วัตถุประสงค์:
เพื่อให้มีความรู้ความเข้าใจในเรื่องการเคลื่อนที่ของทรงกลมฟ้าและสุริยวิถี
วัสดุอุปกรณ์:
- กระดาษแข็งขนาด
A4 หนาไม่น้อยกว่า
180 แกรม
จำนวน 2 แผ่น
พิมพ์รูปนาฬิกาแดดแบบศูนย์สูตร
แผ่นที่ 1 และ
2
- กระดาษแข็งขนาด
A4 หนาไม่น้อยกว่า
180 แกรม
จำนวน 2 แผ่น
พิมพ์รูปนาฬิกาเกิดแก้ว
แผ่นที่ 1 และ
2
- ไม้บรรทัดยาว
- เข็มทิศ
- กระดาษแข็ง
หรือ แผ่นรองตัด
- คัตเตอร์
- กรรไกร
- กาวยาง หรือ
เทปกาว 2 หน้า
นาฬิกาแดดแบบศูนย์สูตร
ภาพที่
1 นาฬิกาแดดแบบศูนย์สูตร ภาพที่
2 แบบแปลนนาฬิกาแดดแบบศูนย์สูตร (ดาวน์โหลดได้จากไฟล์แนบด้านล่าง)
ขั้นตอนวิธีการประกอบ 1.
หาพิกัดตำแหน่งของท่านบนแผนที่
เพื่อ •
เลือกเส้นละติจูดในแผ่นที่1
สำหรับพับ •
และเลือกเส้นลองจิจูดบนสเกลเวลาในแผ่นที่
2 สำหรับตัด 2.
ใช้กรรไกรหรือมีดตัดตามแนวที่กำหนดทั้งไว้ทั้งสองแผ่น
จะได้ชิ้นงานทั้งหมด 5 ชิ้น (สำรองสันกำเนิดเงาให้ 1 ชิ้น) 3.
นำส่วนสเกลเวลาที่ตัดจากแผ่นที่
2 มาทากาว
หรือติดกาวสองหน้า
แล้วนำไปติดเข้ากับ
"ตำแหน่งติดแผ่นบอกเวลา"
ของแผ่นที่
1 (ควรติดให้สเกลตรงกัน)
4.
นำคัตเตอร์กรีดเบา
ๆ บนเส้นที่กำหนดให้พับทั้งสองส่วนที่เหลือ
เพื่อช่วยให้พับได้ง่ายขึ้น 5.
พับส่วนของสันกำเนิดเงาเข้าหากัน
แล้วติดกาวเพื่อให้เพิ่มความแข็งแรง
พร้อมทั้งกางส่วนที่พับ สำหรับติดกาวออก 6.
พับส่วนองศาละติจูด
เข้าทางด้านข้าง
เพื่อยึดติดกับส่วนพับของฐานโดยทากาวหรือติดเทปกาวสองหน้าในบริเวณที่กำหนด 7.
นำสันกำเนิดเงาที่พับและทากาวแล้ว
มาติดให้ตั้งฉากกับหน้าปัด
วิธีใช้งาน 1.
วางนาฬิกาแดดบนพื้นราบที่มีแสงแดดส่องถึง และไม่มีโลหะรบกวนสนามแม่เหล็กของเข็มทิศ 2.
หันให้สันกำเนิดเงาชี้ไปทางทิศเหนือโดยใช้เข็มทิศ 3.
อ่านเวลา
โดยดูจากเงาบนสเกลเวลา
นาฬิกาเกิดแก้ว
(Kirdkao's Sundial)
ภาพที่
3 นาฬิกาเกิดแก้ว
นาฬิกาแดดเกิดแก้ว
เป็นนาฬิกาแดดแนวตั้งและแนวราบในตัวเดียวกัน
ออกแบบโดย นาวาอากาศเอกฐากูร เกิดแก้ว
เพื่อสาธิตการโปรเจ็คเงาของสันกำเนิดเงา
จากแนวตั้งมาเป็นแนวราบ
โดยท่านสามารถดาวน์โหลดไฟล์มาสร้างได้เองจากไฟล์แนบด้านล่าง และชมของจริงได้ที่
อุทยานวิทยาศาสตร์พระจอมเกล้า
ฯ ณ หว้ากอ จังหวัดประจวบคีรีขันธ์
ภาพที่
4 แบบแปลนนาฬิกาเกิดแก้ว (ดาวน์โหลดได้จากไฟล์แนบด้านล่าง)
ขั้นตอนวิธีการประกอบ 1.
