strana 1.
ŠTRBSKÉ PLESO
1351 m nad mořem
VYSOKÉ TATRY
HOTEL KRIVÁŇ.
Štrbské Pleso, l938. II. 9. S.
Vážený pane architekte,
Na vyzvání kol. ing. V. Pavelky pokusím se Vám
vylíčit konstrukci slunečních hodin pro Vaši vilu s hlediska
praktického. Než věc podniknete, bude dobře si uvědomit, co od
slunečních hodin můžeme a nemůžeme chtít, co tedy můžeme očekávat od
jejich funkce. Jsou-li hodiny bezvadně sestrojeny a rozumí-li se jim,
udávají čas na jednu minutu přesně. Jsou-li vadné nebo nerozumí-li se
jim, může být rozdíl až půl hodiny od skutečnosti. Větší přesnost než
jedna minuta vyžaduje zvláštních okolností, těžko proveditelných u
nástěnného typu, který máte na mysli.
Bude dobře uděláte-li jen jedny hodiny, na stěně jižní
/resp. nejjižnější/. Hodiny lze sice dosti snadno předem teoreticky
vypočítat ze známého azimutu stěny a koordinát pozorovacího místa, ale
prakticky je výhodnější konstrukce zkusmo, která nedává výsledky o nic
horší, často naopak. Tyč hodin je nejlepší z oceli asi 5 mm síly, aby
při náhodném nárazu se nedeformovala nýbrž vrátila pružností do původní
polohy. Musí být velmi solidně zatmelena do zdi, přesné rovná a přesně v
určitém směru. Na splnění těchto podmínek závisí přesnost hodin. Směr
tyče musí být rovnoběžný s osou zemskou, to znamená že musí mít směr
sever-jih a úhel u stěny doplněk zeměpisné šířky místa. Směr sever-jih
lze nařídit podle dobrého kompasu známe-li deklinaci místa, snadnější je
však způsob astronomický, o němž se zmíním níže. Úhel u stěny bude pro
Kolín 40°, zjistí se buď úhloměrem nebo pomoci trojúhelníka jehož
přeponou je tyč, výpočtem. Jak se Vám líbí. Předpokládejme nejprve, že
máme tyč správné zasazenou do zdi ve směru zemské osy. Tyč nám bude
vrhat stín, který označíme XII. v pravé poledne pozorovacího místa.
Pojem pravé poledne je rozdílný od pojmu střední poledne" a
středoevropské poledne". Kolín má pravé střední poledne asi o 40 sec.
dříve než středoevropské, můžeme tedy pro tento účel
. |
strana 2.
považovat středoevropský čas za střední čas
místní, čímž se věc podstatně zjednoduší. U nás na Š.P. je na př. rozdíl
už 20 minut! Středoevropské střední poledne se však liší zpravidla od
pravého slunečního poledne o rozdíl, který nazýváme.časovou rovnicí.
Hodiny ukazují Pravé poledne, my se řídíme středním poledníkem, časovou
rovnici musíme tedy k času zjištěnému na hodinách připočítat, abychom
dostali "kolik je hodin" středoevropských. Časová rovnice kolísá během
roku ve tvaru dvojité vlny, jak seznáte níže, a dosahuje i přes čtvrt
hodiny. Její původ je jednak v okolnosti, že Země neobíhá kolem Slunce v
kružnici nýbrž v elipse, takže jsme někdy Slunci blíže /počátkem ledna/
a někdy dále. Mimo to Země neběží z téhož důvodu konstantní rychlostí.
Proto pravý sluneční čas, který nám ukazují sluneční hodiny, není
pravidelný a nehodí se k tomu, abychom podle něho řídili svůj život.
Proto byl zaveden čas střední, který je pravidelný, a který tedy
vyžadujeme od svým hodin. Křivka rovnice časové protíná osu úseček
čtyřikrát za rok, a to: 15. dubna, 14, června, 1. září a 25. prosince. V
těchto dnech tedy sluneční čas se shoduje se středním /u Vás i se
středoevropským/ a naše hodiny ukazují správné, t.j. bez. redukce. O
některém z těchto dnů můžeme tedy nakreslit hodinové stíny podle hodin
nařízených podle signálu v radiu. Nemusíme ovšem čekat na některý z
těchto dnů, můžeme-to učinit kdykoliv, ale musíme zjistit rozdíl
vzhledem k opravě na Střední čas. Vraťme se nyní k zasazení tyče. Sklon
zjistíme úhloměrem nebo konstrukcí trojúhelníku. Směr sever jih pak
zjistíme snadno tím, že o pravém slunečním poledni /t.j. středoevropském
poledni opraveném o rovnici časovou / namíříme tyč / lépe řečeno rovinu
určenou tyčí a čarou na zdi, vedenou místem upevnění
tyče svisle dolů/ směrem na Slunce, neboť toto je
přesně v poledníku, tedy na jihu. Je to mnohem přesnější než pomocí
kompasu. Na přesnosti nám zde velmi záleží. Kdybychom tuto podmínku
nesplnili, nebudou nám hodiny ukazovat správně ve všech dobách dne a
roku, čili budou bez ceny pro praktický účel. Proto se toto místo
konstrukce nesmí odbýt. Lze také nahlédnout, že každé pozdější
deformování tyče hodiny a s nimi všechnu námahu navždy znehodnotí..
