Zonnewijzer maken

Hieronder volgen de stappen die wij hebben gevolgd bij het maken van onze horizontale zonnewijzer. Ook hebben we een voorbeeldexemplaar van onze zonnewijzer toegevoegd

Neem een groot blad papier en teken hierop de volgende meetkundige constructie.

1. Teken een lijn a aan de onderzijde van het papier.
2. Zet een punt O in het midden van de lijn a.
3. Construeer een loodlijn c door dit punt O.
4. De lijn a is de uurlijn voor 6 h en de uurlijn voor 18 h. De lijn c is de uurlijn voor 12 h.
5. Teken een lijn d vanaf O. De hoek gevormd door c en d is gelijk aan de breedteligging waar de zonnewijzer wordt opgesteld. Voor Nederland nemen we 51° nemen.
6. Op een willekeurig punt E van de lijn d trekken we een lijn verticaal op e. De verticale lijn snijdt de lijn c in F. Hoe groter de afstand OE, hoe groter de zonnewijzer zal worden.
7. Op de lijn c passen we EF af naar boven vanuit F. Dus FG = FE.
8. Door G trekken we een lijn t parallel aan a.
9. Door F trekken we een lijn r parallel aan a.
10. We zetten een passerpunt in G en trekken een halve cirkel door F.
11. Symmetrisch aan het lijnstuk GF trekken we 6 lijnstukken vanaf G op een afstand van 15°, 30° en 45° naar de lijn r.
12. Trek 6 lijnstukken van deze eindpunten op r naar het punt O. Dit zijn reeds de uurlijnen voor 9 h, 10 h, 11 h, 13 h, 14 h en 15 h van de zonnewijzer. Het eindpunt van de uurlijn voor 9 h is Q en het eindpunt van de uurlijn voor 15 h is R.
13. Teken lijnstuk FV parallel aan de uurlijn voor 15 h vanaf F. Dit lijnstuk snijdt de uurlijnen voor 9 h, 10 h en 11h respectievelijk in M, L en K.
14. Zet het passerpunt in M en breng het punt L over naar N en het punt K naar P. Dus afstand ML = MN en MK = MP.
15. Trek een lijn v vanuit Q naar beneden en parallel aan c.
16. Trek een lijn w vanuit R naar beneden en parallel aan c.
17. Teken een lijnstuk van O naar lijn v door punt N. Dit is de 8 h lijn.
18. Teken een lijnstuk van O naar lijn v door punt P. Dit is de 7 h lijn.
19. Breng nu met behulp van de passer de uurlijnen voor 8 h en 7 h symmetrisch ten opzichte van lijn c over naar de andere zijde. Dit zijn respectievelijk de uurlijnen voor 16 h en 17 h.
De dag kan in onze streken ongeveer 16 h duren in de zomer. Daarom moeten we nog de uurlijnen voor 4 h, 5 h, 19 h en 20h tekenen.
20. Verleng de uurlijnen voor 7 h, 8 h, 16 h en 17 h naar beneden. Zo ontstaan respectievelijk de uurlijnen voor 19 h, 20 h, 4 h en 5 h.
21. Trek een lijnstuk tussen het snijpunt van de 4 h lijn en de rechte v en het snijpunt van de 20 h lijn met de rechte w.
22. De zonnewijzer is nu begrensd door een rechthoek waar de uurlijnen voor 4 h tot 20 h in aangebracht zijn.

De Stijl

De stijl is de rechthoekige driehoek FOE. Breng de rechthoekzijde OE aan op de middaglijn OF zodat het punt O van de hypotenusa samenvalt met het punt waar alle uurlijnen samenkomen. De stijl moet verticaal staan op het tafereel van de zonnewijzer. (Bron 6)

Wetenschappelijke toelichting:

De zonnewijzer die wij hebben gemaakt is een horizontale zonnewijzer, omdat de wijzer naar het noorden moet wijzen. Om de tijd goed af te kunnen lezen moet de wijzer loodrecht op de 12 uurlijn staan en 52 graden schuin. Hij moet 52 graden schuin staan omdat dat de breedtegraad van Nederland is. De tijd die je op de zonnewijzer afleest is de locale zonnetijd en klopt niet precies met de klokkentijd. De zon draait namelijk niet altijd met dezelfde snelheid om de aarde. Het verschil tussen de locale zonnetijd en de klokkentijd wordt tijdvereffening genoemd. Dit is al eerder in het verslag beschreven. De minuten die je uit de tabel tijdvereffening kunt aflezen bij de maand waarin je de tijd van de zonnewijzer afleest, bij de locale zonnetijd optelt, krijg je de klokkentijd.
De zon gaat ’s morgens in het oosten op en ’s avonds in het westen onder. Als de zon in het zuiden staat, staat de zon op zijn hoogste en is het 12 uur. Omdat de zon opkomt in het oosten komt er door de wijzer een schaduw aan de linkerkant van de zonnewijzer (4,5,6,7,8,9 uurlijnen) en wanneer de zon in het westen ondergaat kun je de schaduw van de wijzer zien op de rechterkant van de zonnewijzer (15,16,17,18,19,20 uurlijnen)
De hoeken van de uurlijnen zijn 15 graden omdat de aarde een ronde is en dus 360 graden is, en de zon in 24 uur om de aarde draait. 360:24=15 graden. Er staan op de zonnewijzer uurlijnen van 4 uur tot 20 uur. In de zomertijd is er ongeveer 16 uur zonlicht in Nederland.

Gebruiksaanwijzing:

plaats de zonnewijzer horizontaal, bij voorkeur op een zonnige plaats. Richt de stijl naar het noorden (zie pijl). De zonnewijzer kan nu de hele dag het zonneuur weergeven. Je kunt de tijd aflezen door te kijken waar de schaduw van de stijl valt.
Je kunt controleren of de zonnewijzer werkt door bijvoorbeeld om 12 uur klokkentijd de zonnewijzer neer te zetten op de hiervoor beschreven manier. Als het goed is kun je de tijd (12 uur) nu ook op de zonnewijzer aflezen. (de zonnetijd tijd op de zonnewijzer kan iets afwijken met de klokkentijd vanwege de tijdvereffening). Kijk je een uur later en de schaduw staat op de 13 uurlijn dan werkt de zonnewijzer.