SLUNEČNÍ HODINY aneb Honzo, vstávej! Kolik je hodin? Motto: …sluneční hodiny byly a jsou… ( z reflexe žákyně)
garant: Jaroslav Nádvorník členové expertní skupiny: Alena Kruchňová Tereza Nováková Lucie Sůsová Lucie Vaňková Adam Franěk Jakub Janoušek Aleš Vršecký Milan Vondráček Jaroslav Jirásek Vít Koval Vilém Mrázek Tomáš Mondek
6.B 6.B 6.B 6.B 7.A 7.A 8.A 8.A 8.B 9.B 9.B 9.B
Anotace projektu: Hodinky má dnes každý, a když ne na ruce, tak určitě na mobilu. Taky se vám líbí hodinky na řetízku zastrčené do vestičky u kapsy? Jak ale měřili čas naši předkové? Potřebovali vůbec vědět, jaká je přesná denní doba? Vešly by se do kapsy hodiny přesýpací, vodní, svíčkové, atomové? Hodiny, které můžeme sami vyrobit, patří k nejpřesnějším. Nepotřebují pero, displej, baterku. Sluneční hodiny jsou mezi ostatními takové malé perpetuum mobile. Vyrobíme si školní sluneční hodiny, které budou měřit čas na šikmé střeše školy navěky. Tedy pokud bude svítit slunce…
Vzdělávací cíl: Čas je fenomén, který zaměstnává mysl lidí od pradávna. V projektu se žáci zamyslí nad tím, proč začal člověk měřit čas. Zjistí, jakým způsobem to dělal, a vyhledají informace o nejstarších typech hodin. Upřesní si termín sluneční hodiny, osvojí si nutné termíny – gnómón, polos, ciferník, hodiny horizontální a vertikální. Poznají tedy základní typy slunečních hodin a zjistí, závislost směru a délky stínu vrhané gnómónem nebo polosem na výšce slunce na obloze. Určí přesnou zeměpisnou polohu Sedlčan a seznámí se s pojmy sluneční a občanský čas. Podle fotografií nebo kreseb slunečních hodin na budovách zjistí, co vše se na ciferník hodin malovalo. Seznámí se s latinskými nebo českými nápisy na hodinách a s římským zápisem letopočtu. Na internetu nebo v publikacích zjistí umístění a podobu nejbližších existujících slunečních hodin, v příznivých podmínkách některá místa navštíví. Vytvoří návrhy školních slunečních hodin. Namalují skutečné sluneční hodiny. Připraví si dramatizaci k jejich slavnostnímu odhalení.
Jak šel projekt: Nejdříve jsem se zavřeli ve skladu, který nemá okna. Tam jsme si sedli na zem a zapálili svíčky. Bylo to tajemné a pěkné. Povídali jsem si o čase, o jeho chápání v minulosti i o tom, zda čas existuje nezávisle na nás. Bavili jsme se o tom, co asi lidi vedlo k potřebě měření času. Pak jsem si předvedli názornou ukázku fungování slunečních horizontálních hodin. To jsme zapíchli rovnou dřevěnou tyčku tzv. GNÓMÓN do hlíny a
2
umístili ji kolmo doprostřed velkého archu balicího papíru. Pomocí baterky jsme si ukázali pouť slunce po obloze a sledovali jsme stín tyče. Čím víc slunce (baterka) stoupalo, tím kratší byl vržený stín - „v poledne“ byl úplně nejkratší. Nejdelší byl ráno a večer. Na papíru jsme si vyznačili kružnice – kruhový ciferník našich hodin - a připisovali možné hodiny k jednotlivým kruhům.
