การประดิษฐ์นาฬิกาแดด PLK1

นาฬิกาแดด (Sundial) ศูนยว์ ิทยาศาสตรเ์ พื่อการศึกษาพิษณโุ ลก

นาฬิกาแดด (Sundial) เป็นเครื่องบอกเวลาและเครือ่ งมือวัดเวลา วิธธี รรมชาติแบบหนึง่ ที่มใี ช้มา ต้ังแต่สมยั โบราณจนถงึ ปัจจบุ ัน โดยอาศยั การเคลื่อนที่ของดวงอาทิตย์ที่ปรากฎใน แต่ละวันเปน็ หลัก ในการสงั เกตการเปลีย่ นแปลงต่างๆจากธรรมชาตเิ พื่อการ กาหนดเวลา โดยเฉพาะการใชด้ วงอาทิตย์เป็นเครือ่ งชีบ้ อกเวลาธรรมชาติท่สี าคัญท่สี ดุ เช่น เวลาเช้าดวงอาทิตยข์ ึ้น เวลาเทย่ี งดวงอาทิตยอ์ ยู่ตรงศีรษะ เวลาเยน็ ดวง อาทิตยต์ กลับจากขอบฟ้า ส่วนเวลากลางวนั ในช่วงเวลาอืน่ ก็อาศัยสงั เกตดูจาก การทอดเงา ของวัตถใุ ดวตั ถหุ นึง่ ทก่ี าหนดให้เป็นเครื่องบอกเวลาของคนในทอ้ งถิ่น นั้น ซึ่งอาจไม่มคี วามเทีย่ งตรง แต่ก็ยอมรับได้สมัยนน้ั มาใช้กาหนดเวลาด้วย หลกั การตามทก่ี ล่าวมา มนษุ ยใ์ นระยะแรกจึงได้ประดิษฐค์ ดิ ค้น นาฬิกาแดด ให้มี รูปทรงทีเ่ หมาะสม ขึ้นมาใช้งานเป็นเครื่องบอกเวลาอย่างง่าย

นาฬิกาแดด เป็นต้นแบบของนาฬิกาปจั จบุ ัน นาฬกิ าปจั จุบันใชร้ ะบบคณิตศาสตร์ฐาน 60 ซึง่ มี ตวั เลขแม่ 12 เปน็ หลัก นน่ั คือ 60 วินาที 60 นาที และ 12 x 2 = 24 ชว่ั โมง ทง้ั หมดนี้ไดม้ าจาก คณิตศาสตร์ของชาวสุเมเรี่ยนในดินแดนเมโสโปเตเมีย เมือ่ 6,000 ปี ที่แล้ว พวกเขากานดให้โลกหมนุ รอบ ตัวเองเทา่ กบั 24 ชว่ั โมง (12 x 2) โดยทกุ ๆชว่ั โมงโลก เคลื่อนตัวไปเท่ากบั 15 องศา (15 องศา x 24 ชวั่ โมง = 360 องศา) ดงั น้ันนาฬกิ าแดดจึงมีชอ่ งเวลาชอ่ งละ 15 องศา เมื่อเงาของดวงอาทิตยเ์ คลือ่ นไป 1 ชอ่ งก็ เท่ากบั 1 ช่ัวโมง

นาฬิกาแดด เปน็ ต้นแบบของนาฬิกาปจั จบุ ัน (ต่อ) โลกหมนุ รอบตัวเองเท่ากบั 24 ชั่วโมง (12 x 2) โดยทุกๆช่วั โมงโลกเคลื่อนตัวไป เท่ากับ 15 องศา (15 องศา x 24 ชัว่ โมง = 360 องศา) ดงั น้ันนาฬิกาแดดจึงมีช่อง เวลาชอ่ งละ 15 องศา เมื่อเงาของดวงอาทิตยเ์ คลือ่ นไป 1 ชอ่ งก็เท่ากบั 1 ช่ัวโมง

นาฬิกาแดด เปน็ ต้นแบบของนาฬิกาปจั จบุ นั (ต่อ)

นาฬิกาแดด เปน็ ต้นแบบของนาฬิกาปจั จบุ นั (ต่อ)

