如何用太阳判断时间

人们并不总是有手表或(或手机)来判断时间。几千年前，早期文明发明了日晷这是一种利用太阳的表观运动来确定时间流逝的仪器。在这个活动中，你将构建一个日晷，并在一年中重新访问它，看看地球公转是如何影响日晷显示的时间的。

问题

为什么日晷的位置全年都在变化?

材料

• 在一个漫长的阳光明媚的夏日开始你的项目(8月下旬的一天也可以)
• 木板，至少12英寸见方
• 锤
• 指甲
• 剪刀
• 塑料吸管
• 看
• 统治者
• 钉
• 铅笔
• 永久性标记

过程

1. 在木板的中心钉上1 / 4英寸的钉子。为什么你认为用木头和钉子而不是纸盘做日晷是个好主意?
2. 把吸管剪成六英寸长。
3. 把你的吸管放在钉子上。
4. 早上，在外面找一个明亮、平坦的地方，在最开始的时候把板子放在地上。确保当天晚些时候没有其他阴影(比如树木)遮住你的日晷。
5. 观察指甲末端的阴影。用铅笔标记阴影的末端，轻轻地把图钉推到木板的这个部分来标记这个位置。
6. 在表示阴影结束的标记旁边写上时辰。
7. 确保日晷在当天剩下的时间里不会被打扰。如果它被移动，您的测量将变得不准确!
8. 在下一个小时开始的时候，再次访问日晷，再次放置一个图钉，用铅笔记录下时间。
9. 继续每小时查看一次日晷，直到日落，放置一个图钉和标记。
10. 如果你的日晷没有被打扰，你对你的标记满意，把铅笔上的数字换成用永久性记号笔写的数字。
11. 在接下来的几天里了解你的日晷。在什么情况下你不能使用它?
12. 一年中有几天要使用日晷(确保你的日晷每次都面向同一个方向!)为了达到最佳效果，不要移动日晷)。这个表格包含了一些建议，而不是具体的日期，因为你只能在晴天使用日晷。在观察栏中，注意阴影和时间与以前的读数是如何变化的。

结果

你的结果将取决于你生活的地方，特别是你所在的纬度(如果你生活在南半球，你的结果在几个月后将与我们接下来描述的相反)!指甲的影子会在一天中以半圆形的模式移动。指甲阴影的高度在一天的早期和晚期最长，在中午最短。当你在一学年中观察日晷时，钉子的影子会变长，直到12月，太阳可能会在你完成一些阅读之前落下!如果你所在的州实行日光节约时间，你的日晷在冬天会慢一小时。随着春天的临近，日晷上的阴影会缩短，你的结果应该开始与你在8月份的观察结果相似。

为什么?

你用木头和钉子做了日晷，以确保风不会把它吹翻，使你的读数不准确。你只能在阳光灿烂的时候使用日晷。

你的日晷像时钟一样工作，因为地球在旋转。当地球自转时，太阳似乎在天空中移动。当太阳在黎明出现在地平线上时，它的光从侧面照射在钉子上，形成长长的影子。当你所在的那部分地球继续旋转时，太阳就会在天空中升得更高。阳光从上面照射到钉子上，从11点到1点的阴影变短了。当你居住的那部分地球自转远离太阳时，它似乎在天空中下沉，指甲的阴影再次变长。

当你在12月看日晷时，指甲的阴影变长了，白天变短了，因为地球在绕太阳公转的轨道上到达了某个位置。在这个位置上，北半球倾斜远离太阳，使其光线不那么直接。因为你在10月下旬日光节约时间结束时将时钟拨回，所以你的日晷在冬天提前了一个小时:你使用8月日光节约时间的时钟创建了日晷。春天，当钟表恢复夏时制时，你的日晷将再次与你的手表相匹配。到了5月，白天会变长，钉子的影子会变短，因为地球继续绕着太阳转，而北半球会回到阳光更直接的位置。

要进一步

研究古代日晷的样子。你也可以研究不同的文明是如何决定如何通过太阳来判断时间的。奇琴伊察的玛雅金字塔特别有趣。