Pak jsem se přesunuli do keramické dílny a povídal si o čase a hodinách. Myslíme si že čas je asi nekonečný, že běží nezávisle na naší existenci. Dozvěděli jsme se, že lidé měřili dříve čas podle různých druhů hodin. Byly vyrobeny vlastně podle čtyř základních živlů. Voda (vodní hodiny), země (přesýpací) oheň (svíčkové) vzduch (sluneční) hodiny. Až mnohem později byly sestrojeny hodiny mechanické. Pak jsme se bavili o ciferníku vertikálních slunečních hodin, které budeme dělat. Jejich součástí je POLOS, tedy drát nebo tyč, která pod určitým úhlem (rovnající se zeměpisné šířce) vrhá na ciferník pod sebe stín. Na ciferníku dál bývají různé obrázky, letopočet vzniku hodin, heslo v češtině nebo spíše v latině, které vyjadřuje plynutí času. Pak tam jsou rysky s číslicemi většinou římskými, na kterých stín označujícími konkrétní hodiny. Na konec prvního projektové dne jsme dostali úkol, abychom buď podle knížek, které jsem měli k dispozici, nebo podle vlastního nápadu, vytvořili návrh obrázku na ciferník. A ještě jsme si ukázali místo, na kterém budou umístěny naše hodiny.
3
Kromě toho každý z nás dostal ještě zadání, které jsme měli před dalším projektovým dnem mailem odeslat našemu garantovi. Při druhém projektovém dni jsme zjistili, že někteří z nás žádný návrh neudělali, nebo nedokončili. Mohli jsme malovat z neúplného výběru. Šli jsme se raději podívat na skutečné sluneční hodiny, které jsou umístěny na domě v Kosově Hoře na návsi č.p. 74. Jsou vyrobeny technikou sgrafita, tzn. že nádherný obrázek je vyškrabávaný přes bílou omítku do spodní tmavé vrstvy. Protože jsme šli přes Červený Hrádek a les Kolihovy, bolely nás nohy tak, že Kuba se po návratu svalil na školní hřiště a křičel, že umírá. Vycházka byla jinak příjemná, bylo ticho, protože byla mlha. Také jsme viděli nebo vlastně neviděli sluneční hodiny, které bývaly na zdi vedle brány do zámku na Červeném Hrádku. Škoda. Ty kosohorské byly fakt moc pěkné.. Toto povídání píšeme po túře z Kosovky a je nám jasné, že do příštího týdne se polepšíme. Tedy, že budeme mít každý pěkný návrh a bude z čeho vybírat. Budeme tak mít jednu schůzku navíc a v našem volném čase.
4
Další polepšená schůzka byla páteční, odpolední a malířská. A také jsme měli hotový náš ciferník vyrobený ze silného plechu, který nám i s polosem dodala firma KOVOTHERM. Na ten jsme tedy malovali. Nad přinesenými návrhy jsme se dohadovali, co vybrat. Jasné bylo toto: musí tam být obrázek, aby byl ciferník pěkný a bavilo se nás na něj koukat. Pak letopočet, aby viděli ti po nás, kdy jsem ho malovali. Pak nějaká moudrost, nejlépe latinsky, která bude hovořit o věčném plynutí času, naší nicotnosti a tak. Latinsky proto, že chytří a vzdělaní tak psali vzkazy nám, svým potomkům. Z návrhů se nejvíce líbil obrázek symbolizující noc a den Lucky Vaňkové a návrh slunce, ze kterého bude vycházet polos. Pan ředitel si myslí, že lepší než logo školy ve slunci by byl sedlčanský erb. Pětilistá červená růže, po Rožmbercích. Pustili jsme se do práce. Tomáš nesundal kapuci, protože byl čerstvě ostříhaný, zato zdatně míchal barvy. Nejvíce malovali Vilda a holky. Při příští schůzce doděláme ještě letopočet. Budou tam tato písmena: MMVI. A samozřejmě ANNO DOMINI, tedy léta Páně našeho letopočtu. Těch písmen není tolik, takový písmenkatý letopočet MCMLXII je složitější. Byl to podle pana ředitele silný ročník. Jak to asi myslí? Tak, práce se zatím vede, namalovali jsme obrázkovou polovinu ciferníku a heslo, které teď neprozradíme, protože o jeho rozluštění se bude soutěžit na slavnostním odhalení našich hodin před prázdninami na Zahradní slavnosti 28. června. Musíme počkat i proto, že nyní během posledních čtrnácti dnů, není jasné nebe a slunce nevrhá žádný stín. Nemůžeme zatím dokončit ciferník. Ten se může malovat až tehdy, kdy polos bude kreslit stínem hodiny do připraveného pole na číslice ciferníku. Taky jak jinak? Pan ředitel říká, že to připomíná zápisky z deníku Jana Tleskače…