นาฬิกาแดด เป็นต้นแบบของนาฬิกาปัจจบุ ัน (ต่อ) เมื่อพดู ถึง \"นาฬิกาแดด\" อาจคิดว่าเป็นของโบร่าโบราณตกยุคตกสมยั ไปแล้ว......แต่องคก์ าร \"นาซ่า\" ไม่คิดเช่นน้ัน พวกเขาตดิ ต้ังนาฬิกาแดดไปกบั ยานสารวจดาวองั คาร เพือ่ วิเคราะห์สัดส่วนระหว่างเงา ของดวงอาทิตย์กับการหมนุ รอบตัวเองของดาวเคราะห์ดวงนี้ เพือ่ ใช้ในการออกแบบนาฬิกามาตรฐาน ดาวอังคาร และสร้างสมการระหว่างเวลาของโลกกับเวลาของดาวอังคาร เพราะวนั หนึง่ เมื่อมนุษย์ไป อยู่ที่นน่ั ก็จาเปน็ ต้องใช้นาฬิกาทเี่ ข้ากับมติ ิเวลาของดาวองั คาร

หลกั การทางานของนาฬิกาแดด

หลกั การทางานของนาฬิกาแดด (ตอ่ )

แบบของนาฬิกาแดด แบบของนาฬิกาแดด จากอดตี จนถงึ ปจั จบุ ัน นาฬิกาแดด ได้ถูกสร้างและถกู ประดิษฐ์ขนึ้ มาหลายแบบ หลายขนาดด้วยกนั แต่อยา่ งไรกต็ ามยงั อาศัย หลกั การพื้นฐานเดียวกัน ปจั จุบันสามารถกาหนดแบบ ต่าง ๆ ของนาฬิกาแดด ทส่ี ร้างขึ้นมาได้ 5 แบบดังนี้ 1. แบบ Horizontal dials 2. แบบ Vertical dials 3. แบบ Armillary spheres 4. แบบ Equatorial dials 5. แบบ Polar dials

แบบของนาฬิกาแดด แบบ Horizontal dials แบบ Equatorial dials แบบ Vertical dials แบบ Armillary spheres แบบ Polar dials

การประดิษฐน์ าฬิกาแดด วสั ดุ/อปุ กรณ์ 2. กรรไกร 3. เข็มทิศ 1. กระดาษแขง็ พิมพ์รูปนาฬิกาแดด

ขัน้ ตอนวิธีการประกอบ 2 3 1. ใช้กรรไกร ตดั ตามแนวที่กาหนด ทั้งในส่วนแผน่ หน้าปดั บอกเวลา สันกาเนิดเงา และฐาน นาฬิกาแดด ซึ่งจะได้ช้ินงานท้ังหมด 3 ชิน้ 2. ใช้กรรไกรตดั ตามแนวแส้นสีแดงออก เพื่อช่วยในการประกอบให้ง่ายขึ้น 3. พบั ส่วนของสันกาเนิดเงา(แผน่ ที่ 2) เข้าหากัน 1 4. พบั ส่วนหน้าปัดบอกเวลา(แผน่ ที่ 1) เข้าหากนั 5. นาสันกาเนิดเงาทีพ่ บั แล้ว มาติดต้ังฉากกับแผ่น หน้าปดั บอกเวลา โดยให้แนวของสนั กาเนดิ เงาอยู่ ตรงจดุ วงกลมทีก่ าหนดให้ 6. ประกอบชิ้นงานท้ัง 3 ชิ้นเข้าด้วยกนั ให้สมบรู ณ์

วธิ กี ารใชง้ าน 1. วางนาฬกิ าแดดบนพื้นราบท่มี ีแสงแดดส่องถงึ 2. หนั สนั กาเนิดเงาช้ไี ปทางทิศเหนือ โดยใช้เขม็ ทิศเทียบกบั ลกู ศรบอกทิศของ นาฬิกาแดด 3. อ่านเวลา โดยดูจากเงาบนสเกลเวลา ________________________________________ หมายเหตุ: นาฬิกาแดดทุกชนดิ สามารถคลาดเคลื่อนจากเวลาจรงิ ประมาณ ±15 นาที แล้วแต่ฤดกู าล เนือ่ งจาก แกนของโลกเอียง 23.5° และวงโคจรของโลกเปน็ รูปวงรี ทา ให้ระยะทางระหว่างโลกกับดวงอาทิตย์ ไม่ใชร่ ะยะตายตัว

นาฬิกาแดดทีไ่ ด้จากการประดิษฐ์

ตวั อยา่ งวีดีโอการประดิษฐน์ าฬิกาแดด

แหล่งอา้ งอิง http://www.pw.ac.th/emedia/media/science/lesa/1/celestial_sphere/sundial/sundial.html http://www.kksci.com/elreaning/nariga/page/e-nariga_1.htm