Подготовьте площадку и материалы
Выберите участок, куда солнечный свет попадает несколько часов подряд: двор, открытую дорожку или площадку в парке. Рядом не должно быть забора, дерева или стены, чья тень позднее накроет гномон. Поверхность лучше выбрать твёрдую и по возможности ровную: мел, скотч и бумажные метки на ней держатся надёжнее.
Понадобятся прямая палка, пластилин или другая опора, отвес либо нитка с небольшим грузом, мел или камешки для отметок, линейка и тетрадь. Если площадка земляная, воткните палку достаточно глубоко. На плитке закрепите её в тяжёлой устойчивой ёмкости с песком или пластилином.
Поставьте палку строго вертикально
Вертикальность нужна потому, что гномон должен изображать направление местной вертикали — линию к центру Земли и от него. Наклонённая палка тоже даёт тень, но её длина и направление будут зависеть не только от положения Солнца, а ещё и от случайного наклона самой палки.
Проверьте установку отвесом. Поднесите нить с грузом к палке: они должны быть параллельны. Можно проверить палку с двух сторон, повернувшись вокруг неё. После проверки отметьте точку, где палка касается земли. Это основание гномона; от него измеряют длину тени.
Размечайте кончик тени по расписанию
Начните утром, когда тень хорошо видна. Отметьте её острый конец мелом, камешком или крестиком на бумаге. Рядом запишите время, дату, состояние неба и длину тени от основания палки до отметки. Повторяйте действие через одинаковые промежутки времени, например по сигналу одного и того же будильника.
Одинаковые моменты измерений делают записи сопоставимыми. Если в один день вы отмечали тень в начале каждого часа, а в другой — когда пришлось, сравнить результаты будет труднее. Не пытайтесь получить точку, когда Солнце закрыто облаком: край тени станет размытым, и положение кончика окажется неопределённым.
Пример листа наблюдений
В тетради сделайте столбцы: «время», «длина тени, см», «направление от основания», «небо». Запись может выглядеть так: «утро; 145 см; тень уходит в одну сторону площадки; ясно». Днём внесите следующую строку с новой длиной и новой отметкой. Для опыта ценнее последовательность собственных отметок, чем единичное измерение.
За день метки обычно образуют плавную дугу вокруг основания. Это происходит не потому, что Солнце обращается вокруг палки, а потому, что Земля вращается, и направление на Солнце в небе меняется. Наблюдение показывает видимое движение светила, не заменяя объяснение его реальной причины.
Короткая памятка
- Выбрать открытую и безопасную площадку
- Надёжно закрепить палку
- Проверить вертикальность отвесом
- Отмечать именно кончик тени
- Записывать измерения по одному расписанию
Источники и дальнейшее чтение
Справочные материалы, использованные при подготовке. Для действий с конкретным прибором сверяйтесь с его инструкцией.