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EXPERIENCIAS ENTRETENIDAS EN CASA
Reloj de sol. Experimentos físicos
Experiencias divertidas en casa / Experimentos de física para niños. Observar las sombras que proyectan los objetos opacos nos convence de que la luz viaja en línea recta. La posición de la sombra de un árbol, un pilar y otros objetos cambia a lo largo del día. El dispositivo de un reloj de sol se basa en el uso de estos fenómenos. El papel de la manecilla de la hora aquí lo desempeña la sombra proyectada por la barra indicadora. En verano, y con tiempo soleado, si los objetos dan sombra, es conveniente utilizar un reloj de sol. De los tipos existentes, describiremos el dispositivo de los relojes más simples, llamados ecuatoriales, con un dial inclinado. El reloj de sol ecuatorial es bastante adecuado, si se ajusta correctamente, para dar la hora en tiempo soleado entre el 21 de marzo y el 23 de septiembre. Las partes principales del reloj: tablero de esfera, varilla, pared trasera, base. Comience por hacer el dial. Dibuja tres círculos desde un centro común en un tablero cuadrado. El centro del círculo está en la intersección de las diagonales del cuadrado. Divide cada círculo en 24 partes. Puedes hacer esto con un transportador (un semicírculo dividido por 180°), dividiendo el círculo en partes a intervalos de 15°. Si no hay transportador, puedes hacer lo contrario. Dibuja dos líneas a través del centro en un ángulo de 90° entre sí. Verifique con una regla conectando los puntos de intersección de los segmentos de línea con un círculo. Con una distribución exacta, las cuatro distancias serán iguales. El círculo se dividirá con precisión en cuatro partes, cada una conteniendo 90°. Divide cada arco en 3 partes. Revisar otra vez; estos serán arcos de 30°. Divida estos arcos por la mitad nuevamente y verifique. Obtenga 24 arcos de 15°. Con la división correcta de los espacios, la regla que conecta las marcas opuestas debe pasar necesariamente por el centro del dial. Los intervalos de menos de una hora se pueden dividir, según el diámetro de la esfera, ya sea por la mitad o en partes más pequeñas, por ejemplo, en cuatro (intervalos de 15 minutos). Con un diámetro de 500 mm y superior, puede dividir los intervalos de 15 minutos en tres partes más (intervalos de 5 minutos). La varilla, cuya sombra indica la hora, está hecha de un clavo, alambre o alfiler. Se recomienda que su mayor longitud sea 2,5 veces menor que el radio del círculo, 5 veces menor que el diámetro de la esfera. La varilla debe instalarse estrictamente perpendicular (verticalmente) al plano del dial. La pared trasera debe mantener una inclinación constante de la base con el dial. El ángulo de inclinación depende de la latitud geográfica del lugar dado. La base es un tablero en el que se instala el dial con la pared posterior. Para que el reloj muestre la hora con precisión, son necesarias las siguientes condiciones: la esfera debe colgarse directamente con los rayos del sol para que no haya sombra ni luz reflejada.
El ángulo de inclinación se calcula de la siguiente manera: la latitud de Moscú es de unos 56°. Restando este valor de 90°, obtenemos 34°. En consecuencia, para Moscú, el ángulo de inclinación de la esfera con respecto a la base es de -34°. Para San Petersburgo, el ángulo de inclinación será de 30°, en Kiev - 40°, en Bakú - 50°, etc. La parte inferior de la pared descansa sobre la placa base. Ajuste el dial exactamente al norte. Hágalo de esta manera: configure el dial de la brújula aproximadamente al norte. A la una de la tarde, sigue la sombra de la vara. En el momento en que la sombra sea más corta, comprueba la hora con un reloj normal. Ahora gire la esfera del reloj de sol para que la sombra de la barra muestre la misma hora en ellos. Finalmente fije el dial en esta posición. En la dirección de la sombra en el cuadrante, dibuje la línea del mediodía de norte a sur, y en ángulo recto con ella, la línea de este a oeste. Los relojes se llaman ecuatoriales porque el plano de su esfera es paralelo al plano del ecuador. Vista lateral del reloj:
Vista del reloj desde el lateral de la esfera:
Instale un reloj de sol en una cama de flores, en un poste y en otros lugares para que todos puedan usarlo.
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