Napórák

Néhány szó a napórákról

A napórákat régen csak az idő mérésére készítették, ma inkább házak, kertek, parkok díszítőelemeként szolgál, de egy jól megszerkesztett és felállított napórától elvárjuk, hogy az időt is megfelelő pontossággal mutassa. Ezért fontos megbeszélnünk, hogy milyen időt mutat egy napóra és milyen időt használunk mi a hétköznapokban.

A napóra a Nap járása alapján mért, úgynevezett „Helyi szoláris időt” mutatja, míg mi a hétköznapi használatban a „középidőt”, pontosabban itt nálunk, a közép-európai zónaidőt használjuk, amit a középidő alapján határoznak meg.

A szoláris idő, vagyis a Nap járása nem egyenletes, ami a Föld Nap körüli ellipszis pályán való keringésének a következménye. Az év folyamán ± 15 percet is eltérhet a középidőtől, ezért a napóra által mutatott időt ki kell egyenlítenünk az „Időegyenlet” (időegyenlítés) segítségével.

Az időegyenlet grafikonjáról leolvasott perceket előjelhelyesen hozzá kell adni a napóra által mutatott értékhez, hogy megkapjuk a helyi középidőt. A középeurópai zónaidő meghatározásához még egy korrekciós tagot hozzá kell adni a helyi középidőhöz. Ez a zónaközép ( nálunk 15°) és a helyi földrajzi hosszúság különbségéből számítható ki, a következőképpen.

Például Szombathely földrajzi hosszúsága 16,6°, ezért a különbség 15°-16,6°= -1,6°. Mivel 1° különbségnek 4 perc idõkülönbség felel meg, ezért -1,6°*4 perc= -6,4 perc, vagyis az időegyenlet alapján kapott helyi középidőből még 6,4 percet le kell vonnunk, hogy megkapjuk az óránk által mutatott értéket. (Ez azt jelenti, hogy Szombathelyen a Nap 6,4 perccel előbb delel, mint a zónaközépen.)

Megjegyzés: Az időegyenlet az évek folyamán nagyon lassan, de változik, mivel a Föld pálya excentricitása és pályahajlása is az idő folyamán kissé változik. A mi szempontunkból ez nem érdekes, mivel az időegyenlet változásban ez maximum csak néhány 10 másodpercet jelent. A napórát ilyen pontossággal úgysem tudjuk leolvasni.

Néhány elkészült napórám

2008-ban készült ez az elforduló vertikális napóra.
Helye: Oszkó, Rákóczi út 28.

2011-ben készült ez az elforduló vertikális napóra.
Helye: Sé, Szerház u. 13.

2013-ban készítettem az udvaromra egy horizontális napórát.
"Pusztai napóra"
Helye: Szombathely, Jáki út 51.

A háttérben a csillagvizsgálóm látható.

A napóra ma már nem látható, de létezik a makettje.

2019. május 11-én, a Csillagászat Napján szereltem fel a nyaralóm timpanonjára ezt az elforduló vertikális napórát.
Helye: Vonyarcvashegy, Turista út 7.

Az időegyenletbe a hosszúsági korrekció is bele van számolva.

Egyéb napóráim
2009-ben készítettem a hat napórából álló makettet.
Balról felfelé haladva: vertikális, poláris, horizontális és ekvatoriális.
Hátul: orientális, elől okcidentális.

Ekvatoriális napóra, demonstrációs célra. Készült 2017-ben.

Vertikális napóra, demonstrációs célra.

Többfunkciós "napóra".
Készült 2018-ban.

A képen látható eszköz alapja egy ekvatoriális napóra a szokásos óratárcsával, mely mögött egy dátumskála van. A két skála egymáshoz képest elforgatható. Az órakör 0 órapontját a tavaszi napéjegyenlőség idejére kell állítani.

1. Ha az órakör 12^h pontját a lenti északi irányhoz állítjuk, akkor az árnyékvető árnyéka a helyi szoláris időt mutatja.
2. Amennyiben az órakör a 0^h pontját állítjuk északi irányba, akkor a Nap (t) óraszögét kapjuk meg.
3. Ha az aktuális dátumot állítjuk észak felé, akkor a helyi csillagidőt mérjük. (Ami a Nap óraszögének (t) és rektaszcenziójának ( ) az összege. Lásd fenti kép.)
4. Ha a vonalzót az adott dátumra állítjuk, akkor az órakörön leolvashatjuk Nap pillanatnyi rektaszcenzióját
5. Végezetül, ha a tárcsán levő vonalzót az aktuális dátumra visszük, akkor vonalzón levő skála és a "cipőtalp" találkozása az időegyenlítés mértékét adja eredményül. Ehhez már csak a hosszúsági korrekciót kell hozzáadni, hogy a helyi szoláris időt átszámoljuk helyi középidőre.

Természetesen ez csak akkor működik helyesen, ha az eszköz árnyékvetője párhuzamos a Föld forgástengelyével.

Horizontális napóra

Hordozható ekvatoriális napóra

Egyiptomi mintára készült poláris napóra.

Gyűrűs napóra

Készült: 2022.09.21. Átmérője 26 cm.