5
Co jsme zjistili: Jakub Janoušek: Jak šel čas Čas byl stvořen spolu s vesmírem, o kterém se neví, kdy byl stvořen nebo jak vzniknul. Čas je všude okolo nás a upozorňuje nás na to, kdy máme jít do školy nebo třeba na oběd. I pravěcí lidé si uvědomovali, že čas nebo prostě něco, co ještě nepojmenovali, již existuje. Když třeba ulovili mamuta a pořádně se najedli, tak nemuseli jíst až několik dnů, ale přesto po dnu nebo po dvou dnech měli zas hlad, a tak si uvědomovali, že čas letí. Uvědomovali si čas i při východu a západu slunce a měsíce, a při střídání dne a noci. Čas běží nezávisle na našem bytí, což znamená, že když se narodí člověk a umře, tak čas s ním nekončí. Kdyby nastal konec světa, čas by stále nekončil. Čas je všude ve vesmíru. Vilém Mrázek: Z historie měření času Nejstaršími hodinami jsou pravděpodobně hodiny stínové, které používali Egypťané a to v době 2000 let př.n.l.Zhruba od roku 1400 př.n.l. začali v Egyptě používat hodiny vodní. Lidé se však nespokojili jen se slunečními (nebo měsíčními) hodinami: fungovaly sice bez závad, ale muselo svítit slunce, měsíc. A to byla velká nevýhoda. Proto byly sestrojovány různé mechanické hodiny, z nichž nejrozšířenější se staly přesýpací a vodní. Přesýpací hodiny byly velmi jednoduché: dvě průhledné nádoby postavené na sobě a spojené úzkým otvorem. Z horní se zvolna sype písek do dolní nádoby a na stupnici můžeme odečíst, kolik času uběhlo. Vodní hodiny pracovaly na stejném principu, umožňovaly však mnohem rozmanitější technické i umělecké zpracování. Některé vodní hodiny měly i ozubený hřeben a kolečko převádějící pohyb vody na číselník podobný tomu dnešnímu. Pouze ručička byla jen jedna (velká). Řím se stává jakýmsi přelomem, neboť od 1. století n.l. začali používat přesýpací hodiny. V 9. stol.n.l. král Alfréd Veliký používal hodiny svíčkové.Ve 13. stol.n.l. se v Evropě začaly používat poměrně přesnější hodiny mechanické, kdy přelomem byl vynález tzv. krokového ústrojí.Od těchto hodin už byl jenom krůček ke “klasickým” mechanickým hodinám poháněným závažím. Ty se začaly objevovat až na sklonku 13. století. Kupodivu však neměly ani ciferník a ani jednu ručičku: čas oznamovaly zvonky.Je zajímavé, že čas je se zvonky spojený odpradávna - ve starověké Číně nebo Indii dodnes zvonky symbolizují plynutí času ... Ciferník a hodinová ručička se objevily až v dalším století.Zásadním problémem mechanických kolečkových hodin bylo zajištění rovnoměrného chodu. U prvních mechanických hodin rovnoměrný chod zajišťoval tzv. lihýř. Byl to svislý hřídel s příčníkem se dvěma závažími. Na hřídeli byly dvě lopatky, které zapadaly do protilehlých zubových mezer ozubeného kola. Kolo tak rozkývávalo lihýř, který pak udržoval relativně stálý chod. Natahovat se takovéto hodiny musely každých 5 až 6 hodin a za tu dobu se dokázaly rozejít až o neuvěřitelné 2 hodiny! Jejich natahování přitom nebylo nikterak snadné: závaží středověkých věžních hodin totiž vážila 250 až 600 kg. První natahovací hodiny na péro se datují zhruba do období roku 1450 a ke konci patnáctého století pozorujeme počátky výroby malých mechanických a poměrně přesných hodin. 6
