условием географической широты г. Тобольска, которая равна 58 градусам.

6. Экспериментальная проверка работы солнечных часов проводилась в зимнее время при температуре -360С и показала их точность.

7. Выдвинута идея о создании модели солнечных часов в нашем городе на первом туристическом маршруте как элемента образовательного туризма и декора.

8. Изучение мнений обучающихся и учителей по различным вопросам, связанным с необходимостью солнечных часов в наши дни и переходом на летнее время показало, что в целом школьники задумываются о проблемах, связанных с понимаем и измерением времени, имеют свою оценку происходящих событий, связанных со сменой числа часовых поясов и переходом на летнее время и, к счастью, не слишком ощущают на своем здоровье эти перемены.

9. Работа над исследовательским проектом потребовала знаний из разных учебных предметов: физики, математики, истории, географии, природоведения, астрономии, изобразительного искусства, технологии и других.