Індикатор часу за географічними поясами

Корисна модель відноситься до навчальних наочних посібників, а саме пристроїв, за допомогою яких можна визначити час на різних довготах Земної кулі. Може використовуватись туристами для морських, авіаційних, залізничних мандрівок та у міжнародних телефонних перемовинах. Відома модель хронометра [патент RU 2002101928], який працює за принципом годинникового механізму. Призначений для визначення години сходу і заходу сонця. На пластинки вмонтована годинникова стрілка, що робить один оберт за 24 години та стрілка відліку хвилин, що здійснює один оберт за 1 годину. На пластинах, які через співосьове з'єднання між собою обертаються у протилежних напрямках, нанесені години сходу і заходу сонця. Пристрій працює на годинниковому механізмі і відповідно має обмежене використання. Відома модель [патент RU 2003100229/28] відноситься до приладів індикації часу. Це глобус-годинник. Складається із глобуса і годинникового механізму. За його допомогою визначається міжнародний і поясний час, індикація дня і ночі, сумерків і положення сонця у всіх пунктах Землі. На глобусі відображені географічні пояси з індексами на них. Глобус обладнаний двома прозорими навпілсферами на сферичній оболонці глобуса. Прозора навпілсфера - імітує день, друга, кольорова - ніч. Денна навпілсфера має символ сонця і круги (паралелі) висот сонця. Нічна навпілсфера має індекс-хрест і кільцеву зону зміни колірності сумерків. Символ Сонця і індексперехрестя розміщені у діаметрально протилежних одне до одного сторонах. Дві прозорі навпілсфери встановлені так, що можуть обертатись відносно прозорої сферичної оболонки для встановлення індексу - перехрестя на відповідну дату календарної шкали, а прозора сферична оболонка і дві прозорі навпілсфери через шестерню сполучені з годинниковим механізмом, можуть обертатись навколо глобуса за добу. Прилад складний за побудовою, працює за принципом годинникового механізму. Відомий пристрій [патент RU 2225632] відноситься до галузі годинникової техніки. Застосовується для визначення дня і ночі у замкнутому просторі (підземне місто, замкнуте приміщення). Хронометр обладнаний годинниковою стрілкою, що показує час сходу і заходу сонця і його положення. Стрілка здійснює один круговий оберт за 24 години. На одній пластині нанесена годинникова шкала сходу сонця, на другій годинникова шкала заходу сонця. Пластини обертаються у різних напрямках при збереженні зчеплення. Пристрій складний за побудовою, необхідні значні кошти на його виготовлення, що обмежує індивідуальне та широке використання. Відомий вічний календар природи (автор-упорядник П.С.Костюченко). Вміщує розробку „Пори року в м. Львові", що виготовлені у формі кругової діаграми. Діаграма складається з 15 кругів, на яких відображені різні астрономічні показники, тривалість сезонів року, момент кульмінації Сонця (полудень) тощо. Модель застосовується для визначення тривалості окремих астрономічних показників, не пристосована для визначення годин доби. Відоме визначення часу сходу і заходу сонця за допомогою табличних показників під назвою „Як узнати час сходу заходу сонця в основних містах України". (Цікавий календар для всіх на 2007 р. Преса України, 2007 р.) Для визначення початку та закінчення світлового дня у конкретному місці України необхідно знайти у домашньому календарі дані про схід і захід Сонця у Києві. Розрахунки ведуться у годинах і хвилинах. За показниками таблиці визначають зону, в якій розміщено конкретне місто України та необхідні поправки. Сумарну поправку віднімають (додають) від цифрових показників сходу і заходу м. Києва і одержують необхідні величини для конкретного міста. Модель розрахункова, необхідні додаткові показники, календар. Прототип. Найбільш близьким за технічною сутністю до запропонованого індикатора часу за годинниковими географічними поясами -прототипом є винахід [RU 2223525], що також відноситься до годинникової техніки. Пристрій дає можливість визначити широту і довготу