Az asztrolábium mint napóra

Asztrolábiumot (görögül: ἁστρολάβον aztrolabosz) már az ókori görögök is használtak. Használatával több száz csillagászati mérést, számítást lehet végezni. Valójában egy analóg csillagászati számítógép.

Anyaga rétegelt lemez, mérete 28 cm, készült 2023.04.02.

Részletes leírása pdf formában innen tölthető le.

„Éjszakai napóra”, a nokturlábium

Anyaga rétegelt lemez, mérete 15 cm, készült 2009.

Használata: Kiválasztunk egy jól látható csillagot a hátlapon szereplő „pointer” csillagok közül. (Ezek a Ursae Minoris Kochab, az Cassiopiae Shedir és az Ursae Maioris Dubhe.) Az előlapon a megfelelő fület a mai dátumra állítjuk. Ezek után az óratárcsát a dátumtárcsához szorítjuk és a nyelével lefelé úgy tartjuk, hogy a középső lyukon a sarkcsillag legyen látható, ami egyben biztosítja a nokturlábium ekvátorral párhuzamos állását is. Végül a mozgó mutatót elforgatjuk úgy, hogy az éle a kiválasztott csillagot érintse és leolvassuk a helyi szoláris időt.

További napóráim a "Napórapark" lapon láthatók.

A napóra matematikája

Ha valaki részletesen szeretné megismerni a napórakészítés matematikai alapjait, akkor a Napóra matematikája jegyzetemben mindegyik napóratípusról részletes matematikai leírást talál. A jegyzet pdf formátumban innen tölthető le. (A jegyzet középiskolai matematikai ismereteket tételez fel.)

Milyen napórát készítsek?

A következő alaptípusok közül választhatunk.

• Ekvatoriális: Ez a legegyszerűbb napóra. Az óra előnye az, hogy az órabeosztása egyenletes (1 óra=15°), tehát bárhol használható, csak úgy kell irányítani, hogy az árnyékvetője a pólusra mutasson, a 12 órapont pedig észak felé. Nyomtatható változata innen tölthető le.

• Horizontális: Ezt a napórát kertekben, tereken célszerű elhelyezni, ahol a környező fák, házak nem árnyékolják. (Lásd fent "Pusztai napóra".) Horizontális napórát kapunk, ha a kör alakú ekvatoriális napórát, az ekvátorra merőleges egyenesekkel vetítjük a horizont síkjára. Ekkor a körlap vetülete ellipszis lesz. A vetítés miatt az órapontok távolsága már nem egyenletes.

• Vertikális: Ez dél felé mutató sík falra szerelhető, de ilyen fal ritkán létezik, ezért általában elforduló vertikális napórát használunk. (Lásd fent Oszkó, Sé és Vonyarcvashegy.) Ez a napóra is az ekvatoriális napóra falra történő vetülete, ahol a vetítés iránya a Föld forgástengelye. Elforduló vertikális animációja itt.

Egyesített vertikális-horizontális napóra

​ Egyesített vertikális és horizontális napóra nyomtatható változata innen tölthető le.

• Analemmatikus: Ezt a napórát parkokban, tereken szokták a talajra szerkeszteni, ahol a látogató a dátumléc megfelelő pontjára áll és az árnyéka mutatja a helyi szoláris időt. Ez a napóra az ekvatoriális napóra horizontra eső merőleges vetülete.
• Poláris: Ez egy látványos kerti napóra lehet. Számlapja nem függ a földrajzi szélességtől, csak a felállítás módja. Ez a napóra is az ekvatoriális napóra vetületeként állítható elő.

Elfordulásmérő

Az elforduló vertikális napóra szerkesztésekor első lépés a fal déli iránytól való elfordulásának mérése. Ehhez meg kell rajzolnunk a napóra helyén a meridiánvonalat, majd megmérni, hogy a fal normálisa hány fokkal tér el a déli iránytól keletre, vagy nyugatra. A meridiánvonal megrajzolására több módszer áll rendelkezésünkre. A következő képen látható elfordulásmérővel a meridiánvonalat sem kell kijelölni, hanem azonnal leolvasható a fal elfordulása.

A mérés menete:

• Határozzuk meg a mérés időpontjában, az adott helyen a Nap azimutját. (Ez most 303°.)
• Egy vízszintes lapra helyezzük el a mérőt a fallal párhuzamosan.
• Egy függőónt, jelen esetben gnómont állítsuk úgy, hogy az árnyéka az azimuttárcsa középpontján haladjon át.
• Forgassuk az azimuttárcsát a Nap azimutjának értékére.
• Végezetül olvassuk le a fal elfordulásának értékét. (Jelen esetben ez 6° kelet felé.)

Ha valaki szeretne készíteni napórát, keressen meg és segítek a tervezésben, valamint a kivitelezésben is. (Kapcsolat)

Elkészült a kukkeros napóra Hegyhátsálra.

A napóra mérete 60*80 cm, anyaga corián.

Szőcére készült napóra

A napóra mérete 28*40 cm, anyaga corián.

Készül Hegyhátsálra a vertikális napóra.

Csak az árnyékvetőt kell rögzíteni, miután az emblémát rágravíroztam.