V Holandsku sestrojil v roce 1657 C.Huygens první kyvadlové hodiny a v roce 1660 Angličan W. Clement nahradil ústrojí krokové vratným kotvovým krokem, čímž docílil podstatně větší přesnosti.O patnáct lep později Huygens vyrobil první hodiny se spirálovitě stočenou vyrovnávací pružinou.1754 je pak datu vynálezu volného kotvového kroku, který má na svědomí Angličan T.Mudge a tento kotvový krok je v mechanických hodinách používán dodnes. Deset let před rokem 1800 se zrodily první náramkové hodinky a na trh s nimi přišla společnost Jaquet-Droz a Leschot. Aleš Vršecký: Sluneční hodiny Sluneční hodiny jsou typem hodin, které fungují pomocí stínu vrhaného daným tělesem. Představují pravděpodobně nejstarší a zároveň v minulosti i nejvíce rozšířené. K nimž dále řadíme hodiny přesýpací, vodní, olejové i další. Prvotní ukazatel slunečních horizontálních hodin, tedy těch, které jsou na vodorovné ploše, byl dřevěný kolík zaražený kolmo do země. Nazývá se GNÓMÓN. POLOS je ukazatel vertikálních slunečních hodin. Sluneční hodiny využívají změnu polohy stínu tyče nebo sloupu. A tím ukazují na svojí ose čas. Měří čas skutečný, sluneční, konkrétní pro dané místo. Ten se liší od času občanského, který byl vymyšlený, aby měření času bylo jednodušší. To je čas podle 24 zeměpisných pásem (délek). Jedno pásmo je vždy 15 stupňů zeměpisné délky. Tomáš Mondek: Vertikální sluneční hodiny Řekové je umísťovali na veřejných budovách. Jako příklad lze uvést hodiny na svislých stěnách Věže větrů v Athénách, pocházející z prvního století př.n.l. Jde o osmibokou budovu orientovanou do základních světových stran. Epochu moderních slunečních hodin otevřel významný objev spočívající v nastavení stínového ukazatele do směru zemské osy. Sluneční hodiny byly důležitým impulsem pro Apollonia z Pergy, aby studoval kuželosečky. KUŽELOSEČKY = křivky, po nichž se pohybuje konec stínu gnómonu.Světovou sféru lze pomyslně rozdělit na 24 stejných dílů hodinovými hlavními kružnicemi,které procházejí přes póly. Plný úhel=360 stupňů=24h=1h=15stupňů. 1. šikmý ukazatel není rovnoběžný se zemskou osou. 2. dvanáctka není na svislici spuštěné z paty šikmého ukazatele 3. pata polosu a rysky pro 6.a18.hodinu neleží na jedné přímce Vítek Koval: Zeměpisná poloha Sedlčan, úhly polosu Zeměpisná poloha je důležitá, abychom dokázali přesně pod jistými úhly nastavit polos našich vertikálních slunečních hodin. Takže Sedlčany mají: 49°39' 30'' severní šířky 14°25' 32'' východní délky Hledal jsem pod tímto odkazem: http://www.wikipedie.cz
7
Důležitý je úhel, který je na obrázku označen písmenem fí. Ten je shodný se zeměpisnou šířkou Sedlčan. Z toho nám vyplývá, že úhel, který bude svírat polos se svislým ciferníkem je 180 °- 90 °- 50° (přibližně) = 40° (přibližně) Protože stěna, na které budou připevněny hodiny, nevede přesně k jihu, musí být polos ještě vychýlen v rovině východozápadní o 10° směrem k východu, protože sluneční azimut stěny je 10°.
Lucka Vaňková:
Co může patřit na ciferník slunečních hodin:
Ciferník na slunečních hodinách je to první, čeho si všimneme. Nalezneme ho zkrátka bez problémů. Stín vržený ukazatelem putuje po ciferníku z levé strany proti směru hodinových ručiček. Sluneční hodiny ovšem nabízí daleko více. Mohou sloužit jako kalendář. Opatříme-li ukazatel, jehož sklon kopíruje zemskou osu kuličkou, pak stín této kuličky opisuje hyperboly. Pak stačí nakreslit symboly zvěrokruhu a víme, v jakém měsíci se nacházíme. Každopádně by ciferník měl být vyzdoben obrázkem, letopočtem a čárkami hodin, abychom věděli, kolik vlastně je.