невідомої місцевості та години доби. Складається з нижньої пластини, на якій нанесені основні міста світу зі шкалою відносної та фактичної довготи даного міста; круглої годинникової пластини, яка розділена на 24 рівні частини і здійснює один оберт за 24 години; круглої пластини, на якій нанесені небесні зоряні фігури. Вона обертається на 360, 99° за 24 години. Пристрій надто складний. В основу корисної моделі поставлено завдання удосконалити індикатор часу за географічними поясами шляхом поєднання географічної довготи з часовими поясами і годинамидоби, що дає змогу відразу визначити час у різних точках земної кулі. Поставлене завдання вирішується так, що до індикатора часу за географічними поясами, який складається з рухомих пластин різних діаметрів з співосьовим з'єднанням, з нанесеними годинами доби на одній з них, географічними довготами західної і східної півкуль - на другій, введено додатково пластину, з нанесеними на ній часовими поясами від І - XXIII і нульовим - XXIV-им. Автором вперше запропоновано використати три пластини різного діаметру, з'єднаних на одній вісі. На кожній з цих пластини нанесені певні координати: географічні і часові. Додаткова пластина з часовими поясами та можливість руху пластин за годинниковою стрілкою або проти дає змогу швидко визначити час у різних точках Земної кулі. Фіг.1 Принципова схема індикатора часу, де 1 - градусний круг з нанесеною географічною довготою: 0-180° сх. д., 0-180° зх. д. від Грінвіцького меридіана; 2 - поясний круг, поділений на XXIV часові пояси (І - ХХІІІ і нульовий XXIV пояс); 3 - годинний круг, на якому нанесені 24 сектори - години доби. Призначення. Визначення години доби на земній кулі в ХХІV часових поясах. - визначення поясної години у будь-якій точці Земної кулі за відомим числом географічного поясу та годиною доби у пункті знаходження спостерігача або постійного спостереження. - визначення часу прибуття мандрівника у межі часових поясів, міст, розміщених на схід і захід від нульового (Грінвіцького) меридіану, XXIV часового поясу. - визначення географічної довготи за відомою годиною доби часового поясу та градусним кругом. Будова індикатора часу. Індикатор часу складається з трьох пластин-кругів: годинного, поясного, і градусного. Виготовлення індикатора часу. Індикатор часу виготовляється із щільного паперу, або картону, або дерева, або пластмасових матеріалів. Розміри індикатора можуть бути різні в залежності від способу використання. Ки шеньковий індикатор можна виготовити з діаметром пластин 15; 30; 45 мм. Настінні індикатори з діаметром 60; 85; 110 мм, або 120; 170; 220 мм. Годинний круг поділений на 24 сектори - години доби. Відлік ведеться від 1 до 24 години доби на схід від нульового меридіана (проти годинникової стрілки). Поясний круг поділений на XXIV часові пояси (І-ХХІІІ і нульовий (XXIV) пояс). Відлік починається від нульового меридіана і нульового поясу на схід від першого (І) до XXIV (нульового) поясу. Кожний географічний часовий пояс відповідає географічній довжині в 15°. Рух на схід довжиною в 15° означає збільшення часу доби на одну годину, рух на захід - зменшує годину доби через кожні 15° на 1 годину. Години доби співпадають з номерами часових поясів (І - XXIII та нульовим (XXIV). Градусний круг відображає географічну довготу: 0-180 ° сх. д. (східної довготи), 0-180°зх. д. (західної довготи) від Грінвіцького меридіана. Поділений на XXIV часові пояси (360°:15° =24). Структура градусного круга наступна: від 0° (Грінвіча) градуси збільшуються на 15° до 180 ° сх. д. У межах східної довготи виділяють 12 градусних градацій (180°: 15°). Кожна величина через 15° відповідає 1 часовому поясу, а величина у 180° відповідає XII часовому поясу. Далі на схід від 180° сх. д. йде зворотній відлік градусів, тобто величина у градусах зменшується на 15° (від 180° до 0° західної довготи). Нумерація часових поясів збільшується від XII до XXIV (нульового) пояса і нульового меридіана. Наприклад, 15° сх. д., 75° ex. д., 