Šlapu  

„Sluneční hodiny sou když se veme klacek,
zapíchne se do země a von ten stín ňák ukazuje kolik je."

Sluneční hodiny jsou na první pohled jednoduchý, ale ve skutečnosti velmi důmyslný časoměrný přístroj, využívající k měření času (hodiny/data) zobrazení polohy Slunce při jeho denním, respektive ročním pohybu pomocí stínu ukazatele vrženého na vhodnou plochu.

Proč jsem to napsal:

Mám v jižních Čechách chalupu. Asi tak před patnácti lety jsem dostal nápad vyzdobit si ji slunečními hodinami. Žádný problém - vezmu tyčku, zapíchnu ji někam do zdi a bude to. O fungování slunečních hodin jsem měl představu jen velmi povšechnou a o jejich návrhu jsem samozřejmě neměl ani páru. Pár trojúhelníků, sínů, kosínů a tangensů, to přece musím vypálit jako prd, vždyť z matyky jsem měl nejhůř dvojku, včetně vejšky ... a tím to všechno začalo. Pomalu jsem se seznamoval se základními principy, které jsou zasvěcencům od počátku jasné (to byl objev, že ta tyčka ukazatele musí mít směr zemské osy! - ale ne zase úplně vždycky) a paralelně s tím odkrýval taje matematické astronomie. O slunečních hodinách u nás moc literatury není, a když jsem se po pár letech dostal ke knížce Pavla Příhody Sluneční hodiny, měl jsem už prokousanou cestu skrz většinu teorie přes štosy papíru vlastních odvození, většinou metodou pokus-omyl. Ale ani v téhle knížce jsem nenašel úplně to, co jsem potřeboval - jednoznačné matematické vztahy popisující závislosti mezi datem a hodinou versus geometrií ukazatele a čar číselníku pro různé typy slunečních hodin (v knize P.P. je to většinou řešeno pomocí deskriptivní geometrie). Tak jsem se v tom ve volných chvílích vrtal dál a docela mě to bavilo. Od teorie jsem se dohrabal k praxi, od přípravku k přesnému nastavení ukazatele k instalaci hotového číselníku 230x112cm na štít chalupy na jaře 2019. Vyzkoušel jsem dílo „v ostrém provozu" a hurá - funguje to přesně podle výpočtů.

Pro koho:

A protože by mi přišlo líto, aby všechny ty poznatky, ke kterým jsem se tak pracně propracovával přišly vniveč, nazmar, napospas, všanc a do větru, sepsal jsem je do tohoto spisku k volnému využití každým, kdo o ně bude mít zájem a trpělivost je vstřebat. Jako bonus přikládám výpočtový algoritmus pro návrh vertikálních (nástěnných) slunečních hodin v Excelu, i když jsem si vědom, že u leckoho snadný způsob dosažení potřebných dat přebije snahu o širší porozumění problematice.

O čem to je:

Pavel Benedikt: SLUNEČNÍ HODINY - od teorie k praktické realizaci aneb jak je opravdu sestrojit
29 stran, 22 obrázků

V souboru jsou popsány základní principy činnosti slunečních hodin, jejich rozdělení, přehled a popis jednotlivých typů (rovníkové, polární, horizontální, nástěnné ... ). Pro každý z typů jsou odvozeny vzorce pro 2 stěžejní geometrické a konstrukční parametry: β (poloha hodinové čáry) a r (délka stínu) v závislosti na datu δ (deklinace Slunce) a hodině τ (hodinový úhel Slunce) v rovníkové souřadné soustavě; respektive na azimutu A a výšce h Slunce v obzorníkové souřadné soustavě; r = f1(δ, τ) = g1(A, h) ; β = f2(δ, τ) = g2(A, h). Pozornost je věnována hlavně transformačním rovnicím mezi obzorníkovými a rovníkovými souřadnicemi 1. typu (O↔R1), které jsou pilířem všech výpočtů souvisejících se slunečními hodinami.

Podrobnější popis je věnován vertikálním (nástěnným) hodinám, které jsou sice z principu nejsložitější, neboť zpravidla nejsou orientovány (jako většina ostatních typů) k jihu, ale jsou uživateli nejčastěji požadované a konstruované. Závěrečná kapitola přináší postup konstrukce vertikálních SH v obecné poloze bod po bodu.

Obsah

Čtyři přílohy obsahují užitečné informace pro konstrukci SH:

• převodní tabulky mezi obzorníkovými a rovníkovými souřadnicemi pro celé hodiny a vstupy Slunce do zvířetníkových znamení
• postup pro určení přesného azimutu číselníkové stěny pomocí zákrytu se Sluncem
• postup pro návrh a zhotovení přípravku k nastavení polohy ukazatele