Lucka Sůsová:
Co se dříve psávalo na sluneční hodiny
Ciferníky slunečních hodin nesou někdy nápis v češtině nebo latině. Ten mívá souvislost s plynutím času, se smrtí člověka, často to jsou náboženská sdělení nebo i obyčejné věty, které hovoří o roční době, slunci… HOC EUNT ORDINE FATA – Tímto pořádkem kráčí osud CLARET IN IN ORBE DIES AC TETRAS HORA PETE UMBRAS – Na světě září den a ty hodino zaplašuj hrozivé stíny FIT CURSU – Dává se do běhu 8
HORA RUIT – Čas letí UMBA HORAS SIGNAT. QUOTA SIT, RESCITUR IN MBRA – STÍN UKAZUJE Hodiny která jest. Vidíš na stínu OMNI HORA ORA – Každou hodinu se modli CARPE DIEM – Užívej dne SINE SOLE NEQUID SUM – Bez slunce nejsem nic OMNIBUS AEQUE MENTOR – Měřím všem stejně SINE SOLE SILEO – Bez slunce mlčím NIL SINE SOLE SOLET – Nic není bez slunce UT UMBRA SIC VITA FLUIT DUM STARE VIDETUR – Život jako stín ubíhá, i když se zdá, že stojí FIAT VOLUNTAS TUA – Buď vůle tvá OMNES VULNERAT ULTIMA NECAD – Všechny zraňují, poslední zabíjí CO HODINA, TO NOVINA BDĚTE, NEB NEVÍTE DNE ANI HODINY VŠEHO DO ČASU – PÁN BŮH NAVĚKY KTERÁ BUDE MOJE POSLEDNÍ? KDO HODINY TRÁVÍ V PRÁCI, ČASU MARNĚ NEUTRÁCÍ HODINY I TVŮJ ČAS MĚŘÍ, PAMATIJ NA KONEC VE CHVATU ČASU, RADUJ SE Z JASU LÉTO BUDIŽ POCHVÁLENO ČAS LETÍ, NEVRACÍ SE, TVÉ DÍLO HO PŘETRVÁ Na starších hodinách jsou někdy nápisy, které mají některá písmena větší nebo napsaná jinou barvou. Když jsou tato písmena shodná s římskými číslicemi (M, D, C, L, X, V, I), je to chromogram, takový schovaný letopočet. HOC VNO EXVRGIT VESTER DECOR OMNIS AB AXE (Jedině odsud, od nebes, pochází všechna vaše vznešenost) MDCCXXVVVII = 1737
9
Jarda Jirásek:
Jak kdo bere čas (s pomocí táty a internetu)
Čas si vymysleli lidé, aby věděli od kdy do kdy a co za to? I toto je jedna definice času. Právě v problematice času si to můžeme ukázat na rčení: „Nemám čas se zabývat hloupostmi.“ a jde se dál. Otázku času tak velkoryse přenecháváme filozofům, fyzikům, matematikům s tím, že nemají co dělat, ať zkoumají tedy, co je čas. Pro většinu z nás čas představuje pouze dobu, v níž hledáme odpovědi na to, co mi čas dá, jaký budu mít z něj zisk a kořist, jak veliké bude moje obohacení v rozmnožení mého majetku a tím i velice často vyvýšení mé osoby a mého postavení. Má vůbec čas nějaký smysl, nějaké poslání a nebo je prostým výmyslem člověka, aby věděl, kdy se má pohodlně usadit ve svém křesle, aby mohl stihnout začátek televizních zpráv, anebo aby nepromeškal zahájení nějaké "super šou".