150° ex. д. відповідають І, V, X часовим поясам; 165° зх. д., 120° зх. д., 30° зх. д. співпадають з XIII, XVI, XXII часовими поясами при нульовому положенні кругів. Від середини часового пояса на схід і захід діє місцевий час і відрізняється від поясного на 7,5°, тобто на 30 хвилин. У кожному часовому поясі подано декілька міст (табл.), які розташовані у центрі пояса, і на них поширюється поясна година, за винятком декретних та інших державних змін. Відмітимо, що ширина часового пояса біля екватора складає 1669,5 км (на екваторі 1° дуги паралелі дорівнює 111,3км-15°). Таблиця Розподіл глобальних часових поясів та основних міст у їх межах Часові по- Географічна Назва міст яси довгота, ° На схід від Грінвіча (0-180°) сх. д. Нульовий, 0 Лондон, Грінвіч XXIV І 15 Відень, Кіншаса II 30 Київ, Каїр Москва, Багдад, МоIII 45 гадішо Свердловськ, МешIV 60 хед, V 75 Омськ, Делі Красноярськ, КальVI 90 кутта VII 105 Іркутськ, Джакарта VIII 120 Шанхай, Маніла Хабаровськ, АделаїIX 135 да X 150 Магадан, Сідней XI 165 Корф, Нумея XII 180 Анадир, Велінгтон На захід до Грінвіча (0-180 °) зх. д. XIII 165 1 Паго-Паго, Гонолулу XIV 150 Пап'єта Доусон, о. ХендерXV 135 сон Ванкувер, ЛосXVI 120 Анжелес, Сієтл XVII 105 Денвер, Мехіко Чикаго, Новий ОрлеXVIII 90 ан, Гватемала XIX 75 Нью-Йорк, Богота Буенос-Айрес, Галі XX 60 факс М. Фарвель, СанXXI 45 Паулу XXII 30 Азорські острови XXIII 15 Ньярдвік, Дакар Нульовий, 0 Лондон, Грінвіч XXIV На північ і південь від екватора ширина пояса зменшується. За різницею у градусах між двома поясами, що зазначені на градусному крузі, можна розрахувати відстань у кілометрах, враховуючи довжину 1° паралелі на різних широтах. На екваторі довжина паралелі в 1° дорівнює 111,3 км, на паралелях північної і південної широти 30°96,5 км, 50°- 71,7 км, 70°- 38,2 км, 80°- 19,4 км, 85°-9,7 км. Роботу пристрою можна простежити на поданих прикладах: І. Визначити поясну годину у будь-якому часовому поясі, місті земної кулі. Для цього необхідно: 1. Встановити 2-ий (поясний) круг на нульову відмітку 1-го (градусного) круга (0, XXIV), тобто сумістити з нульовим меридіаном (0°). 2. Встановити годину своєї місцевості (місця спостерігача). Наприклад, спостерігач знаходиться у XXIII часовому поясі. На годиннику 10 година ранку. Суміщаємо за допомогою 3-го (годинного) круга 10 годину ранку з XXIII часовим поясом 2-го (середнього) круга. 3. Визначаємо години доби у будь-якому поясі за 3-ім (годинним) кругом. Наприклад, у XIX часовому поясі (Нью-Йорк) у цей момент 6 година ранку, у XII (Велінгтон) у цей момент - 23 година ночі, у V поясі (Делі) - 16 година пополудню. II. Літак вилетів з місця, розташованого на 150° сх. д. о 6 годині ранку за поясним часом. Перебував у дорозі 10 годин. О котрій годині він прилетів до Львова за поясним часом? Рішення. 1. Львів розташований у другому часовому поясі (30 ° сх. д.). 2. Встановлюємо 2-ий (поясний) круг на нульовій відмітці. 3. Суміщаємо 6 годину 3-го (годинного) круга з лінією у 150 ° сх. д. (X годинний пояс). 4. Визначаємо, що за 3-ім (годинним) кругом у момент вильоту літака у другому часовому поясі (30 ° сх. д.) була 22 година вечора. 5. Поворотом 3-го (годинного) круга вліво через другий часовий пояс відраховуємо 10 годин. Знімаємо відлік з годинного круга: у Львові через десять годин настала 8 година ранку (22год+ 10год= 8 год.). Літак прибув у Львів за поясним часом о 8 годині ранку. III. Яка географічна довгота пункту, коли на годиннику 2 година ночі, а у Нью-Йорку (XIX часовий пояс) 12 година дня, полудень. Рішення. 1. Встановити поворотом круга нульові відмітки на 1-ому (градусному) і 2-ому (поясному) кругах. 2. Сумістити цифру 12 3-го (годинного) круга з XIX часовим поясом 2-го круга (Нью-Йорк). 3. Зняти відлік з 1-го (градусного) круга. Другій годині ночі (IX часовий пояс) відповідає 135° сх. д. (Хабаровськ, Аделаїда). За допомогою індикатора часу можна вирішувати різні завдання, пов'язані з переміщенням у західному і східному довготному напрямках мандрівок.