الساعة الشمسية المـزولـة

تتألف المزولة من عصا تثبت في الأرض بشكل رأسي لتسمح برصد تحرك ظل الشمس، بسهولة في أي مكان على الأرض. والمزولة هي النسخة القديمة من الساعة الشمسية. وتعتبر عملية رصد ظل الشمس مفيدة جداً، إذا قمنا بها على فترات طويلة. ففي الصيف،عندما تقترب الشمس من السمت، يكون ظلها أصغر منه في الشتاء. وهذا يبين لنا أن ارتفاع الشمس في السماء يتغير باختلاف الفصول، وأن طول النهار يتغير هو الآخر. ويرجع ذلك إلى حركة دوران الأرض حول الشمس، التي تتم وفقـاً لميل محور دوران الأرض، الذي لا يتغير أثناء دوران الأرض حول الشمس (أنظر اختلاف الفصول).

• في فصل الصيف، تبين لنا المزولة أن الشمس تكون على ارتفاع أعلى في السماء، بما أن ظلها يكون أصغر حجماً. وبالإضافة إلى ذلك، يكون زمن سطوع الشمس أطول.

• في فصلي الخريف والربيع نلاحظ أن ظل الشمس يكون أكثر طولاً عنه في فصل الصيف، في نفس الساعة. ويعني ذلك أن الشمس تكون على ارتفاع منخفض في السماء. .

• في فصل الشتاء يكون ظل الشمس أكثر طولاً، وتكون الشمس على أدنى ارتفاع لها في السماء، في نفس الساعة.

والساعات المُبينة على المزولات السابقة، ما هي إلا ساعات إرشادية، توضح اختلاف زمن سطوع الشمس على مدار العام. والمزولة هي نوع من أنواع الساعات الشمسية، ذات جودة رديئة، حيث أنها لا تعطي قياسات دقيقة. حتى إذا قمنا برسم ٢٤ خطـاً موزعة بطريقة منتظمة، تبين عدد ساعات اليوم، لن تكون نتائج قياس الوقت صحيحة. وعلى سبيل المثال، عند اعتدال الخـريف، بين الساعـة ١٠ و ١١ صباحـاً، نلاحـظ تباين زاوي قدره ١٥ ْ درجة. وبين الساعة ١ و ٢ من بعد الظهر، يبلغ هذا التباين الزاوي ٢١ ْ. وللحصول على ساعة شمسية ذات جودة عالية، فيما يسمى بالساعة الشمسية الاستوائية، يجب إجراء ثلاث تعديلات على النتائج المبينة، حتى تكون دقيقة بفارق لا يتعدى ٥ دقائق.

 المصدر:

 كيف تصنع المزولة الشمسية؟

 

الخطوات الاجرائية لتنفيذها:
1-يجهز لوح ورق مقوى ويثبت عليه مسمار حديدي بطول 15 سم في منتصف اللوح.
2-يتم رصد اتجاه شروق الشمس في الموضع المراد وضع المزولة به وتوجيه اللوح على نفس زاوية الشروق.
3-عند ظهور اول خيط من النهار وطلوع الشمس يقع ضوؤها على المسمار فيتكون ظل له على اللوح فيؤخذ خط بالمسطرة والقلم على خط الظل.
4-يتوالى رصد خطوط الظل كل نصف ساعة باخذ خط طويل على تمام كل ساعة وخط قصير على كل نصف ساعة وتسجيل رقم الساعة على كل خط اساسي.
5-في تمام الساعة الثانية عشرة ظهرا نلاحظ اختفاء الظلال على اللوح وتكون هذه اللحظة بداية الزوال.
6-تنقل اللوحة بزاوية 90 درجة في اتجاه الزوال او تعد لوحة اخرى بنفس المواصفات في الخطوات السابقة.
7-يتم رصد خط الظل للزوال وتجرى نفس العمليات السابقة في الخطوة رقم 4 حتى رصد اخر ظل للشمس في حالة الغروب.
8-يتم نقل التصميم على قطعة من الرخام بطريقة الحفر او بنقله على قطعة من الزجاج السميك بواسطة الالوان او نقله على لوح من الجبس يتم صبه وتسويته ثم يتم تحديد علامات الظل عليه بطريقة الحفر.
-ملاحظات حول التنفيذ:
1-يراعى ان توضع المزولة في مكان بحيث تصل اشعة الشمس الى مسار الظل دون عوائق او ظلال اخرى حيث يمكن وضعها في مكان مرتفع.
2-الدقة في تحديد وضع المزولة على اتجاهات الشروق والزوال عند تركيبها.
3-يراعى وضع مسمار الظل عموديا على سطح المزولة.
4-الدقة في رصد خطوط الظل حيث ان أي انحراف في اخذ الرصد يؤدي الى القراءة الخاطئة.
5-ان عمل المزولة من حيث وضعيتها بالنسبة للشمس تختلف من مكان لاخر درجة سقوط اشعتها.
6-يلاحظ الاختلاف بين فصلي الشتاء والصيف ولذا يؤخذ هذا في الحسبان.