Reflexe …nejlepší byla cesta do Kosovky. Pan ředitel nám vyprávěl různé zajímavé příběhy. Měli jsme za úkol vyrobit na školu sluneční hodiny. Pan ředitel je obstaral a my jsme je malovali. Bylo to dobré… Adam Franěk …hodně jsem se v projektu dozvěděl o čase. Myslím, že tenhle výběr byl pro mě asi nejlepší. V Kosovce mě překvapily nádherné sluneční hodiny, ale na malování už jsem bohužel nebyl. Naše hodiny budou na škole pořád měřit čas, ale my už budeme jinde… Kuba Janoušek …nejlepší asi bylo, jak jsme se poprvé sešli. To jsme dělali ukázku s gnómónem a baterkou… nejhorší bylo, jak jsme šli pěšky do Kosovky a zpátky. No, nehorázný, to nechci už znova zažít…a pak jsem měl průšvih, když jsem nic nepřines, ale podruhý už ano… Jára Jirásek …celkově se mi projekt moc líbil a určitě byl pro mě přínosem. Dozvěděl jsem se spoustu nových informací o měření času, o různých typech hodin a samozřejmě hlavně o slunečních hodinách… Vítek Koval …líbilo se mi, když jsme kreslili sluneční hodiny, protože mě baví malovat a také tam byla velká legrace. Mrzelo mě, že jsme tam byli jen čtyři holky a jinak samí starší kluci. Když jsme tam přišli s holkama poprvé, hrozně jsme se styděly, ale za chvilku jsem si zvykla. Jsem moc ráda, že jsem byla na tak skvělém projektu… Áňa Kruchňová …projekt se mi docela líbil, nejvíc se mi zamlouvala procházka za slunečními hodinami. Dozvěděl jsem se, že jsou jiné druhy hodin…celkem mě bavilo malování… Vilda Mrázek …projekt se mi moc líbil, nové věci jsme se dozvěděli…nejvíc se mi líbilo, jak jsme je malovali na plech… 1
Tomáš Mondek …na projektu se mi velmi líbilo. Ale mrzelo mě, že jsem byla nemocná a užila jsem si skvělou hodinku jen jednou. Malování slunečních hodin bavilo, protože ráda maluji a kreslím. Byla sranda s klukama i s holkama. Překvapilo mě, že tři kluci odešli a skoro nic nedělali. Projekty byly prima. Tereza Nováková …opravdu se mi to moc líbilo, ale vadilo mi, že tam byli skoro samí kluci. Bavilo mě malování hodin, protože moc ráda kreslím. Nejvíc mě překvapilo, že sluneční hodiny opravdu byly a jsou. Na projektu jsem byla s panem ředitelem a se svými třemi kamarádkami. A bylo to skvělé. Když jsem přišla na projekt poprvé, trochu jsem se styděla, ale pak to bylo dobré… Lucie Sůsová …na projektech se mi líbila naše skupinka, jak jsme si pomáhali v malování. Nejvíc nám pomáhali tři deváťáci. Zajímavé bylo, jak jsme šli pěšky do Kosovy Hory. To jsme se tedy dost prošli. Šli jsme tam kvůli tomu, že tam jsou krásné sluneční hodiny. Očekávala jsem, že budem mluvit jen o hodinách, ale nakonec jsem z toho byla pěkně překvapená. Moc se mi to všechno líbilo… Lucka Vaňková …téma jsem si vybral proto, že jsem o něm nic nevěděl…moc se mi líbilo povídání o čase při svíčkách… Aleš Vršecký
Klementinum Praha
VysokýChlumec
Kladruby nad Labem
Červený Hrádek u Sedlčan
1
Přílohy Informace, které jsme uváděli, jsme čerpali ze dvou knižních titulů: Brož Miroslav, Nosek Miloš, Trebichovický Jan, Pecinová Drahomíra SLUNEČNÍ HODINY NA PEVNÝCH STANOVIŠTÍCH, Academia, Praha 2005 Polák Bedřich STAROPRAŽSKÉ SLUNEČNÍ HODINY, Academia, Praha 1986 A dále z těchto webových stránek: www.slunecni-hodiny.webzdarma.cz http://slunecnihodiny.wz.cz/ www.hela.cz http://sweb.cz/hodiny/
…a na závěr trochu poezie – poslední sloka z básně Karla Tomana Sluneční hodiny z roku 1913: V zářných slunných dnech ožije oblouk hodin v průčelí, a po něm rozmarný a veselý stín času tančí a recituje vážně nebesům: Sine sole nihil sum.
1