ใช้กรรไกร
หรือ มีดตัดตามแนวที่กำหนด
ทั้งในส่วนแผ่นบอกเวลา
และสันกำเนิดเงา ซึ่งจะได้ชิ้นงานทั้งหมด
3 ชิ้น 2.
นำส่วนสเกลเวลาที่ตัดจากแผ่นที่
2 มาทากาว
หรือติดกาวสองหน้า
แล้วนำไปติดเข้ากับด้านหลังของแผ่นบอกเวลาจากแผ่นที่
1 (ควรติดให้สเกลตรงกัน)
3.
กดคัตเตอร์กรีดเบา
ๆ บนเส้นที่กำหนดให้
และเพื่อช่วยให้ทำการพับได้ง่ายขึ้น 4.
พับส่วนของสันกำเนิดเงาเข้าหากัน
แล้วติดกาวเพื่อให้เกิดความแข็งแรง
พร้อมทั้งกางฐานพับสำหรับติดกาวออก 5.
พับหน้าปัดบอกเวลา
(แผ่นที่
1) ขึ้นตั้งฉากกัน
6. นำสันกำเนิดเงาที่พับและทากาวแล้ว
มาติดตั้งฉากกับแผ่นสเกล
โดยให้แนวของสันกำเนิดเงาอยู่ตามแนวเส้นประที่กำหนดไว้
วิธีการใช้งาน 1.
วางนาฬิกาแดดวางบนพื้นราบที่มีแสงแดดส่องถึง และไม่มีโลหะรบกวนสนามแม่เหล็กของเข็มทิศ 2.
หันสันกำเนิดเงาชี้ไปทางทิศเหนือ
โดยใช้เข็มทิศเทียบกับลูกศรบอกทิศของนาฬิกาแดด 3.
อ่านเวลา โดยดูจากเงาบนสเกลเวลา 4.
นาฬิกาเกิดแก้วสามารถใช้เป็นเข็มทิศในตัวได้ด้วย
คือแม้ว่าท่านจะไม่มีเข็มทิศ
แต่หากวางนาฬิกาแดด
โดยให้เงาสัมพัทธ์ไปกับเส้นชั่วโมงได้
และสันกำเนิดเงาจะชี้ไปทางทิศเหนือโดยอัตโนมัติ
หมายเหตุ:
- นาฬิกาแดดเกิดแก้ว ผลิตเพื่อใช้ในบริเวณหอดูดาวเกิดแก้ว ซึ่งมี ละติจูด 14° และลองติจูด 100° หากนำไปใช้ที่อื่น อาจทำให้เกิดการคลาดเคลื่อนได้
- นาฬิกาแดดทุกชนิดสามารถคลาดเคลื่อนจากเวลาจริง
ประมาณ ±16 นาที
แล้วแต่ฤดูกาล เนื่องจาก
แกนของโลกเอียง 23.5°
และวงโคจรของโลกเป็นรูปวงรี
ทำให้ระยะทางระหว่างโลกกับดวงอาทิตย์ไม่ใช่ค่าคงที่ ทำให้แสงแดดที่ถูกโปรเจกลงบนหน้าปัดมีการเบี่ยงเบน ดังนั้นค่าที่อ่านได้จากเงาบนนาฬิกาแดดจึงต้องปรับเทียบกับสมการเวลาด้านล่าง
ภาพที่ 5 สมการเวลา (ที่มา: www.petrasundials.com)
|