Následuje tabulka variace rovnice časové během roku. Pro dny v tabulce
neuvedené se určí jednoduchou lineární interpolací s dostatečnou
přesností. Rok od roku se tyto hodnoty mění jen zcela nepatrně. Rovnice
se přičítá k pravému času /zjištěnému na slunečních hodinách/ abychom
dostali čas střední /občanský/.
. |
strana 3
Maxima a minima chodu jsou: 11. února + 14,24
14. května - 3,45
27, července + 6,19
3. listopadu - 16,20
Chod časové rovnice musíme tedy k hodinám připojit,
abychom mohli jejím přičtením nebo odečtením od času zjištěného na
slunečních hodinách určit čas střední, který chceme vědět. Místo
tabulky je mnohem přehlednější a hezčí nakreslit její křivku pod
ciferník hodin, takhle jedním pohledem můžeme vyčíst její hodnotu pro
dotyčný den. Křivka musí být jasně a přehledně a účelně řešena, aby
hledání v ní nedalo žádnou práci. Časové dělení nejlépe po 10 dnech /t.j.
třetinách měsíce/, hodnoty rovnice po 1 minutě s vyznačením 5, 10 a 15.
Podle náčrtku asi tato:
datum: 1.
5. 10. 15. 20. 25. 30.
Leden + 3,34 + 5,25 + 7,38 + 9,29
+11,06 +12,25 +13,24
Únor +13,42 +14,09 +14,24
+14,19 +13,56 +13,16
Březen +12,33 +11,43 +10,30 + 9,09
+ 7,42 + 6,10 + 4,38
Duben + 4,02 + 2,51 + 1,26 +
0,08 - 1,02 - 2,02 - 2,49
Květen - 2,57 - 3,23 - 3,42 -
3,48 - 3,40 - 3,19 - 2,44
Červen - 2,27 - 1,49 - 0,52 + 0,09
+ 1,13 + 2,17 + 3,19
Červenec + 3,31 + 4,16 + 5,05 + 5,42 +
6,07 + 6,18 + 6,15
Srpen + 6,10 + 5,52 + 5,16 +
4,25 + 3,21 + 2,05 + 0,40
Září + 0,03 - 1,14 - 2,55
- 4,41 - 6,27 - 8,12 - 9,52
Říjen -10,12 -11,26 -12,51
-14,05 -15,05 -15,48 -16,14
Listopad -16,19 -16,19 -16 04 -15,22
-14,21 -13,07 -11,21
Prosinec -10,59 - 9,24 - 7,14 - 4,54 - 2,27 +
0,02 - 2,30
. |
strana 4
Postup bude tedy tento: Zapustíme tyč do
zdi, o pravém poledni určíme její směr sever-jih a sklon 50st. od roviny
vodorovně čili úhel 40st. u zdi. Pak podle hodinek nařízených podle
signálu na kreslíme stíny silnými čarami o celých hodinách, slabšími o
čtvrthodinách a slabými po 5 minutách /drobnější dělení ztrácí na
přehlednosti/, avšak podle pravého času slunečního‚ tedy po opravě
časovou rovnicí. Pak nakreslíme křivku ročního chodu časové rovnice k
ciferníku. Postup při čteni hodin je tento: na slunečních hodinách
přečteme kolik je pravého slunečního času. Podíváme se jaká je dnes
hodnota časově rovnice a tu přičteme nebo odečteme /podle znaménka/,
abychom dostali čas střední /v Kolíně dokonce středoevropský/. Věc se
zdá složitá ale není. Kdo se dívá denně na hodiny, zná časovou rovnici
zpaměti, neboť tato se mění jen zcela pomalu během roku, ví tedy, o
kolik jdou sluneční hodiny "napřed" nebo "pozadu", aniž by co hledal a
počítal. Z toho také plyne, kdo hodinám nerozumí, že se může zmýlit až o
16 minut, i na nejdokonalejších hodinách. Pěkné sluneční hodiny jsou krásná
věc a podaří-li se Vám je dobře udělat, budete do nich zamilován. Já
jsem si udělal skleněné hodiny s kruhovým indexem /místo tyče/ v
rovníkové rovině, takže je na nich vidět i chod Slunce během roku po
ekliptice, délka oblouku a tvar o slunovratech, rovnodennosti atd. Vám,
jakožto člověku zvyklému počítat a kreslit nebude konstrukce jistě dělat
žádných potíží. Byl bych rád, kdybyste mi časem napsal jak se Vám
podařily, po př. mi poslal jejich obrázek. Chcete-li mi nějak nahradit
poskytnutí této rady, jak se o tom kol. Pavelka zmínil, učiňte tak podle
vlastního uvážení.
Pozdravuji Vás, pane architekte, uctivě.
Dr. Antonín Bečvář
klimatolog státních lázní
Štrbské Pleso, Kriváň 38
. |
---- |
